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科学美学在审稿中的应用
http://www.zgkw.cn    主编:任火

 

美是真理的光辉。科学理论的真必然会表现出美的特性。而透过这些美的特性,我们总能够发现真。美与真就是这样犹如一件衣服的正反两面,相互联系、密不可分。科学理论美具有许多特性,编辑可以通过这些美的特性来判断论文的真。

 

编辑的审稿过程是求真的过程。科学论文的真,是某种事物运动的客观规律的反映,它揭示了客观世界的内部结构,表现出客观性与正确性。求真,即是要对论文所述理论的客观性、正确性及其价值作出判断。那么,如何才能对论文的真作出正确的判断呢?借鉴科学美学的一些基本原理,有助于解决这一问题。

 

一、科学美是真的表现形式

 

科学美学认为,真是美的灵魂,美是真的形式。一个科学理论如果是真的,那么,它必然表现为美。反过来也可以说,一个科学理论如果是美的,那么它必然就是真的。

 

科学理论的真,必然表现为美,原因在于,自然界和科学现象本身就是有规律和有秩序的,在现象的相互联系和相互作用中,必然能够表现出和谐、对称、简单等美学特征。例如,列昂捷夫的投入产出矩阵:

 

AX+Y=X

 

式中总产出X,最终产出Y,投入系数矩阵为A。这一方程的真表现为它揭示了现实经济系统投入与产出之间的关系;而它的美则表现为简单、对称。

 

科学理论的美,必然反映出真,原因在于,在自然界中,事物运动的规律、科学现象之间的相互联系与作用,总是服从于美学原则。例如,俄国伟大的化学家门捷列夫在创制化学元素周期表中,就成功地运用了美学原理。他认为,周期表的排列必须服从美的规律。为此,他对某些元素的原子量进行了大胆的修正。当时科学界公认铍的原子量是13.5,应排在第四类。但是这样排列的话,元素周期表就会显得不美。从完美性原则出发,门捷列夫将铍放在了第二类。在毫无测量根据的情况下作出这样的判断和安排,真是出奇的大胆!然而,经精确测定,铍的原子量为9.4,理应归入第二类!门捷列夫坚信,真的理论必然服从美学原理,美学原则应是更高层次的指导原则。1871年,门捷列夫根据科学美学原则,预言了三种未知元素的化学性质,认定它们的性质分别与硼、硅、铝相似。这一预言很快得到了证实:1875年,法国布瓦斯培德朗发现了镓,1879年,瑞典化学家尼尔森发现了钪,1886年,德国化学家温克勒发现了锗。这三种元素果然是门捷列夫预言的类铝、类硼、类硅。门捷列夫元素周期表的真表现为准确地表达了元素的原子量,它的美则表现为和谐、有序。

 

由上述可见,科学理论的真与美有着必然的内在联系,真的科学理论必然是美的,而美的科学理论也必然是真的。美是真的充分条件,真是美的必要条件。由此,我们便得到一个极为重要的启迪,就是:编辑的审稿过程是求真的过程,要“求”论文的真,就要“审”论文的美。只要论文是美的,那么它必定就是真的。编辑的审稿过程,实际上也是审美的过程。

 

编辑审美,要从两方面入手,即首先要将审美对象纳入科学美的范畴,然后根据科学美的特性对论文进行分析评价,从而判断论文所述理论的客观性与正确性。

 

二、论文科学美的范畴

 

根据科学美学原理,在目前科学发展的阶段,科学美有四个基本范畴:和谐、奇异、简单和对称。作为科学成果的表现形式,科学论文的美应属于这四个基本范畴。

 

1.和谐

 

科学论文的和谐,表现为它所提出的理论体系具有内部自洽性,即其内在结构具有逻辑上的严密性以及部分与整体之间的协调性。如果这一理论体系中的任何一个部分遭到了破坏,则整个理论体系就会坍塌。爱因斯坦在谈到相对论时说:“这理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完整性,从它推出的许多结论中,只要有一个被证明是错误的,它就必须被抛弃;要对它进行修改而不摧毁其整个结果,那似乎是不可能的。”科学论文的和谐还表现为它所提出的理论总是与该领域既有理论具有逻辑的联系,它不仅能够解释既有理论已经说明的现象,而且能够解释既有理论不能说明的现象,从而使既有理论成为新的特例。例如,牛顿经典力学成为爱因斯坦相对论框架下的一个特例,而欧氏几何又成为非欧几何的局部情况。它们虽然是两种不同的理论体系,然而却是相互联系、互为补充的,具有理论上的和谐性。

 

2.奇异

 

科学论文的奇异,表现为它所提出的理论往往是反传统思维的,具有超出常人想象而使人感到惊奇的特征。例如,英国著名物理学家狄拉克于1931年提出了反物质的假说,认为真空中的反电子就是正电子。这在当时被认为是最令人不可思议的。然而,当1932年美国物理学家安德孙在宇宙线中发现了正电子从而证实了狄拉克的反物质假说时,这一理论就成为科学史上最奇特、最美丽的科学理论之一。科学论文所提出的理论是对某一未知领域探索的结果。没有奇异性,就意味着科学论文没有提出新的理论。

 

3.对称

 

科学论文的对称,表现为它所提出的理论总是能够反映出科学事实对立的两个方面。例如,基本粒子物理中的物质与反物质、经济学中的供给与需求、信息论中的信息输入与输出、电磁理论中的电和磁,等等。当代科学家已经把对称性方法作为科学研究的一个有效方法。对称性已经成为一个重要的科学美学原则。例如,20世纪60年代初德国物理学家盖尔曼从已发现的100多种粒子中找出了一个规律,即这100多种粒子实质上只是三种基本粒子的不同组合。他将这三种粒子取名为“夸克”。然而这三种夸克只能结成一对,还有一个找不到“配偶”,显然这是不符合对称原则的。诺贝尔奖获得者格拉肖从审美角度考虑,认为必有第四种夸克存在,以保证剩下的一个夸克能够找到“配偶”。果然,这第四种夸克于1974年被丁肇中和里克特发现了。由此可见,科学美学原则对寻求真理具有指导作用。

 

与对称紧密相关的是守恒。就本质而言,自然定律的守恒与对称是等价的。它反映出自然过程的基本性质和关系的稳定性及相对不变性,从而表现出守恒之美。例如,质量守恒定律、能量守恒定律以及能量与质量之间的守恒定律,在揭示了物质运动的守恒性质的同时,也表现出了和谐与对称的科学美。

 

4.简单

 

科学论文的简单,表现为它所提出的理论能够对纷繁复杂的自然现象进行简洁明晰的概括与说明。任何纷繁复杂的自然现象,其背后的原因总是十分简单的,这就为用简单的形式描述复杂的现象提供了可能。例如,爱因斯坦可以用十分简单的数学式E=mc2来表示能量与质量之间的复杂关系。开普勒可以把行星公转与它同太阳距离的关系用T2=D3这样简洁的数学公式来表示。科学美学的简单性原则给我们的启迪是,如果论文所提出的理论不能用简单的方式表达出来,呈现出脉络不清、混沌模糊的状态,则这种理论就很可能是不成熟的甚至是错误的。

 

以这四个基本范畴为基础,我们就可以对科学论文的美的特性加以分析,以进一步认识和掌握美与真的联系。

 

三、论文科学美的特性

 

美是真理的光辉。科学理论的真必然会表现出美的特性。而透过这些美的特性,我们总能够发现真。美与真就是这样犹如一件衣服的正反两面,相互联系、密不可分。科学理论美具有许多特性,对科学论文而言,这些特性主要有新奇性、逻辑性、精确性和实验性。编辑可以通过这些美的特性来判断论文的真。

 

1.新奇性

 

科学论文的新奇性是属于科学美的奇异范畴的。根据信息论的观点,信息就是消除不确定性。控制论的创始人维纳指出:“一些信息要能够对社会的总信息有所贡献,就必须讲出某些与社会已储存的公共信息具有实质性差异的东西。”一个信息消除的不确定性愈大,则它所表现出的新奇性就愈大,它的审美价值也就愈高。相对于“地心说”,哥白尼的“日心说”是新奇的;相对于牛顿的经典力学,爱因斯坦的相对论是新奇的;相对于传统的电子理论,狄拉克的电子波动方程是新奇的……因为这些理论为人们打开了新的科学之门,使人们洞见了新的科学奇景。科学论文的新奇性总是表现为,它所提出的理论总要在某种程度上否定、超越既有理论。而正是由于新理论否定、超越了既有理论,因此它能够解释新的科学现象,从而满足人的好奇心。不能满足人的好奇心的论文,是不具有新奇性的,因此也就不具有科学美感,它表明这种论文没有提出新的理论。

 

2.逻辑性

 

科学论文的逻辑性属于科学美的和谐范畴。任何科学理论的提出,都是运用逻辑思维的结果,它表现出一种逻辑的力量。逻辑上的无懈可击,可以使理论表现出完美性,而逻辑上的破绽则必然使理论表现出残缺性。对任何科学理论而言,局部的逻辑破绽,都将导致整个理论结构的坍塌。凡是具有逻辑美的理论都是真的;凡是不具有逻辑美的理论就是不成熟的,甚至是假的。这是编辑审稿的一个重要原则。

 

3.精确性

 

科学论文的精确性属于科学美的对称范畴。科学论文在描述自然界中各种事物之间的相互关系时,总是力求精确的。模糊是艺术美的特质,而精确则是科学美的特质。在科学中,数学的精确性程度最高,它所表现出的逻辑性也最强。因此,科学家总是尽最大可能地运用数学手段使理论精确化。德国物理学家海森堡就十分注意数学所表现出的精确美,他说:“当大自然把我们引向一个前所未见的和异常美丽的数学形式时,我们将不得不相信它们是真的,它们揭示了大自然的奥秘。”对自然界各种事物之间的相互关系加以定量的描述,总是能使科学论文呈现出精确之美。一般而言,科学论文所提出的理论的精确化程度愈高,则其美学价值就愈高,这就意味着其真理性的程度就愈高。

 

4.实验性

 

现代科学是以理论假设和实验验证的结合为基石的,得不到实验验证的理论是缺乏说服力的,其真理性就要大打折扣。任何科学论文如果缺少实验内容,就会表现出残缺性,从美学角度看,其审美价值就很低,而从真理性角度看,其可靠性就受到怀疑。也正是在这个意义上,爱因斯坦认为:“实验的检验当然是任何理论的有效性的一个必不可少的条件。”实验对理论的验证性能够给人以严谨、完整、可靠的科学美感。凡是与实验不符合的理论假设就是不美的。而凡是被实验验证了的理论假设就一定是美的。例如,英国物理学家汤姆逊在探讨原子的内部结构时,曾提出过一个西瓜式的模型,认为带正电的部分充满了整个原子,犹如大西瓜,而电子半径很小,好像是西瓜的籽,它们处在西瓜里适当的平衡位置,当西瓜的电场力发生扰动时,这些西瓜籽就围绕平衡位置震荡。这看上去似乎有理,然而,它与实验事实不符,因此不美。而他的学生卢瑟福提出的类似于太阳系结构的原子模型,由于与实验事实相符,因此表现出科学美。现代科技编辑对论文的实验美有着强烈的敏感性和感受能力,能够通过对实验的审美感受来判断论文的可靠性与正确性。

 

论文科学美的特征既是相对独立的,又是相互联系的。编辑既可以通过对论文某一方面的审美感受来确认论文的真理性,也可以通过对论文的综合审美感受来评价其价值。

 

自然界是无限丰富的。人对自然界的认识也是无限丰富的。自然科学的永无止境的发展,必然会使科学理论的真具有无限丰富的内涵,它也必然表现出无穷多样的美。因此可以说,科学美的范畴以及特性也将是不断扩展和日渐多样化的。每一种科学理论的真都必然对应着一种特定的美,无数个真必然对应着无数个美。因此,编辑对科学美的认识,也是不断深化和日渐丰富的。追随着科学发展的脚步,不断探索真与美的关系,是有助于提高编辑的审稿能力的。


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