自然辩证法概论大作业_科学与艺术分析

2016-2017学年第二学期

《自然辩证法概论》期末课程论文

科学与艺术

——它们会在山顶重逢

姓名：段毓

学号：SY1615306

任课教师：李静静（10班）

完成时间：2017年 4 月 5 日

目录

摘要 (1)

第一章引言 (2)

第二章科学与艺术发展史简述 (3)

第三章科学与艺术的异同 (6)

第四章科学与艺术相互促进的大家 (7)

第五章结论 (8)

参考文献 (9)

摘要

科学与艺术本是同根生，均起源于人类的智慧和创造，来自人类的生活以及生产活动。早期的科学与艺术是一体的，然而在中间的发展却分开来了，近几十年则有着融合的趋势，并且在一些科学艺术大家眼中，这两者并不是对立的，不是泾渭分明的，而是宛如孪生姐妹。

本文首先对科学与艺术之间的关系及发展状况作了简要的概述；然后对二者的发展历史进行了简述；再通过比较二者的异同来发现其相似性；最终则举例一些知名大家，指出二者并不是对立的、孤立的一种学科，而是人类文明史中的两朵奇葩，都是追求真、善、美的。

关键词：科学；艺术；融合

第一章引言

科学和艺术有点像夫妻关系：他们貌似独立，却大有交集。而他们的交集点，正是人类创造奇迹的潜伏地。正如福楼拜所言：“艺术和科学总在山顶重逢。”

Pixar的创始人之一John Lasseter说过：“The arts challenge technology, and technology inspires the arts.”

科学不是万能的，科学的功用也不能说是改造世间万物的。甚至是以后科学的发展，在遭遇人类的内心精神之力时，也无法以科学的试验或推演来进一步发展，只能在“人”面前停滞[1]。科学遭到困境，就只能借助于宗教、政治、社会、艺术等其他领域的途径来解决。其中一个途径便是试图从艺术中寻找交叉的灵感。

当今时代，科学和艺术似乎越走越远。“科学与艺术在山脚下分手，在山顶上会合。”法国作家居斯塔夫·福楼拜的这句话的前半句竟一语成谶，像是一句精准的预言。这不是一个好笑的玩笑，而是这个世纪的悲哀。引领文艺复兴人文艺术理性主义和科学技术分道扬镳。只见其在工业革命之后分手，却不见会合之日。许多年来，各种专家学者都试图揭开科学和艺术的联系这一庞杂的问题，发现科学与艺术本身的特点以及为何它们经常相互对立的导火索之所在，揭开两者对于最关键的“人”自身的发展有什么样的联系和相关性。

我认为，科学与艺术这两种分类是在后天人为分裂开来了的。科学和艺术是相互统一、相互作用的，二者具有互补的特征，从几千年来的科学史以及艺术史中可见一斑，这是必然的结论。二者相互补充，相互促进发展，才最终构成了“人”的全面发展。

本文的目的，便是站在巨人的肩膀上——数千年来人类文明中诞生发展出来的精华——科学与艺术上，通过马克思主义理论的启迪作用，把科学活动和艺术创作以人的角度（从人的活动角度即物质生产活动）来看待这两者，才能把它们置于一处，认识在人类发展历史中所起的作用，认识到二者间的联系和相关性。并且发现二者你中有我、我中有你的交叉的美感。

第二章科学与艺术发展史简述

科学大致上可以理解为人类认识活动创造的反应自然界的本质联系及其运动规律的知识体系。总而言之，它是一种对自然、宇宙和生命的探索[2]。而艺术是一种从情感上通过审美的方式，利用人类的创造力和想象力来发现世界之美的一种特殊方式，从根本上来说，艺术是对美的表达和探索。“科学揭示自然的奥秘，艺术揭开情感的奥秘”。

纵观历史，科学和艺术均起源于人类的智慧，都是在人类的进化发展过程中产生的，都来自于人们的生产活动，而高于日常的生活，代表着人类智慧的顶尖水平。它们本是同根生的，甚至在人类社会早期时代，科学与艺术乃至宗教是一体的。

迄今为止，人类的科学诞生于什么时间，还没有定论。而有实物为证的人类历史上第一个发明，是三百多万年前的一把切肉刀。而这更准确的说法是——“技术”，趋于实用性的发明，距离浓缩而成的科学，仍有一定差距。古代科学的真正萌芽是在三千多年前的古希腊。而人类的科学发展历程，也走过了三千多年的曲折之路，历经了六大科学中心的转移。首个科学中心是古希腊；第二个科学中心是文艺复兴时期的意大利的佛罗伦萨；第三个则是十七世纪末期的英国；第四个是十八世纪末期的法国；第五个是十九世纪末期的德国；而第六个则是二战后的美国，其中心地位一直延续到今天，并且始终引领着全世界科技发展的潮流。

人类历史上首个艺术作品诞生于14万年前，它是长江三峡地区发现的“鸟头”图案，它是一种刻痕艺术形式。这之后，人类历经了世界古代艺术、近代艺术、现代艺术直到现在的当代艺术的阶段，产生了美术、文学、音乐、雕塑、建筑、戏剧、舞蹈等艺术形式。这些艺术表现了人类对自身和自然的美的感觉，表达了人类对美的渴求。

科学和艺术，从起源时的不分家，到中世纪后的分道扬镳，再到现在则有着殊途同归的趋势。这体现着时代的进步和人类科学艺术水平的提高。科学和艺术来到了第三个阶段——“重逢”：科学以前所未有的力度进入了艺术领域，如摄影、电子音乐、3D动画等艺术形式；艺术也在积极地渗透入科学领域，比如苹果手机就是一件艺术品，是一件科技产品，融合了最顶尖的科技和最顶尖的艺术。二十世纪必将是科学和艺术跨界的时代。不，它们本身便不分家，到现在以新的面貌相逢而已。

早期的科学与艺术都是在劳动中产生的。劳动定义了人类，并且使人类的大脑进化，从而产生了语言、文字，进一步产生了音乐和诗歌等艺术形式。古希腊的帕特农神庙被誉为全球最完美的建筑，其原因便是：正面由黄金矩形组成；高

度和底之比、柱子高和整体高度的比，都满足黄金分割数（1.618），这些断垣颓迹都表明了神庙是一种融合科学和艺术的产物。我国古代的令人赏心悦目的青铜器、瓷器等器皿无疑是科学和艺术的综合体。鱼洗盆是一种类似洗脸盆的古代由铜制的盆。两边设计有提耳，可以方便搬放盆子。此外，用手摩擦提耳时，盆的水面能泛起好看的浪花，这一神奇的设计便是科学和艺术融合的结晶。老师课堂上提到过的隋朝的赵州桥也是科学和艺术的融合之作，从工程结构来看，拱桥最能体现桥梁的美学，建造出来的桥具有流畅优美的外形特征。从力学上来看，拱桥能够是应力分布均匀，减少压强，充分利用材料的抗压特性。桥拱本身又便于排泄水流，方便船只通过。此外，拱桥还有利于减少材料的使用，减轻自身重量。

人类这一种混沌的状态持续了相当长的一段时间，艺术和科学共生。到文艺复兴时期，这一现象更为突出。那一璀璨光辉的时代，科学家身上有着艺术家的气质，艺术家则有着科学家般的理性思想。比如达·芬奇这样的巨匠，便是集各种身份于一体。他既是艺术大师，又精通于科学。此外，他还研究解剖学、建筑学、机械学、化学等。他通过解剖尸体测算了人体各部分的比例，又把几何学和光影技术应用于绘画艺术里，这才有了闪耀着人文主义的伟大作品《蒙娜丽莎》和《最后的晚餐》的诞生，其中构图科学，散发着科学的理性气息。这一时期，科学和艺术的结合形成了一副波澜壮阔无限美好的图景：

这是人类以往从来没有经历过的一次最伟大、进步的变革，是一个需要巨人而且产生了巨人——在思维能力、热情和性格方面，在多才多艺和学识渊博方面的巨人的时代 (3)

然而，在文艺复兴之后，科学与艺术开始分流。18世纪后期法国大革命奠定了西方的现代社会制度，同时也将社会划分成了不同的领域。学院制度中，“把科学分析和哲学思辨分开，技术和科学分开，科学和艺术分开”。[4]弗朗西斯·培根和许多学者在16世纪都表示过，科学家要像个真正的自然征服者，全心全意把心思放在科学研究上，而不要搞艺术研究。另一方面，艺术家也无意对自然科学产生兴趣，往往沉浸于个人的感官世界中去。C. P. 斯诺甚至精确地指明他们犹如两个互不相干的世界。

近百年来，分道扬镳已久的两个学科合流的趋势愈发明显起来。历史的新的篇章是艺术与科学相互促进、共同发展的新时代。自二十世纪中叶以来，不仅一系列交叉学科和综合性艺术应运而生，而且艺术和科学融合与沟通的趋势也愈发明显。一方面，艺术借助于科学的发展产生了第三次艺术上的大繁荣[5]。早在19世纪末期诞生的印象派画作里就应用了混色的原理，绘画创作通过科学的色彩管理显得更为出彩迷人。应用点彩法绘画技术完成的作品近看模糊，而远看则显得逼真动人、栩栩如生。而在印象主义、抽象主义、表现主义等现代艺术流派中，

绘画的科学原理的应用例子比比皆是。20世纪中期之后，摄影技术从黑白、彩色到数码，电影从黑白到彩色、无声到有声。电脑绘画、虚拟现实等技术为艺术家们提供了前所未有的创作平台，并为其创作提供了丰富的艺术形式种类，艺术借助科学之手进入了空前的繁荣发展期。有数据甚至表明，自1996年以来，美国50%以上的电影应用了数字技术，90%的音乐和声音通过计算机进行了处理。《玩具总动员》这部真正意义上的数字动画动用了110台计算机，运算了80万个电脑工作小时，才生成了1500多个电影镜头。一个时代最为先进的技术加上伟大的电影制作人员，创建出一个伟大的数字艺术王国，带给人们无比的视觉享受。另一方面，现代科学的发展证实和揭示了艺术里的无序、模糊、随机等新思想的原理。毕加索的作品中可以体会到爱因斯坦的时空观，让我们看到了运动中所见的图像。杜桑《下楼梯的裸女》则通过对运动的抽象表现，表述了时间和空间的样子。21世纪，信息化冲击了各个传统产业。新时代里，科学和艺术相互补充，互相交融。举例来说，“水立方”的设计就是把分子结构应用到建筑设计中。

科学和艺术趋向于同归，这是历史的必然选择。其外在的手段和创作表现得有所不同，而内在精神是一致的。两者结合起来，对于科学来说，会受到创造性的启发；而对于艺术，则会注入理性的思想。

第三章科学与艺术的异同

杨振宁说过：“科学和艺术是人类创造力的两翼，它们本是不可分的。”[2]比较科学和艺术的结构，我们可以发现，它们具有相似性：1.科学和艺术的实现过程中，都有四个阶段，即准备期、酝酿期、顿悟期和验证器这四个阶段；2.它们的具体活动过程也是类似的。二者在从第一个阶段到第四个阶段中，遍布着从具体到抽象和从抽象到具体的过程，从模糊到清楚再到模糊，不断发展的过程。因为二者本质上都在追求着真、善、美。

科学和艺术都有反映世界的功能，都反映了人类色思维活动，并通过人类大脑的智慧创造出来。但是，在具体活动中，看待世界的形式、终极目的、认识过程以及最终的表述效果都不尽相同。把握世界方面，科学是利用理性的方式（和谐、秩序、简洁、统一）；而艺术采用审美的方式（形象美、形式美、情感美）。创造的结果方面，科学求同，追求概念的世界，揭示宇宙万物的奥义；艺术求异，追求一个形象的世界。弘扬更为典型、普遍和理想的价值追求。艺术揭开情感的奥秘。就认知的过程来看，科学强调客观理性，通过科学研究，探索客观世界的规律，发明新事物；艺术则强调主观感受，重视想象和美感，在对物质和精神世界的领悟中，通过情景交融的艺术创作，展现个人才华。就表述效果而言，科学采用辩证逻辑的方法，条理严谨，规则明晰；而艺术显得跳跃，充满光彩，从生活中提取出精华，和个人体验交融在一起，最终引发人们的共鸣。

诺贝尔奖得主李政道提出，科学和艺术共通处在于人类的创造力，它们追求的目标都是真理的普遍性。所不同的是：艺术通过创新的手法唤起人心中对于美的追求，通过情感的共振，跨越时间和空间；科学则是创造性思维对具体的事物进行归纳推理，总结最终的规律，其结论越简单，应用则越是广泛。

第四章科学与艺术相互促进的大家

历史上不乏科学与艺术相互促进的案例，这种例子比比皆是，很多伟大的人物身兼各种“家”，在多个领域创造出了顶尖的辉煌成就。比如丢勒、达·芬奇、奥本海默、钱学森等，既是科学家，又是艺术家。

爱因斯坦、普朗克、哈恩这三个大科学家在一块儿的时候，还能组成一支比较专业的乐队：提琴手、钢琴手和伴唱。[7]

伽利略除了天文家的传统身份，还是诗人和文学评论家。开普勒是天文学家、音乐家和诗人。诺贝尔是化学家、诗人和小说家。薛定谔不光是物理学家，还是一位抒情诗人。霍夫曼是1981年的诺贝尔奖获得者，此外出版过三本诗集。

他们能够自如的驾驭科学和艺术，两翼齐飞，取得前所未有的突破，究其原因，我们可以看到：艺术有时能够帮助科学家突破常规思路，打破教条，激发其想象力，最终发现新的规律和理论。

我国著名科学家、“中国航天之父”钱学森曾高度评价其夫人蒋英所从事的音乐工作对他的科学研究的积极作用。钱学森表示，正是夫人向她推荐了一些音乐艺术，而这些音乐中包含了对人生观的深刻理解，让他学会了将艺术和科学融合的思维方式。或者说，正是这种音乐的调节作用，让他受到熏陶，解放了思维。

科学揭示了自然界中很多壮丽的美的画面。科学史学家沙利文说：“引导科学家的动力，归根到底是美学冲动的表示。”他特别强调科学创造的美学价值。他提出，数学公式优美如但丁的《神曲》中的诗句；黎曼几何和钢琴协奏曲一样优美。爱因斯坦称赞波尔提出的原子中电子壳层模型及其定律是“思想领域中最高的音乐神韵”。玻尔兹曼则把由麦克斯韦所著的关于气体动力学的论文当成美妙的交响乐来欣赏。

杨振宁说：“自然界具有某种内在的善，内在的神秘性，并可推测还有内在的力，当然更重要的是具有永恒的美。”艺术美感在科学创造中产生重要作用，因为真与美之间是统一的。真和美一体。[8]

第五章结论

科学与艺术是人类智慧结晶的双翼，二者不仅相似相通，而且还互为补充，相互促进，两者的思维兼容互补。玻尔认为，艺术之所以能培养我们科学创造力，就是它能提供科学系统分析所不能达到的那种和谐。[10]

科学与艺术二者并不是对立的、孤立的一种学科，而是人类文明史中的两朵奇葩，都是追求真、善、美的。作为工科生，我会记住这些大家的话语，将二者融入自己的学习生活中去。

参考文献

[1].И.弗洛罗夫, 刘伸. 科学与艺术[J]. 国外社会科学, 1985(4):21-24.

[2].许延浪. 科学与艺术, 人类心灵的浪漫之旅[M]. 西北工业大学出版社,

2010.

[3].马克思, 恩格斯中央编译局. 马克思恩格斯选集. 第四卷[专著][M]. 人

民出版社, 1995.

[4].赫伯特·里德, 刘萍君. 现代绘画简史[M]. 上海人民美术出版社, 1979.

[5].王丹玲. 信息时代的艺术与科学[J]. 兰州文理学院学报(社会科学版),

2004, 20(4):43-45.

[6].方正怡, 方鸿辉. 科学与艺术的会合——李政道的艺术情[J]. 自然杂志,

2006, 28(6):366-369.

[7].张九庆. 自牛顿以来的科学家[M]. 安徽教育出版社, 2002.

[8].佚名. 简明科技通识[M]. 科学普及出版社, 2015.

[9].汪信砚. 科学:真善美的统一[M]. 中华书局, 2009.

[10].徐恒醇. 理性与情感世界的对话科技美学[M]. 陕西人民教育出版社,

1997.