欣赏物理学之美

华中理工大学杨建邺教授著《物理学之美》是由北京大学出版社出版,获得北京市科普创作基金资助的《科学之美》丛书中的一册.诚如著名物理学家杨振宁在丛书的序言里把这套丛书的宗旨归结为两句话：“共享科学的情和趣,共赏科学的妙和美”.

那么深奥的、令广大莘莘学子视作畏途的物理学,它的美又体现在哪些方面呢?杨振宁先生告诉我们,在物理学里存在三种美,它们是现象之美、理论描述之美和理论结构之美.确实,我们在观察外部世界时,常常为物理现象表现出来的美感惊叹不已.七色的彩虹、雄伟的极光、色彩斑斓的光谱、玲珑剔透的晶体和变幻神奇的混沌和分形,都给人们留下了极其深刻的印象.

其二是理论描述之美.只要学过物理学的人都会切身感受到物理学里的那些定律、定理,如牛顿运动定律、万有引力定律、开普勒行星运动定律、麦克斯韦电磁学和爱因斯坦光电效应等,无不以极简的形式以及和谐的对称给学习者一种巨大的美的享受.以至,提出的原理的表达是否简洁、完美、匀称也成了研究者在判断自己工作方向时的一种参考.因为物理学家已经有一种信念：自然界是简单的、和谐的、美的.法国数学家兼物理学家庞加莱说：“如果自然不美,它就不值得去探索.”

其三是理论结构之美.物理学的理论内容在去芜存菁、抽象提炼之后都会归结成为若干个数学方程.这种形式极简、内容包罗万象的数学方程将在更深层次上体现出美感.对于这种“大美”,见到方程的人未必能理解它,只有理解了方程的内涵才能深刻地感知它的存在.

对于我们广大的学习者来说,如果能感知到物理学内涵的美感,由此产生学习兴趣,进入物理学殿堂探索,显然是一种最好的学习方法.但是,常年以来社会上流行的应试教育却反其道而行之,使许多学生的学习兴趣被扼杀在题海之中.

由杨建邺教授编著的《物理学之美》无疑为广大学习者开拓了一条由兴趣入门的捷径.因为杨先生是物理学普及方面的高手,几十年来他笔耕不辍,已编著翻译物理学科普书籍和科学家传记达６０部,其中不乏有影响的名作.在本书里,他采用了图文并茂的形式,全书配有精美彩图百余幅.值得关注的是,这些插图中既有极具历史文献价值的科学家人像,也有珍贵的物理实验装置和奇妙的物理现象的图片,给读者一种亲历其境之感.本书还收集了一些既有科学内涵又有艺术性的画作,其中不乏世界名画,如杜尚的《下楼梯的裸女2号》,凡·高的《自画像》等,并配上了富有诗意的解说,给读者带来了美的享受.

另外,在叙述时本书也很有特色,语言通俗亲切,资料丰富多样,故事引人入胜.特别是在介绍科学家的时候,不忘叙述他们的人文情怀,如麦克斯韦不仅是一位伟大的电学家,还是一位不错的诗人.书中收录了他的两首长诗并配了俄罗斯画家列维坦的画《春潮》,图注：“涓涓春水涨满了画中的低地,它映照着天蓝色的苍穹等”如此阅读,无疑让读者徜徉在诗情画意之中.

笔者以为无论是否准备去学习物理学的读者,包括准备去学习文科或经济类的读者都可以阅读此书,并一定会在阅读的过程中获得智慧的启迪和美的享受.由次触类旁通,将获得不菲的收益.

（作者单位：上海大学出版社）