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《生活大爆炸》

文/诸神的恩宠

《生活大爆炸》是很多人喜欢的一部美剧。这部剧的男主角谢耳朵,是一个高智商的物理学家,他能一口气背出一长串物理学理论,做起事情来也总是很有条理。  那么,谢耳朵是完人吗?不,他的缺点也很明显。对于日常生活中的柴米油盐等杂事,他一窍不通,像个白痴。而且,他毫无幽默感,不解风情,与这部剧里的其他人物产生了强烈反差,所以谢耳朵就成了《生活大爆炸》里的开心果。

当然咯,这个谢耳朵只是美剧里的科学家,真正的科学家,可不都是他这样的。那么,现实中的科学家,又是怎样的呢?今天我要分享的这本书,名字叫《玩转科学的“艺术家”》。这本书里,汇集了古今中外46位大科学家的故事,他们当中有数学家、天文学家、物理学家等等。这些科学家像黑夜里的星星,照亮了我们人类的文明史。

那么,当科学遇上艺术,会发生什么奇迹呢?接下来,咱们就从46位科学家里,挑出5位最有代表性的聊一聊。

毕达哥拉斯


咱们要说的第一位科学家,距离现在有点遥远。他是古希腊著名的数学家、音乐家,毕达哥拉斯。

乍一听这个名字,你可能有些懵。毕达哥拉斯,是谁呀?但仔细回想一下,你就会发现,咱们和毕达哥拉斯是“老相识”呢。不知道您还记不记得中学几何里,有个毕达哥拉斯定理,讲的是一个直角三角形,两直边的平方和等于斜边的平方这个定理的发明者,正是毕达哥拉斯本人。在毕达哥拉斯眼里,这个世界上的一切事物,都可以用数学来解释。你或许会好奇,毕达哥拉斯的这种想法是从哪儿来的?

为了找到他这种想法的根源,咱们得先来说说毕达哥拉斯的人生经历。毕达哥拉斯生于希腊爱琴海附近的萨摩斯岛,从小就对数学和音乐非常敏感。20岁那年,他离开故乡,去雅典求学。从哲学创始人泰勒斯那里,他学会了埃及几何学。从那时起,他就相信数字是有生命的,数字里蕴含着一种神秘的创造力。这也为他后来发现毕达哥拉斯定理,打下了牢固的理论基础。

毕达哥拉斯是大数学家,这一点,很多人都知道。然而你知道吗,毕达哥拉斯同时还是一位音乐家呢。童年时,他就学会了弹奏乐器,并且能从弹奏乐器中,获得许多灵感。

经过多次演奏,毕达哥拉斯发现了一个规律。那就是,当琴弦的长度之比是整数时,拨动琴弦就会有很和谐的音调。后来,他又试了很多次,每一次都能验证这个发现。

于是,他找到了数学中比例和音乐作曲之间神奇的连接点。也就是说,毕达哥拉斯的音乐爱好,启发了他的数学研究。

没过多久,毕达哥拉斯又有了一个新发现。一次,他经过一家铁匠铺时,铁匠打铁时发出“铛、铛、铛”声,让毕达哥拉斯陷入了沉思。他发现,当铁锤的重量是被敲击物的一半的时候,铁锤发出的音调,要比被敲击的物品高八度,而且还会由此形成美妙的旋律。

这说明,物体尺寸和发出的音调之间,有着微妙的关联。为了验证这个新发现,毕达哥拉斯还做过一些实验,比如,在碗里盛不同的水量,来验证物体和声音之间的关系。

毕达哥拉斯与他的宇宙音乐论


后来毕达哥拉斯发现,他的这些想法,也同样适用于天体运动研究。太阳、月亮、行星等都在宇宙之中,这些星球运转的时候,也遵循一定的韵律。这就是毕达哥拉斯的宇宙音乐论。一千多年后,德国的天文学家开普勒,将毕达哥拉斯的宇宙音乐论发扬光大,并最终发现了行星运动三大定律。

从毕达哥拉斯的故事里,咱们能看出来,对于一个爱动脑筋的人来说,灵感与敏感,是相辅相成的,很多灵感,都来自生活里对普通事物的敏锐观察。所以说,生活处处皆学问,做个有心人,或许能让你的人生因此而大不同呢。

哥白尼


说完了毕达哥拉斯,咱们再来聊聊哥白尼

哥白尼这个名字,大伙儿都不陌生,他是现代天文学之父。这个人,可真的很了不起。

今天,咱们都知道地球是围着太阳转的,可是在古罗马时期,有个叫托勒密的天文学家,却认为地球是宇宙的中心,太阳和月亮等行星,都围着地球转。这种学说叫“地心说”。托勒密在当时很有名,所以人们理所当然地认同了“地心说”,都认为太阳是围着地球转的。

那么,这个错误是谁纠正的呢?那个人就是哥白尼!在托勒密去世一千多年后,哥白尼提出了“日心说”。哥白尼认为,不是太阳围着地球转,恰恰相反,是地球围着太阳转。为了证明自己的观点,哥白尼还用数学方法论证了日心说。可以说,“日心说”理论,对人类文明进程起到了极大的推动作用。 

为什么这么说呢?因为哥白尼所处的时代,是黑暗的中世纪。当时,基督教统治着整个欧洲,教皇的势力比国王都要大。基督教主张上帝创世说,所有人都相信宇宙的中心是地球,包括太阳在内的所有行星,都在围绕着地球转。在这样的大背景下,哥白尼竟然敢提出的“日心说”,真是冒天下之大不韪。“日心说”否定了基督教的神学理论,动摇了基督教的根基,对上帝创世说造成了严重威胁,这让整个欧洲,上至教皇,下至平民,都很不舒服。也正因为如此,哥白尼成了教会的眼中钉。

为捍卫真理而死的布鲁诺


然而,真理永远是真理,不会因为教会打压就消失。正在基督教强烈批判“日心说”的时候,有个年轻人却勇敢地站出来,用生命捍卫了真理。这个人,就是意大利著名 思想家 布鲁诺。最后,布鲁诺为了捍卫日心说,被教会活活烧死。

咱们再说回哥白尼,他这种敢于挑战权威的智慧和勇气,是打哪儿来的?关于这一点,我们还得从哥白尼的家庭说起。1473年,哥白尼诞生于波兰托伦城,他父亲是议会议员,母亲是富商的女儿。应该说,哥白尼的家庭环境还是相当不错的。然而哥白尼10岁时,他父母先后去世,哥白尼被他的舅舅收养。哥白尼的舅舅是个思想进步的文化人,在舅舅的熏陶下,哥白尼从小就有一颗文艺 心。

哥白尼的大学时代,正赶上欧洲文艺复兴运动兴起。受到文艺复兴运动的影响,哥白尼对人文主义思想有了更深的认识,从那时起,他就开始潜心钻研天文知识。

当时,最好的书全是用拉丁文写的,为了尽快掌握天文学知识,哥白尼苦学拉丁文,很快他就能熟练地使用拉丁文读写了。哥白尼的代表作《天体运行论》,就是用拉丁文写的。

为了研究天文学,哥白尼熟读古希腊和古罗马的经典哲学著作,从中不断汲取营养,再加上长时间的实地观测和研究,哥白尼终于搞明白了地球转动是怎么回事。

之后,他便提出了改变人类历史的“日心说”。

其实,哥白尼之所以能取得如此大的天文成就,和他热爱绘画艺术,有着很大的关系。

哥白尼一生都很喜欢画画,他还雕刻过一副木版画,画中的男子就是他自己。

看起来,绘画和天文学,好像是两个八竿子都打不到一块儿的学科,但其实呢,现代科学研究表明,喜欢绘画的人,领悟力和理解力,都要比一般人强。因为绘画艺术里的构图、造型、线条、上色等,能培养人的形象思维能力,以及知觉思维能力,而这些,都给哥白尼带来了很多灵感,让他的思维具有图像化意识。

哥白尼纪念邮票


说了这么多,那么哥白尼到底是怎么发现地球绕着太阳转的呢?原来,每当哥白尼观测行星在天穹的运行轨迹时,他的脑海里,就会出现一幅图像,这幅图像,就仿佛是谁在对他说悄悄话似的,不停地对哥白尼说:“你看到的这条行星轨迹,并不是行星本身的运动,而是地球自身运动的轨迹。”时间一久,哥白尼积累了所有的研究成果,颠覆性地提出了日心说。顺便说一句,哥白尼除了精通天文学,还精通数学经济学。另外,他还是一位口碑很不错的医生呢。由此可见,伟大的科学家都是多面手,能做到一通百通。

笛卡尔


接下来要介绍的这一位,有五个头衔,分别是哲学家、数学家、物理学家、神学家、解析几何之父。到底是谁这么牛呢?他就是法国17世纪的大科学家,笛卡尔

1596年,笛卡尔出生在法国莱依镇。他出身于一个新兴资产阶级家庭,家境相当不错。笛卡尔出生时,由于母亲难产,使得他差点死掉,要不是他的保姆及时出手救他,今天咱们谁也不会知道笛卡尔是谁。笛卡尔一岁时,他的母亲得肺结核去世。更不幸的是,小小的笛卡尔也染上了肺结核,从那时起,他的身体就一直都很弱。

好在笛卡尔家里不差钱,他不仅不用为柴米油盐发愁,还接受了很好的教育。童年时代的笛卡尔,拥有大量的闲暇时间,这让他养成了爱沉思的习惯,这个习惯贯穿了笛卡尔的一生。中学时,由于笛卡尔体弱多病,学校允许他每天中午再去上课。这么一来,笛卡尔每天清晨一醒来,第一件事不是洗脸刷牙准备出门,而是懒洋洋地卧床沉思。没有人知道他在想什么。直到日上三竿时,他才晃晃悠悠地出门去上学。有趣的是,别看笛卡尔在学校的时间比别人少,可他的学习成绩,却始终名列前茅。

从小,笛卡尔就显露出哲学天才的气质。他对周围一切事物都很敏感,常常会注意到别人忽视的小事情。因此呢,他父亲给他取了个昵称,叫“小哲学家”。笛卡尔一生都很理性,这种理性,最终让他成为了西方近代哲学的开创者。你可能会好奇,他的理性是怎么来的?其实啊,这主要源于他对数学的热爱。笛卡尔将逻辑、几何、代数这三门学科,各取所长的同时,又舍弃了它们的缺点,建立起一种真正的数学。最厉害的是,他提出了解析几何的基本理论,而解析几何,又直接推动了微积分诞生。

笛卡尔与解析几何


关于笛卡尔发明解析几何,还有个传说。话说在发明解析几何前,笛卡尔对一切事物产生了强烈的质疑。

日有所思夜有所梦,一天夜晚,笛卡尔一连做了好几个跟解析几何有关的梦。在梦里,他找到了解决问题的办法。梦醒之后,笛卡尔赶紧把梦里的灵感记了下来,于是,就有了解析几何。笛卡尔不光在哲学、几何学上做出了巨大贡献,在光学方面,他也有不小的成就。他还写过一本书,叫《屈光学》

但是,如果你以为这样的笛卡尔,只会闷在书房做学问,那你就错了。世界那么大,笛卡尔也很想去看看。有一段时间,笛卡尔曾带着仆人去欧洲各地旅行。一次在海上行船时,笛卡尔差点丧了命。咋回事呢?那天,一个水手准备对笛卡尔下手,想谋财害命。没想到这个时候,平时弱不禁风的笛卡尔竟主动拔剑,要与水手一决高低。那个水手肯定不知道,自己这次很倒霉,碰到了练家子。原来,笛卡尔从小就迷恋剑术,外出旅行时,他总是带着剑。而且,他还写过一本关于击剑的书呢。

笛卡尔在理性的同时,也充满了激情。荷兰化学家布尔哈弗说,读完笛卡尔的《几何》这本书,再去翻看他的散文,都不敢相信这两本书是同一个人写的。因为《几何》充满了理性,而散文却充满激情,完全是两种不同的状态。

这样的笛卡尔,完全称得上是法国人的骄傲。法国的巴黎第五大学,就是以笛卡尔的名字命名的。而历经千百年后,笛卡尔的名言“我思故我在”,依然是很多人的座右铭。

接下来,咱们要认识一位发明家。他是谁呢?这么说吧,要是没有他,或许咱们现在晚上还得点蜡烛照明呢。

爱迪生


你大概猜到他的名字了,他就是美国发明家爱迪生。不过,你知道爱迪生一辈子有多少发明吗?2000项!这可真是个惊人的数字,平均算下来,每天发明一项东西,要持续不断地发明五年半,才能发明2000项!更不用说,这2000项发明里,还有1000多项获得了专利。

然而你能想到吗,爱迪生这么聪明的人,小时候竟然也被老师当低能儿。怎么回事呢?原来,小时候的爱迪生总是喜欢问问题,而且他问的问题都特别怪,好多次都让他的老师恩格尔下不来台。比如他会问,刮大风是怎么回事?1+1为什么等于2,就不能等于4吗?

天哪,恩格尔老师教过那么多孩子,可从来没见过脑洞这么大的娃娃。于是,小爱迪生刚入学三个月,就被学校劝退了。

按咱们中国人的思维,爱迪生让父母这么丢脸,回家铁定要挨一顿胖揍了吧?然而,父母没有动他一根手指头。爱迪生的母亲南希,是一家女子中学的老师,南希很了解儿子,她知道儿子一点儿也不笨,更不是低能儿。于是,她亲自在家辅导儿子的学业。

在母亲的教导下,爱迪生阅读了大量世界名著,比如莎士比亚的作品、狄更斯的作品等。母亲不光教爱迪生文科知识,而且还鼓励爱迪生动手做试验。一次,母亲给爱迪生讲伽利略的比萨斜塔实验,爱迪生想自己尝试一下,母亲爽快地答应了。爱迪生欢快地跑到自家楼顶,完成了自由落体的实验,当他发现两个不同质量的球一起落地时,兴奋极了。

就是这个实验,让爱迪生彻底爱上了科学,开启了他研究科学的大门。

爱迪生


在爱迪生的2000项发明中,最有名的有四大发明。哪四大发明呢?它们分别是留声机、电灯、电力系统有声电影。可以说,这四大发明,改变了人们的生活方式,让现代人的日常生活更加丰富多彩。其实,爱迪生还有一个身份,他是一名企业家。大名鼎鼎的美国通用电气公司,就是爱迪生创办的。没想到吧?

爱迪生虽然没上过一天大学,但他一生始终热爱学习。直到70多岁时,他还在坚持读一些前沿科学的书籍。美国31任总统胡佛说,爱迪生是人类的恩人。这话一点儿也不夸张。1915年,爱迪生获得了诺贝尔物理学奖提名,这也是对他贡献的最大肯定!

说完大发明家爱迪生,咱们再来认识最后一位大科学家。

爱因斯坦


要问谁是20世纪最伟大的物理学家?大多数人都会同时想到一个人——爱因斯坦,现代物理学的开创者。1921年,爱因斯坦获得了诺贝尔物理学奖;20世纪末,爱因斯坦被美国《时代周刊》评选为世纪伟人。今天我们提起爱因斯坦,总会把他和相对论、量子论、宇宙论等名词联系在一起。可以说,在20世纪的科学领域,如果爱因斯坦排第二名,那么没有哪位科学家敢排第一。

1879年,爱因斯坦出生于一个德国犹太家庭。从五岁起,爱因斯坦就开始学拉小提琴,因而,拉小提琴也成了他一生的爱好。爱因斯坦偶尔也弹钢琴,尤其钟爱巴赫和莫扎特的作品。他曾说,如果他不当物理学家,他肯定会是一名音乐家。

为什么?因为爱因斯坦发现,音乐能训练他的直觉,让直觉变得更敏锐,同时,那些美妙的音符,能让他体验到强烈的幸福感。所以爱因斯坦才说,“我用音乐看待人生,小提琴给了我最大的欢乐”。爱因斯坦强大而敏锐的直觉,让他在物理学研究方面如虎添翼。

凭借这种超越常人的直觉能力,爱因斯坦总能发现不同事物之间的微妙联系,而这一点,帮他解决了很多科学难题。

举个例子,在爱因斯坦的狭义相对论里,有这么一种观点:我们生活在一个四维空间里。

什么是四维空间呢?在爱因斯坦看来,这个世界由时间、空间、质量能量这四个要素组成,这就是四维空间。四维空间,是狭义相对论的重要理论。而爱因斯坦的这个观点,也开创了自牛顿以来的物理学新局面。爱因斯坦曾说,逻辑会把你从a带到b,而想象力,却能带你去任何地方。音乐,能为爱因斯坦插上想象力的翅膀,让他在科学的天空无拘无束地翱翔,并最终把脑子里的东西,变为科学成果。

爱因斯坦


听到这里,你或许发现了,这些大科学家的脑袋瓜,都很有特点,他们既擅长抽象思维,又对形象思维极其敏感。他们的这种能力是怎么练就的?其中的秘密,就在于艺术对科学潜移默化的影响。

艺术强调自由和奔放,能提升人的思想境界,让我们真切地感受到真善美。而科学呢,强调的是认真严谨,重在解读万事万物的奥秘,探寻一切事物的本来面目。艺术是感性的,而科学是理性的,两者不但不矛盾,反而彼此互补。当感性和理性二者完美地交融时,你就会看到一个真实而完整的世界。此时,你内心会升起一种巨大的力量,这种力量能给你战胜困难的勇气,并带你走向更高远的境界。你可能会问,那种力量是什么?偷偷地告诉你,那是爱!当一个人心中充满爱时,他能创造出任何奇迹!难怪柏拉图说,爱的力量是伟大的、神奇的、无所不包的。

在日常生活里,如果你遇到了什么烦心事或沟沟坎坎,可千万别绝望。《玩转科学的“艺术家”》这本书建议你,不妨多拿一点时间和自己相处,去看看经典电影,或者听听经典音乐,再不然,就去美术馆或博物馆里转一转。只要你用心去看、去听、去感受,就会打开思路,开辟出一条精彩的人生大道。等到那个时候啊,你面前所有的“拦路虎”,都会变成“垫脚石”了!

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