近日,菲尔兹奖得主邓煜的诗意外走红。
"银河明灭处,黑洞有无中""思君多少意,趋向正无穷"——严谨的数学物理名词被他写进古典诗词,写出了星河、相思与人生况味。有意思的是,邓煜在数学上的重要工作,正是在回答一个从麦克斯韦和玻尔兹曼时代便开始受到关注的问题;而在科学之外,麦克斯韦和玻尔兹曼同样热爱诗歌。
从麦克斯韦、玻尔兹曼、薛定谔到今天的邓煜,科学与诗从来不是两个遥远的世界。最严谨的公式与最自由的想象,或许原本就来自人类同一种追问:这个世界究竟如何运行,我们又该如何理解它?
麦克斯韦:方程组是诗,傅里叶的著作也是诗
让那光点射去、颤抖、消失
来回搜寻,又逐渐停止振荡。
流啊,电流,流啊,让光点迅速飞去,
流动的电流,让那光点射去、颤抖、消失……
这是一首带有强烈抒情色彩的科学诗,作者是19世纪英国物理学家麦克斯韦(J.C. Maxwell),描述的是他看过威廉·汤姆逊发明的镜式电流计后的激动心情。
麦克斯韦在科学上的成就世人皆知,但诗歌才能鲜为人知。实际上他从小就在数学和诗歌两方面同时崭露头角——上高中时既拿了数学比赛第一名,也拿了诗歌比赛最高奖。他只活了48岁,主要精力都在电磁理论研究,但短暂一生中写下了大量诗篇:科学抒情诗、爱情诗、哲理诗、谐趣诗,以及与友人的诗体通信。传记作家坎贝尔和嘉莱特合著的《The Life of James Clerk Maxwell》中就收录了他的诗作50余首。
麦克斯韦眼中的一切都可以用诗来表达,甚至包括艰深的科学理论——他曾把傅里叶的名著《热的解析理论》称为"一首伟大的数学诗"。而他本人建立的麦克斯韦方程组,又何尝不是一首伟大的数学诗?
更值得玩味的是,麦克斯韦是在没有进行任何科学实验的情况下,仅依靠纯抽象的审美判断,就提出了电磁波假说并将光与电磁波统一起来的第一人。这种大胆的跨越,如果没有诗人式的敏锐直觉是令人难以理解的。奥地利物理学家玻尔兹曼曾用歌德的诗句发出由衷赞叹:"是哪位神明写出了这些符号?"爱因斯坦也说:"在我的学生时代,最使我着迷的课题是麦克斯韦的电磁场方程。"
科学史学者评价,麦克斯韦"把经典物理学的对称性思想推上了新的高峰——从表观上的对称性提高到理论结构的对称性"。这种对称感,与诗歌的格律之美、意象呼应,本质上是一种同源的审美冲动。
玻尔兹曼:用歌德反驳"科学杀死诗意"
表达力求清晰。
捍卫它直到生命的最后一息!
玻尔兹曼不但是大物理学家(用分子运动论和概率论对热力学第二定律做出统计解释),还是一位有极高造诣的音乐家和诗人。他在《力学原理》一书开篇就用了上面这首诗——而这几乎成了他命运的预言。
当时一些人文主义诗人认为,科学进步摧毁了人们对大自然美的欣赏能力。玻尔兹曼反驳说:物理学家不会因为懂得了彩虹源于光的散射定律,就失去对蔚蓝色天空和紫红色落日的感动。 科学与诗可以在一个更深的层次中进行优美对话。
可惜他的理论在当时未被科学界理解和接受。他情绪沮丧,1906年在意大利海滨度假村以诗人式的悲剧方式——自杀——结束了传奇一生。爱因斯坦后来评价他的理论"壮观动人",但玻尔兹曼没能等到被认可的那个黎明。
他的故事提醒我们一件事:诗意不是科学的装饰品,它是科学家在孤独中坚持探索的精神燃料。 当世界不理解你的时候,诗是你还能和自己说话的方式。
薛定谔:波动力学的诗性宣言
什么在波动的幻想中躲躲闪闪,
用温柔的爱的束缚将你簇拥。
什么在波动的幻想中躲躲闪闪,
与亘古长存的思想一起便高枕无忧。
1926年,薛定谔一连发表四篇论文系统阐明波动力学理论,奠定近代量子力学基础,1933年获诺贝尔奖。面对自己的成功,他写下这首诗明志。
薛定谔是玻尔兹曼学术谱系的传人——玻尔兹曼是他的"师爷"辈。尽管两人未曾谋面,但玻尔兹曼为维也纳大学奠定的学术传统深深影响了年轻的薛定谔。1949年,薛定谔的诗集在西德出版,风格在德语诗坛上别具一格。量子力学奠基人之一玻恩自叹弗如:"他所涉足的许多领域我所知甚少——特别是在文学和诗歌方面。"
薛定谔的幸运在于,他的理论在生前就获得了广泛认可;而他的诗意在于,即使在最抽象的本征值问题里,他依然能感受到"亘古长存的思想"与"温柔的爱的束缚"之间的共振。
邓煜:今天的"数学诗"接续百年谱系
回到开头。邓煜的"思君多少意,趋向正无穷"之所以打动人,不只是因为古典诗词的形式美,更因为他把数学中"极限""无穷""趋向"这些抽象概念,转化成了人类最古老的情感表达——思念没有尽头。
而他的数学工作恰好是在回答麦克斯韦-玻尔兹曼时代遗留的统计物理问题。跨越一百多年的学术谱系,在一位中国青年数学家用古典诗词表达情感时被悄然点亮——这本身就是一件极具诗意的事。
科学与诗:同源的追问
为什么顶尖科学家会写诗?不是因为他们"多才多艺",而是因为科学和诗在最深处做的是同一件事:
科学 诗歌
核心动作 追问世界如何运行 追问存在如何被感受
思维方式 抽象、建模、寻找结构 隐喻、意象、寻找共鸣
审美标准 简洁、对称、普适 凝练、张力、深远
终极目标 理解 表达
麦克斯韦方程组的美,和一首七言绝句的美,都指向同一个东西:用最少的元素,捕捉最多的世界。
爱因斯坦说:"想象力比知识更重要。"而诗,恰恰是想象力的母语。
科学让我们看见世界如何运行,诗歌让我们在世上诗意地栖居。那些在公式与诗行之间穿梭的人,或许不是在切换两种不同的思维,而是在同一条河流的两岸来回摆渡——彼岸是精确,此岸是深情,而河水本身,是人类永不疲倦的好奇。
愿你在公式与诗行之间,始终葆有好奇、想象与热爱。