論文摘要：物理學發展過程就是人類對美的一個無限追求過程，隨着現代科學的不斷變革，物理美學思想也呈現出不同的面貌。尤其，物理學已毫不羞澀地登上了歷史舞臺，經典的科學美學思想日益受到嚴峻的挑戰。世界構成是簡單的還是複雜的？物理學及人類社會發展是確定性的還是非確定性的？和諧、有序是否依舊是科學美學的衡量標準？
論文關鍵詞：物理美學 複雜性 科學
美是人類的一個更高尚的需求，它體現在人類活動的每一個領域，詩歌、音樂、繪畫、建築、戲劇、電影、科學等領域無不滲透着人類對美的無限熱愛。同時科學的發展過程就是人類對美的一個無限追求的過程。
物理學與美學，二者相互聯繫、共同發展，對美的追求是科學發展的一個內在驅動力，隨着科學的不斷變革，物理美學思想也呈現出不同的面貌。尤其現在面臨着複雜性異軍突起，不確定性、無序、混沌、非線性已毫不羞澀地登上了歷史舞臺，對經典科學美學思想形成了巨大挑戰。現代物理學的誕生爲人類開創了一片新的天空，一切都處在系統中、變化中，原有的簡單、和諧、對稱、確定性等美學觀念日益受到嚴峻地挑戰，新時代的科學美學思想脫穎而出。
一、物理美學的簡單性與複雜性：
世界的本質是由非線性控制的，人們對基層規律的掌握絕不能保證對高層現象的確定性認識。進一步講，簡單性只是複雜性的特例，是在一定理想化基礎上存在的。從科學史可以看出，任何科學理論均是對實際的近似，都要突出根本性的關係、行爲，捨去不必要的細節因素，因此，某種程度上都背離了現實世界，把問題限制到能夠找到解決辦法的地步。以牛頓爲例，牛頓的經典力學體系堪稱簡單性典範，但是他一樣不能拒絕混沌現象的存在。在研究月球的軌道問題上，他不能闡明月球在地球和太陽兩者作用之下的運動，感到非常惱火。由於無法得到精確解，他不得不求助“攝動法”，把三體問題化解爲兩體問題，以得到一個近似解。不僅如此，人們發現，最終的科學理論與實際觀測之間都允許存在一定的誤差，從邏輯角度思考，之所以允許存在誤差，就在於人們不能完全確定地把握事物與現象。
雖然人們否定了本體論上簡單性，但是從認識論意義上說，簡單性原則仍有其合理性。人類認識世界的過程就是從簡單到複雜的過程，面對一個複雜的現象，人們必須把整體分成部分，分門別類地去研究，這是一個由淺入深的過程，是認識的必然規律。
簡單與複雜是一個辯證的統一體，不可能完全拋棄任何一方，而承認另一方，它們均有其存在的合理性。簡單性決定了認識的可能性，而且使人類同不可知論劃清了界限；複雜性決定了認識過程的曲折性、辯證性，它防止人類把科學變成惡劣的教條，當成某種僵死的固定不變的東西。
二、物理美學的確定性與非確定性：
牛頓帶給人們的是一個確定性的世界，非確定性則作爲一種隨機的、偶然的、片面的現象日益遭到人們的排斥和拒絕。但是複雜的物理科學一個明顯的特徵就是把偶然性、非確定性引入歷史舞臺。非確定性不再是過去那種卑微的角色，由於非線性機制，初始條件的微小偏差，會被無限擴大。一隻蝴蝶拍打翅膀都會引進一場暴風雨，可見非確定性的力量，從此，人們再也不能對偶然性等閒視之。蝴蝶的力量同時告訴我們，每一個個體都是整體不可分割的一部分，每一個體對整體有着不可察覺，但又不可估量的影響。這種影響，並非由於行爲本身有影響力，而是由於這一行爲超越了自身，對周圍環境起了引導作用，引發了不可估量的後果。
然而，非確定性並非是對確定性的否定，而是對確定性的補充和完善。非確定性在普里高津那裏是以一種“新的理性”的姿態出現的，他認爲大自然既有確定性的一面又有不確定性的一面，二者缺一不可。“確定性的意思是預先確定的和可預先確定的”，它體現的是一種穩定性，是對已有科學知識的肯定，否定了確定性也就否定了科學認識的可能性。但是如果過分強調確定性，“如果各種事件都按預定的程序發生，那麼我們只不過是一個巨大的齒輪機的一部分，不言而喻只能無可奈何地聽任它的擺佈而己”。
非確定性意味着變化、意味着隨機，但也意味着希望，從此不會，也不應受到人們的完全抵制，因爲任何人都不會拒絕希望。但如果單純強調非確定性，系統也就失去了穩定性，失去了發展的基礎和前提。大自然演化的歷史，包括人類賴以生存的地球以及人類自身，無不是偶然性與必然性攜手創造的神話。
三、物理美學的無序性與有序性：
與確定性和非確定性這對範疇相聯繫，有序與無序是科學美學領域另一對重要的範疇。有序，是指空間分佈上的.規則性和時間延伸上的週期性；無序，是指空間分佈上的無規則性和時間延伸過程中的隨機性。從前面對經典科學美學思想的論述中，不難看出人們一向偏愛有序，無序則是人們排斥的對象。一直以來，有序與無序是對立存在的，但是複雜性科學的誕生需要人們重新看待這一對範疇。
有序不僅僅是體現了一種規律性和週期性，同時也體現了一種約束性。赫爾曼·哈肯在論述有序時指出，有序在現實中體現的是可能性的單一性，即只有唯一的實現方式。在這種未來只有一種可能性的情況下，生活中就再也沒有驚奇，沒有樂趣了，美又從何談起呢？無序則與此相反，它體現的是一種變異性、可能性。赫爾曼·哈肯曾指出，“物件所在位置有很多可能性，這就造成了無序狀態”，“大量不同的可能性也是物理學中無序的量度”。可見無序對應的是大量的可能性，這衆多可能性的存在是否正是爲人類創造性的發揮提供了有利的條件與機會呢？並且，無序並不總是意味着雜亂無章，在一定條件下可以轉變爲有序。激光的誕生就是一個絕妙的例子。激光的產生是透過改變泵入的能量及兩平面鏡間的距離，使完全雜亂無章運動的受激電子突然之間以同樣方式運動，產生一種完全均勻的，幾乎是無限長的波列。從這個意義上講無序難道不是一種美，它蘊含着的難道不是一種創造之美、一種發展之美。
當然純粹的無序也是不好的，但是世界既沒有純粹的有序也沒有純粹的無序，一切美的事物都來自二者絕妙地結合。如果有序體現的是一種美的形式，無序則是美的源泉。有一句話說得非常貼切：“美是兩個懸崖之間的狹窄小路；在一邊全部有序消融在混沌之中，在另一邊，則是對稱和有序的凝固世界。只有沿着這條危險的小路，美才能展示其形態。”埃德加·莫蘭也曾說過：“單獨的、孤立的有序和無序是形而上學的，而只有它們的連接纔是形而下的、物理的”。
四、結語
科學與矛盾的對話永遠敞開着，科學是不斷髮展、進步的，美也是不斷變幻其形態的，這是事物發展的必然。如果說經典的科學美學是從上帝的合理性信仰中派生出來的，它所體現的是對上帝觀念的順從與證明，是一種靜態的、無生命的美。那麼，現代科學的發展已突破了經典美學思想的束縛，尤其是物理學不再僅僅歸結爲秩序、簡單性、確定性，同時也包含着非確定性、複雜性。可以說也正是這些非確定性、複雜性賦予了科學美學以新的內涵，即適應、創新、發展和進步，從而上升到更高的和諧、統一、真正的美。
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