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元素周期表的建立与审美的联系

李静

科学,是具体的事物及其客观规律,是一种态度、观点、方法。而艺术是借助一些手段或媒介,来反映现实、寄托情感的一种文化。在现实生活中,我们很难将科学与艺术联系起来。但是科学的创造离不开情感的寄托,科学中存在美,同样审美在科学创造中起了很重要的作用。


一、科学与审美的联系

通常我们会认为科学创造过程是枯燥、乏味、单调的,而艺术创造则充满了浪漫、美感,二者毫无关联。确实,科学创造充满了严谨的逻辑思维,但科学的创造同样充满着情感的寄托,审美活动便是其中的体现。人在作为主体去进行创造活动时,会不可避免的投入性格、爱好等情感因素。也就是说在科学创造过程中,审美会起到一定的影响。正如,杨振宁曾说:“科学中存在美,所有的科学家都有此感受。”科学创造的全过程都贯穿着科学美的作用。在准备阶段,孕育阶段,豁朗阶段以及验证阶段,科学美都起着不同的作用,他就如同催化剂在推动着科学创造的进行[2]

二、审美创造案例

审美在科学领域中起到的最大意义就是推动科学创造,这种意义也就是我们通常所说的“以美求真”[3]。门捷列夫创建元素周期表的故事就是以美求真的体现。

门捷列夫在批判地继承前人工作的基础上,对大量实验事实进行了订正、分析和概括,然后根据自己所有的材料和审美,总结出这样一条规律:元素(以及由它所形成的单质和化合物)的性质随着原子量(现根据国家标准称为相对原子质量)的递增而呈周期性的变化,即元素周期律。他根据元素周期律编制了第一个元素周期表,然后根据他的科学美思想,把已经发现的63种元素全部列入表里,从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位,预言了类似硼、的未知元素(门捷列夫叫它类硼类铝和类硅,即以后发现的钪、、锗)的性质,并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。而他在周期表中也没有机械地完全按照原子量数值的顺序排列。若干年后,他的预言都得到了证实。这与他信奉的一条科学原则:美的理论必然是真的,相一致。

在此过程中,他经历了无数次失败。他不分昼夜地研究,他企图在元素全部的复杂的特性里,捕捉元素的共同性。但他的研究,一次又一次地失败了。为了彻底解决这个问题,他又走出实验室,开始出外考察和整理收集资料。他走访和考察了法国、德国、比利时等多个国家的许多化工厂、实验室,他还曾去德国海德尔堡进行科学深造。正是由于他发现了科学中的美,发现了元素中的美,才得以支撑他不顾艰辛地研究创造,最终收获成功。门捷列夫的巨大成功不仅对化学专业是个伟大的贡献,而且对科学美学发展也是伟大的贡献。

三、自我见解

作为一名化学专业的理科生,我认为科学不单是单调的实验生活,严谨的逻辑思考,它有时还充斥着美丽的实验现象,惊喜的实验结果。在与化学接触的生活中,我逐渐发现那些化学结构式都是美好的,比如苯环含有对称美。当我们做实验成功得出结果时,那种愉悦的心情简直无法言表。我认为这正是科学中存在的美的一部分,也就是说我们对科学产生了一种审美情感[4]。所谓情感,是指人们对客观事物是否符合自身需要而产生的心理体验;审美情感时人们在审美活动中产生的情感,是美的事物在人们心里中产生的情感体验。那科学审美情感,是指科学家对科学美的事物和美的理论的观照中,以及对科学没得追求与科学创造中,在内心激起的欢快、愉悦的心理感受。科学审美情感在科学创造过程中极为重要,它能够最大限度的推动研究者的创作激情,激励他们克服种种困难,去开辟更美的园地。


参考文献

[1]  秦绪娟. 科学创造中的审美想象研究[D].哈尔滨理工大学,2012.

[2]  谭清华. 论审美因素在科学创造中的作用[D].广西大学,2006.

[3]  袁媛. 论科学创造中的审美活动[D].长沙理工大学,2010.

[4]  赵伯飞.析审美活动与科学创造的关系[J].青年学刊,1994(03):32-34.


(作者:李静 中国科学技术大学 应用化学与工程学院)



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