道金斯：解析彩虹的詩意，科學與美并不對立

人類對科學技術(shù)的憂慮不是一天兩天了，從1818年的《弗蘭肯斯坦》（或更早）開始，這種擔心和反思就沒停過，以至于當代的科幻小說里幾乎沒有什么光明未來，最主要的母題之一便是人類由于愚蠢、盲目、自大或疏忽，被一項技術(shù)給坑了。我們今天先不說技術(shù)的事兒，只說科學本身。

有人認為“科學不會教人行善”，在某種程度上跟英國詩人約翰·濟慈有點兒像。就因為牛頓把彩虹還原成了三棱鏡下的光譜，濟慈大為光火，認為牛頓完全破壞了彩虹的詩意。他在長詩《拉米亞》中寫道：

天空中曾有一道令人敬畏的彩虹

我們知道了它的質(zhì)地、它的紋理，它就被歸入單調(diào)無聊的平常俗物，

……

排空了靈異的空氣和地精的寶藏，令美麗的彩虹分崩離析。

濟慈沉醉于彩虹的炫目色彩之中，一旦這一現(xiàn)象背后的奧妙被科學解釋清楚，便覺得自己的神跡受到了褻瀆，科學家此舉是焚琴煮鶴，大煞風景?？墒?，科學為什么剝奪了彩虹的魅力？為什么知道了彩虹成因，這一自然現(xiàn)象就變得單調(diào)無聊了？理性為什么有那么大的力量，能讓彩虹分崩離析？

為了“撥亂反正”，英國皇家科學家院士、演化論生物學家理查德·道金斯以此為題，寫下了《解析彩虹》一書。在自序中他寫道：“譴責科學剝奪了生活中最溫馨、最寶貴的東西，實在是犯了不可思議的大錯；這完全違背了我本人以及大多數(shù)辛苦工作的科學家的切身感受……科學，令人感受到的驚人奇妙，是人類心靈能夠勝任駕馭的最高體驗之一。這種精致的美學激情，可以和音樂、詩歌傳遞的極致美感并駕齊驅(qū)、相提并論?！?/p>

濟慈絕非個例，認為科學會破壞世界詩性之美的大有人在。據(jù)說D.H.勞倫斯拒絕相信月亮只是反射太陽光這一事實，因為這“冒犯了他詩人的情感”。如果你去拆穿占星術(shù)的虛偽、去跟別人解釋照片里的飛碟只是個影子，甚至只是去揭秘一場戲法或巫術(shù)，八成也會像牛頓一樣，因理性而受到一部分人的鄙夷或責備。

英國維多利亞時代的藝術(shù)家兼藝術(shù)評論家約翰·拉斯金有這么一段名言：“對于大多數(shù)人，無知的喜悅勝過明白的喜悅。最好是把天空構(gòu)想為藍色的穹廬，而不是黑暗的空洞；把云彩構(gòu)想成一尊金色寶座，而不是雨雪霏霏的濃霧。我嚴重懷疑一位懂得光學的人士，無論多么虔信宗教，都難以像一位農(nóng)民一樣，在觀看彩虹的時候感到同樣的愉悅或敬畏……我們不能夠透徹地了解一朵花的奧秘，也不必為此開展專心探究，就像愛美應(yīng)該阻止對科學的追求，柔情應(yīng)該阻止知識的精確?！?/p>

彩虹的真相

如果說一個三棱鏡就毀掉了彩虹的詩意，讓濟慈興致全無，那么他錯過的精彩實在太多了。

可惜濟慈生活的年代太久遠（心胸也不夠?qū)拸V），除了知道牛頓用三棱鏡得到了一個人造彩虹之外，他再也沒辦法學習到其他關(guān)于彩虹的、“大煞風景”的科學知識了：

彩虹出現(xiàn)在哪個方向？雨滴大致上是一個球體，其內(nèi)表面相當于一個凹面鏡，雨滴折射陽光之后，又反射陽光，所以我們總是在太陽對面的天空中看到彩虹，而不是在透過雨幕看太陽時看到彩虹。

為什么你會看到一個完整的彩虹呢？因為雨幕中有數(shù)不清的不同雨滴，一條由成千上萬顆雨滴組成的雨帶傳遞給你綠光（同時傳遞給位于你上方的人以藍光，給位于你下方的人以紅光），而另一條由成千上萬顆雨滴組成的雨帶傳遞給你紅光（同時傳遞給另一些人以藍光），還有一條由成千上萬顆雨滴組成的條帶傳遞給你藍光，以此類推。

為什么彩虹的排列順序是那樣的？給你傳遞紅光的雨滴都和你有一個固定的距離，所以紅光帶是彎曲的（你在圓弧的中央）。綠光的雨滴也和你有一個固定的距離，但短一些。因此，綠光所在的圓弧半徑較小，而且綠弧在紅弧之內(nèi)，藍弧又在綠弧之內(nèi)。一系列圓弧構(gòu)成了整個彩虹，而你處于圓心位置。

彩虹是固定于某處的嗎？彩虹絕非“扎根固定”在某一特定“位置”。實際情況是：有多少雙眼睛注視著雨幕，就會有多少道彩虹。不同觀測者從不同的角度觀看同一場雨，因為光來自不同的雨滴群，所以觀測者就會拼湊出他們各自的彩虹。更嚴格地說，甚至你的左眼和右眼所看到的彩虹，都是不同的。

柯勒律治和華茲華斯都在自己的詩歌里用“巋然不動”形容彩虹，如果能夠知悉這些關(guān)于彩虹的小知識，他們的文學作品或許還能更準確幾分。

牛頓的三棱鏡貢獻了什么

可惜濟慈生活的年代太久遠，他永遠都無法知道，牛頓那一面小小的三棱鏡究竟為人類帶來了什么改變：

牛頓將彩虹分解成不同波長的光，引出了麥克斯韋的電磁學理論，以及愛因斯坦的狹義相對論。如果你認為彩虹有詩性的神秘，那么相對論的詩意會更高級。

牛頓解析彩虹，為19世紀發(fā)現(xiàn)“我們實際所見的彩虹只占據(jù)整個電磁波光譜的一個窄帶”奠定了基礎(chǔ)。人類的眼睛是如何將光的波長告訴大腦的？不同的兩個人對于紅光的感知是否一樣？大腦如何處理視錐細胞的信息辨別光的顏色？不同地區(qū)人類劃分光譜的高度一致性是物理學問題還是心理學問題？這些問題一一被提出并得到了解答。

在專用電腦的幫助下，解析彩虹的另一種技術(shù)便是磁共振成像。如今，醫(yī)生可以用這種非凡的技術(shù)，來識別我們體內(nèi)器官的三維結(jié)構(gòu)。

牛頓解析彩虹，由此建立的光譜學成為我們理解宇宙的一把鑰匙，我們對宇宙的認識，大多由此而來?，F(xiàn)代儀器已經(jīng)大大超越了三棱鏡，但現(xiàn)代光譜科學仍然是牛頓“解析彩虹”的直接衍生科學。一顆恒星發(fā)出的光的光譜，特別是其中的夫瑯和費譜線，會詳細地告訴我們，這顆恒星上存在哪些化學物質(zhì)，以及恒星的溫度、壓力和大小，這些信息能夠幫助我們對恒星的自然演變史進行詳盡的分類。感謝哈勃，根據(jù)遙遠星系光譜的紅移現(xiàn)象，我們最終甚至可以推論出，大約在137億年前，宇宙誕生于一場大爆炸之中。

這一切一切的發(fā)現(xiàn)，都建立在牛頓解析彩虹之后的直接推理之上。

科學與美并不對立

可惜濟慈生活的年代太久遠，永遠不可能聽到理查德·道金斯為科學之美所做的有理有據(jù)、擲地有聲的辯護了：

在《解析彩虹》一書中，道金斯寫道： “探明奧秘并不會失去其詩意，恰恰相反，探明答案更令人著迷，也更加美麗。每當你揭開一個奧秘之后，你會發(fā)現(xiàn)其他奧秘，這也許會激起更豐富的詩歌情感?！薄敖馕霾屎绲脑娦灾滥壳八沂镜囊磺小獜暮阈堑男再|(zhì)到宇宙的擴張，一定會抓住濟慈的想象力，而且一定會帶領(lǐng)柯勒律治進入最狂熱的夢想，可以使華茲華斯的心臟，跳得比以往任何時候都更加踴躍、激烈。”

巧合的是，歷史上另一位著名的理查德也說過類似的話。曾經(jīng)有人對物理學家理查德·費曼說，科學家在研究一朵花時，就錯失了花兒的美麗。對此，費曼的回答是：

“對你而言存在的美麗事物，對我也一樣美麗。但我更能看到其他人不易看到的深層美麗。我可以看到花朵中復(fù)雜的相互作用?；ǖ念伾羌t色?；ㄓ蓄伾@一事實，意味著它們這樣進化，以便吸引昆蟲嗎？這又提出了一個進一步的問題：昆蟲能看到顏色嗎？昆蟲也有審美能力嗎？等等。我不明白究竟為什么研究花朵會損毀它的美。這只會增加它的美?！?/p>

別再把科學與詩意、科學與美、科學與人心二元對立了。彩虹橋上沒有行人，彩虹兩端也沒有金壺；宇宙是黑暗一片，而不是碧藍如洗；云彩是水滴或冰晶的混合，并沒有什么怪物神仙藏身其中，也不會因為愛你而比畫一個心形給你看。難道知道了這些真相，世間的奇趣就蕩然無存了？如果說你知道了僅僅這解析彩虹一項工作所帶來的各個領(lǐng)域的科學進步，甚至正享受著磁共振成像的醫(yī)療成果或正跟孩子講起那些遙遠星球的故事，卻依然聲稱科學搗毀了詩意、損害了人心、侵犯了神秘主義的神圣陣地，那真是不太禮貌了。懷疑態(tài)度和批判精神固然珍貴，但如果在搞清楚批判對象具體是何物及其來龍去脈、功過是非之前就先扣個帽子噘個嘴，實在算不上公道。

在這本書的最后，道金斯這樣寫道：“夫天地者，萬物之逆旅也；光陰者，百代之過客也。聚光燈掃過去了。令人興奮的是，它照耀的那一段時間，已經(jīng)足以讓我們理解自己所短暫居留之地所發(fā)生的某些事情，以及我們所做這些事情的理由，在生物世界的蕓蕓眾生之中，只有我們能看到自己的歸宿?！保ㄎ?冷建國）

《解析彩虹：科學、虛妄和對奇觀的嗜好》

（英）理查德·道金斯 著 李虎 譯

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