2、从美感和幸福感谈学习与科研中的正道

　　01 学习与科研中的正道

讲座ppt中关于“两条道路”的内容

　　学习与科研大体存在两条道路，第一条谓之“正道”，即人们在美感和其它诸多幸福感的驱使下，自己独立思考、主动学习、提出研究问题，经过自己努力，取得好的学习效果和原创科研成果，同时内心伴随着持久的幸福体验，包括惬意、愉悦、自豪、美感等。很多做出贡献的科学家本身就有着高水平的幸福感，而高水平的幸福感反过来支撑着他们做出更多有益于人类的研究成果。

　　在与“正道”相对应的第二条道路中，人们往往为了名利、为了改变命运而学习和科研。此时，人们常常会处于相对被动的学习状态，为了快速而高效地完成学习和科研任务，对待学习往往不求甚解、对待科研则往往跟踪模仿。这样一来，在情感体验方面，人们往往只能在取得成功的时候获得持久度较低的成就感等积极心理体验；而在学习效果方面，经常会出现费曼所说的“能把各种物理概念和定律的语句背得滚瓜烂熟，会用公式精确解题，但是不知道那些概念、定律和公式是什么意思”的问题。

　　02 科技之美（以物理学为例）

　　在杨振宁看来，物理学中存在三种美，即现象之美、理论描述之美、理论结构之美。

　　现象之美通过对自然的观察就可以获得，比如彩虹、雪花、蓝天、白云等，感受现象之美时并不需要特定的理论知识，只要留心就能享受这份大自然的馈赠。在现象之美中，值得一提的是自然现象的对称美，自然现象的对称美原则可以用于预测新现象的存在。

现象之美

对称之美

　　关于理论描述之美，杨振宁先生曾有这样的描述：当我们知道一个物理学的基本原理能够准确解释那么多复杂现象时，会有一种美的感受，这是诗人所无法写出来的，是一种庄严感，是一种神圣感，是一种第一次发现宇宙秘密时的畏惧感。例如，牛顿万有引力定律的发现，是17世纪自然科学最伟大的成果之一，它把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，对以后物理学和天文学的发展具有深远的影响。它第一次解释了（自然界中四种相互作用之一）一种基本相互作用的规律，在人类认识自然的历史上树立了一座里程碑。

　　理论结构之美指的是，当一个理论公式化时，就趋向于具有一个漂亮的数学结构。物理学家海森伯说过：“如果自然界把我们引向极其简单而美丽的数学形式，我们就不得不认为这些形式是‘真’的，它们显示出自然界的真正特征。”狄拉克就曾为了追求他的理论的数学美，而作出了一个被称为“狄拉克海”的美丽假设。在这个假设模型中，狄拉克天才地预言了当时并不存在，似乎显得有些荒谬的正电子。

狄拉克

　　除了上面提到的现象之美、理论描述之美和理论结构之美外，我们还可以体会科技美中的形象美，例如，对所观察到的某铝合金组织形貌进行一定的颜色调整后，得到了一幅唯美的景象：“大雪压青松，青松挺且直”的青松雪景跃然纸上！

某铝合金中的“青松雪景”