阅读戴维·欧瑞尔编著的《科学之美》的另一大收获就是能够追寻科学史上那些大师们思考问题和解决问题的方法。在历史上，大多数重大的科学发现都或多或少有着偶然的成分，后人看到某个科学家发现了一个规律，似乎是在不经意之间，但是自己却无法获得同样的“运气”。其实，在运气的背后，成功的科学家们有着独特的思考方法和解决问题的方式，这才是他们的过人之处，遗憾的是，大多数传记作家恰恰忽略掉了这一点。《科学之美》这本书在很大程度上还原了人类历史上诸多伟大的科学家在做出重大发现一瞬间头脑里的想法，让读者深受启发。

在《科学之美》中，应用数学家兼畅销书作者戴维·欧瑞尔对真理与美两者之间的关系提出了质疑，阐述了“数学优雅”这一概念如何为科学家理解自然赋予灵感，有时又如何误导了他们的努力方向。

欧瑞尔为我们讲述了古希腊人如何基于音乐和谐与完美几何的理念为这个世界建立物理模型；这一理想模型随后被另一同样美丽的建模项目所取代，而该项目的基础正是牛顿的“理性力学”，该理论将宇宙规律简化为一些优雅的方程。欧瑞尔进而开始转向介绍当代前沿物理学理论，诸如超对称弦理论。与之前的众多理论一样，这一理论的提出与流行也再次受到了人们深层审美观的影响。他清晰地为我们阐明了物理学家们在历史上的考察结果，以及近期的研究成果，包括希格斯玻色子的发现。

最终，他将讨论范围扩展到了物理学以外的领域，如经济学、建筑学，还有健康医疗领域。欧瑞尔在书中提出质疑：潜藏在人类文化背后的审美准则是否正是一种反映我们解释、理解世界结构的精准方式？而且，他还指明，这一方式正在向一种新的科学审美观转变。

前言

 科学与艺术的碰撞

 T恤上的宇宙

 科学：一个爱情故事

 心智模式

第一部分 着迷

1 和谐

 数字就是一切

 天体的和谐

 标准模型

 对称与比例

 不朽的美丽

 重生

 神圣的革命

 世界的和谐

 时钟宇宙

2 完整

 宁静美学

 人体的四种体液

 整体性的缺失

 整数

 八行周期律

 当下的思考

 缥缈的振动

 原子美学

3 光辉

 好的形式

 阶级结构

 加速器

 守恒定律

 保存能量

 放射物

 转变

 原子与真空

 没有改变

第二部分 复杂

4 弯曲的宇宙

 后毕达哥拉斯几何

 下降的感受

 全部歪斜

 完美的宇宙

 信仰的飞跃

 玻尔原子

 量子地址

 具有音乐性的原子

 波动方程

 不确定性原理

 模糊逻辑

 薛定谔的猫

 量子美学

 超现实主义科学

5 男性哲学

 性别差异

 男性注视

 分裂原子

 中子炮

 怎样建造一颗原子弹

 大科学

 可怕的对称

 这是一个疯狂的世界

6 统一

 单一之爱

 加速器竞赛

 对撞机

 一个更大的枪

 追逐统一

 粒子爆炸

 毕达哥拉斯的方式

 真与美

 标准模型

7 破碎的镜像

 圆形之力

 球体的力

 破碎的对称

 色盲

 超球体

 美意味着什么

 弦理论

 超级模型

 传统的美

 万能工匠对称性

第三部分 成熟

8 影子世界

 暗物质

 完美模型

 乌云

 标准气候模型

 不确定性原理

 原子生物学

 中心法则

 虚拟人类

 不动点经济学

 完美模型Ⅱ

 暗能量

 世界观

9 虚拟宇宙

 机器美学

 多个世界

 宇宙骗局

 终极系综

 虚拟宇宙

 模型修饰

 衰败的科学

10 右脑引领宇宙

 量子思维

 双脑

 物理学的悲剧

 权力意志

 杰纳斯效应

 生命科学

 未来图景

 弱作用力

尼古拉·哥白尼（Nicolaus Copernicus）并非是提出地球可能围绕太阳旋转的第一人。古希腊天文学家阿利斯塔克（Aristarchus）（310BC一230BC）在大约两千年以前就提过类似的言论；然而，亚里士多德的观点是最有影响力的。

哥白尼的著作《天体运行论》（On the Revolutions of Heavenly Spheres）出版于1543年，此时正是他临终之际。从意大利的学生时代开始，这位波兰天文学家已经花费了三十几年的时间研究他的理论，但却推迟了著作的出版时间。由于宇宙论在宗教教义中占有中心位置，地球不是宇宙的中心这一观点肯定不会被人们接受。

哥白尼在前言中写道，他曾经考虑效仿毕达哥拉斯学派的做法，只将哲理奥秘口述于至亲好友，他们这样做并不是怕自己的学说流传开后会产生某种妒忌；与此相反，他们希望这些满怀献身精神的伟大人物所取得的非常美妙的想法不致遭到一些人的嘲笑。“然而，当我长期犹豫不决甚至经忍受不住的时候，我的朋友们使我坚持下来。”哥白尼的同伴们说服他继续前进。后来，这段前言被编辑删掉了，并以另一段礼貌的话语代替：这个模型仅仅是一种数学上的把戏，它能够使计算更加容易，但不能代替真理。

事实上，宗教界对此书的回应是相对温和的，很可能是因为大多数天文学家都没有对此重视起来。新的模型系统在预测方面并没有托勒密提出的标准地心说模型那么好，也没有完全摆脱本轮的概念。如哥白尼在书中所写，它的主要吸引力在于审美：对于大量存在的问题来说，它提供了一个更为优雅、对称并且和谐的解决方案。

在引言中，哥白尼主张天文学与美有关：在人类智慧所哺育的名目繁多的文化和技术领域中，我认为必须用最强烈的感情和极度的热忱来促进对最美好的、最值得了解的事物的研究。这就是探索宇宙的神奇运转。星体的运动、大小、距离，以及天界中其他现象成因的学科。简而言之，也就是解释宇宙的全部现象的学科。

日心说模型简单而优雅地解释了为什么行星的大小和亮度是在改变的，原因是行星与我们之间距离的变化取决于它们在各自轨道中的位置。行星的退行运动可以通过它们的圆周运动与地球的圆周运动速度不同来解释。“在这种设置下”哥白尼写道，“我们发现了宇宙无与伦比的对称，以及星体的运动与它们的大小之间建立起的和谐的连接，我们不会在任何其他地方看到这些对称与和谐”。

将太阳放到了宇宙的中心当然是根本性的改变，但是“在这最美丽的神殿中，这盏明灯可以同时照亮所有的事物，与此相比，谁还能够将它放到另一个更好的位置？有些人将太阳称为宇宙的提灯，这种说法也有些道理。因为它的思想来自别人，它的主人依然是别人。”

哥白尼坚持认为天体和宇宙是一个球星的整体，因为“在所有的形式中，球形是最完美的……因此，没有人会质疑神圣天体的这一属性。”类似的，“天体的运动也是圆周运动，因为能够适应球体的运动应该是以圆形旋转的。”这一对圆周运动的坚持意味着虽然这个新模型具有美学吸引力，但它仍然需要本轮来获得微妙的影响。对于占星家来说，更为重要的是这个模型不具备准确的预测能力。（比起获取数据来说，哥白尼更偏爱推理；他自己很少进行天文观测。）

因此，在哥白尼的模型能够证实自己的价值之前，除了将宇宙的中心由地球变为太阳之外，它还要走得更远——它需要摆脱那些圆形。这一任务留给了德国天文学家与占星学家约翰尼斯·开普勒（Johannes Kepler）。P19-20

数学在一些人看来是枯燥的数字、看不懂的公式，以及折磨人的问题。但是，在另一些人看来，则是世界上一切规律之母，是上帝在创造这个世界时留下的最美好的东西。在古希腊时期，毕达哥拉斯和他学派中的信徒们就是一群把数学奉为神灵的信仰者。在毕达哥拉斯看来，世界上的一切都可以用数学来解释，比如音律（平均律）、艺术的审美（黄金分割），等等。当然，虽然很多人惊讶于数学和科学的美妙，以及它在生活中的作用，但是很少有人用通俗的语言把这种感受表达出来，直到我看到《科学之美》这本书。

这本由加拿大作家欧瑞尔创作、潘志刚先生翻译的科普读物，不仅通过科学故事介绍了科学的美妙之处，而且用非常通俗的语言讲述近代科学的内容，包括原子结构的标准模型、能量守恒定律、相对论，以及质能转换、放射性、量子力学、暗物质和宇宙的演变，等等。除此之外，书中还介绍了很多科学史上的趣闻，比如从核裂变的发现到原子弹的诞生等等。这么多的内容，作者用“真和美”这条线索串了起来，让读者不仅了解到了现代科技，而且体会到科学的神奇和美妙之处。

长期从事科学研究的人，大多有这样一个感受，就是我们所生活的宇宙太奇妙了。比如宇宙中有四种力，重力（每个人都知道）、电磁力（大部分人知道）、强力和弱力（大部分人不知道）。描述这四种力的公式本身非常简洁、优美，而这四种力的系数搭配得如此美妙，才使得宇宙成为今天这个样子，并且孕育出生命。如果它们之间的比例差上一点点，那么我们的宇宙要么灰飞烟灭，要么缩成一团，不可能有生命出现。了解到这些科学事实，我们不禁要感叹宇宙规律的美妙之处。当然，科学的美妙之处远不止这些，也远不止毕达哥拉斯发现的数学和音乐的关系，而是存在于我们生活的方方面面。要了解更多的科学美妙之处，最好的办法就是阅读此书。

《科学之美》这本书内容非常翔实，译者的文笔也非常生动优美，读起来畅快淋漓，我是一口气从头读到尾的。读完之后，自己觉得收获巨大，不仅了解了一些以前不知道的科学趣闻和科学知识，而且对以前所熟知的内容也有了新的认识，特别通过重新体会过去所学的自然科学的本质，品味它们的美妙之处，实在是人生一大快事。

阅读这本书的另一大收获就是能够追寻科学史上那些大师们思考问题和解决问题的方法。在历史上，大多数重大的科学发现都或多或少有着偶然的成分，后人看到某个科学家发现了一个规律，似乎是在不经意之间，但是自己却无法获得同样的“运气”。其实，在运气的背后，成功的科学家们有着独特的思考方法和解决问题的方式，这才是他们的过人之处，遗憾的是，大多数传记作家恰恰忽略掉了这一点。《科学之美》这本书在很大程度上还原了人类历史上诸多伟大的科学家在做出重大发现一瞬间头脑里的想法，让读者深受启发。

我对这本书唯一持保留意见的是，作者将科学上的很多结论用于经济现象的解释，是否合适。我不是经济学专家，不能妄加评论。当然，这种看法在欧美学术界是有先例可循的。

总的来讲，这是一本非常生动、思想性强、信息量大的好书。它既是一本优秀的科普著作，又是一本有趣的历史读物，对传播科学，传播知识大有裨益。希望读者朋友们能够喜欢它，体会科学的美妙之处。

吴军

2014年10月于硅谷

吴军

“这是一本非常生动、思想性强、信息量大的好书。它既是一本优秀的科普著作，又是一本有趣的历史读物，对传播科学、传播知识大有裨益。希望读者朋友们能够喜欢它，体会科学的美妙之处。”

姬十三

“这是一本科学书，也是一本艺术书。科学与艺术，它们并非一一对应，但提醒人们加深对彼此的理解。”

中央电视台科教频道《走进科学》栏目组

“虽然我们日常看到的科学报道多是关于‘宇宙’、‘粒子’这些遥远又抽象的概念，但其实科学本身就在我们身边的生活中。想象一下，你正坐在椅子上向后仰着的感受：如果一个人是自由降落的状态，还能否感受到自己的重力？当你抬头看到满天星辰围绕着你每日旋转的时候，你能否确定地球真的是在围绕太阳旋转？我们似乎都有过这些想法，但爱因斯坦、哥白尼等科学家却没有轻易放过这些有点‘奇怪’的感受，而是继续探索下去。通过阅读本书，你可以从古希腊时期的先驱开始，了解科学家们是如何探索这个世界的。”

李嫣

“作者用通俗易懂的描述，从古希腊神话一直讲到现代社会的原子弹、对撞机等领域，阐述了科学的发展是如何受到了美学的牵引，又反之如何影响了美学这一观点。非常值得一读。”

皮特·沃伊特

“《科学之美》一书很好地描述了这一历史上大家都知道的争论——科学已经偏离了轨道……欧瑞尔提出的问题是重要而且典型的。”

家马塞洛·格莱泽达特茅斯学院

“如果科学就是追寻真理，我们最好明白我们所寻找的这个真理究竟是什么。正如戴维·欧瑞尔在这本通俗易懂的书中尖锐地指出，真理应该献身于美，这一审美观点可追溯到古希腊时期，并且现代科学正处于这一审美偏见导致的盲目性危险之中。相反，我们对自然世界了解得越多，我们就越被迫接受一种不同的审美观，这种审美强调不完美与非对称，而且依然美得不可思议。”  玛格丽·魏罕特《毕达哥拉斯的裤子与物理学的边缘》的作者

“本书优雅地、富有洞察力地记录了毕达哥拉斯用数学方式为世界建模的冲动。欧瑞尔分析了西方科学文化对于秩序的追寻，并将其与本质上是宗教的美学概念相联系。”

罗伯特·史密斯阿尔伯塔大学

“一本生动而且迷人的著作……欧瑞尔提出的话题范围令人印象深刻，我总是想要不停地翻阅下去。”