1、天文與藝術(shù),科學(xué)學(xué)與美學(xué)的交叉,目的,文科學(xué)生：從科學(xué)的觀察和思考中獲得藝術(shù)的激情和靈感 理科學(xué)生：從藝術(shù)的鑒賞中開拓科學(xué)思考的心智和更深刻地認知科學(xué)規(guī)律 較輕松地學(xué)習(xí)一些天文知識,內(nèi)容提要,科學(xué)與藝術(shù) 天文與美學(xué) 天文與神話 天文與繪畫,天文與建筑 天文與詩詞 天文與考古 天文與音樂,緒論：科學(xué)與藝術(shù),愛因斯坦論科學(xué)與藝術(shù) 李政道論科學(xué)與藝術(shù) 科學(xué)與藝術(shù)的內(nèi)在聯(lián)系,哥白尼日心說的美學(xué),我們認為，太陽是宇宙的中心。正如人們所說的，只要“睜開眼睛”正視事實的話，就會看到星體合理的秩序與宇宙的和諧，都使我們信服這一點。 這種順序顯示出宇宙具有令人贊嘆的對稱性和軌道的運動和大小的和諧，而這是其他方法

2、辦不到的。,愛因斯坦論科學(xué)與藝術(shù),科學(xué)思維中有詩意的成分存在。 科學(xué)在藝術(shù)上的不足的程度，恰好是科學(xué)上不完善的程度。 我記得最清楚的是，當(dāng)我提出一個自認為有道理的設(shè)想時，愛因斯坦并不與我爭辯，而只是說：“ ??！多丑 ?！敝灰X得一個方程是丑的，他就對之完全失去興趣。 -H.Bondi,李政道倡導(dǎo)科學(xué)與藝術(shù)聯(lián)姻,1987.5“用并行機的格點規(guī)范理論”國際學(xué)術(shù)討論會 1987.6“”粲物理”國際學(xué)術(shù)討論會 1993 “科學(xué)與藝術(shù)”研討會 1995 科技日報 “ 科學(xué)與藝術(shù)”研討會 1998 主編科學(xué)與藝術(shù)大型畫冊 2000.6 “ 藝術(shù)與科學(xué)國際作品展”,李政道詩與畫,道生物， 物生道， 道為物之

3、行， 物為道之成， 天地之一物之道。 李政道,李政道論科學(xué)與藝術(shù),第一，科學(xué)與藝術(shù)的本原是一致的，兩者都來源于人類的社會實踐，來源于人類的智慧與創(chuàng)新； 第二，科學(xué)與藝術(shù)追求的目標(biāo)都是真理的普遍性。藝術(shù)是用人類的想象，用人類的創(chuàng)新手法喚起人們意識里的情感。這種情感越真摯，表現(xiàn)的藝術(shù)就越優(yōu)秀，反響就越普遍，就越能夠跨越時空。科學(xué)是用創(chuàng)造性的思維和勞動對自然界進行研究與探索； 第三，科學(xué)與藝術(shù)是人類不通的文化范疇，是緊密結(jié)合在一起的，是一個硬幣的兩面，科學(xué)中有藝術(shù)，藝術(shù)中有科學(xué)，它們的結(jié)合和交流符合自身發(fā)展的需要，符合人類文化發(fā)展的規(guī)律； 第四，科學(xué)與藝術(shù)結(jié)合有利于科學(xué)、藝術(shù)和整個社會文化的發(fā)展。因

4、為科學(xué)可以因藝術(shù)情感的介入更富有創(chuàng)造性，藝術(shù)可以因汲取科學(xué)智慧而更加絢麗多彩。,不要用智者、賢者、圣者代替我們思考！,“硬幣理論” 同源 同目標(biāo) 相通 相互包容 相互促進,闡明 同源、同目的不一定相通 如何相通？ 怎樣包容？ 為何能相互促進？,真和美的統(tǒng)一 真客觀世界的本質(zhì) 美客觀世界在主觀情感的反映 客觀世界本身是美的。 真的才是美的。美的才是真的。 科學(xué)和藝術(shù)都是對真和美的追求 “ 科學(xué)求真，藝術(shù)求美?！?藝術(shù)也表現(xiàn)真，用用感性。用形、色、光、聲 科學(xué)也感知美，用理性。用概念、定律 美和真都是科學(xué)和藝術(shù)的指導(dǎo)原則。,硬幣理論,同源客觀世界硬幣 同目標(biāo)表現(xiàn)真和美兩面 相通、相包容真的才是美的

5、，美的才是真的 相互促進找到最美，就找到最真 找到最真，就找到最美,科學(xué)中的美 對稱美 簡約美 有序美 和諧美 統(tǒng)一和多樣,對稱性,鏡對稱/ 軸對稱 更高的對稱性 不變性/協(xié)變性 更高的和諧 對稱與不對稱/和諧與不和諧,龐卡萊論數(shù)學(xué)中的美,數(shù)學(xué)家。在解中在證明中給我們以雅致感大是什么呢？它是各部分的和諧。是他們的對稱他們的巧妙平衡。一句話，是所有引入秩序的東西，是所有給出統(tǒng)一的東西，這種統(tǒng)一，是我們清楚觀察和理解整體和細節(jié)。 正是這種特殊的審美感起著微妙的篩選作用，這充分地說明為什么缺乏這種審美感的人永遠不會成為真正的創(chuàng)造者。 科學(xué)與方法,質(zhì)樸性,在過去的幾個世紀(jì)里，物理學(xué)已從很少的原理導(dǎo)出如

6、此多的結(jié)論，從幾乎一無所有導(dǎo)出幾乎每件事情。物理學(xué)曾是科學(xué)中最質(zhì)樸者，它應(yīng)當(dāng)更加質(zhì)樸。 -物理學(xué)家惠勒 藝術(shù)必須是樸素的，否則便不成其為藝術(shù)。 -鋼琴家魯賓斯坦,統(tǒng)一性/多樣性,世界不是絕對統(tǒng)一的，規(guī)律的，是統(tǒng)一與多樣的結(jié)合 偶然性=無規(guī)律性 多樣性來源于偶然性 規(guī)律+偶然 對稱+不對稱 和諧+不和諧 更高的和諧+更高的不和諧 量子力學(xué) 宇稱 非線性,藝術(shù)中的真,繪畫：透視（投影幾何），解剖，色的合成。 建筑：各種曲線曲面的利用（黃金分割，古橋 ） 詩詞：超前感悟（天問） 音樂：音階與倍頻,詩人的科學(xué)直覺,東西南北，其修熟多？ 南北順橢，其衍幾何？ -天問,發(fā)現(xiàn)真和美的共同思維工具,想象力 科

7、學(xué)：模型方法 構(gòu)筑連鎖事件和復(fù)雜事物圖象 藝術(shù)：加工自然美的過程，寫實到寫意 創(chuàng)新性 藝術(shù)：產(chǎn)生個性，開拓美 科學(xué)：重復(fù)不是科學(xué),天文與藝術(shù),天文是最富于美感的科學(xué) 形式美 圖像美 奇特美 美是心靈的震撼。 理性美 簡約之美 有序之美 無限之美 潛藏之美 神秘之美,提丟斯-波得定則,水星 金星 地球 火星 木星 土星 天王星 海王星 冥王星 0.4 0.7 1 1.5 2.7 5.2 9.5 19.2 30.1 39.5 n 0.4 + 0.3 X 2 N= 0 1 2 3 4 5 6 7 0.4 0.7 1 1.6 2.8 5.2 10.0 19.6 38.8,莊子論宇宙美,天地有大美而不言

8、； 四時有明法而不議； 萬物有成理而不說； 圣人者，原天地之美，而達萬物之理。 外篇/知北游 判天地之美，析萬物之理。 雜篇/天下,天文學(xué)淺說,1 天文概論 1-1 宇宙結(jié)構(gòu) 1-2 天球及坐標(biāo) 2 天文學(xué)方法 2-1 望遠鏡 2-2 天體的位置，距離 天體測量 2-3 天體運動與軌道 天體力學(xué) 2-4 天體的亮度及其變化 天體光度學(xué) 2-5 天體的物理化學(xué) 天體物理學(xué) 3 天體 3-1 太陽和太陽系 3-2 銀河系 3-3 河外星系和活動星系核 3-4 現(xiàn)代天體物理,天文學(xué)淺說 -1,1 天文學(xué)概論 1-1 宇宙結(jié)構(gòu) 地球 太陽系 銀河系 河外星系 活動星系核 宇宙 | 行星，衛(wèi)星，小行星，

9、彗星，流星 1-2 天球 地球自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn) 天極 天頂 赤道 黃道 地平 赤經(jīng) 赤緯 兩分兩至,球面幾何,定理：任何平面和球面的交線都是正圓。 定義： 通過球心的平面與球面的交線，是直徑最大的圓，叫做大圓。 不通過球心的平面與球面的交線，叫小圓。 大圓的極點 = 通過球心與大圓所在平面相垂直的直線與球面的兩個交點。,大圓,小圓,球面角,球面角 =兩個大圓在球面上構(gòu)成的角度(ASB) =以兩大圓交點(S)為極點的大圓上，與兩大圓的兩交點(A,B)在球心所張的角度(AOB)。 =該兩交點(A,B)間的大圓弧AB,A,B,O,S,球面坐標(biāo),兩個角度（二維） 參考架：兩個基本點 1，基本大圓的極點 2，基本大圓上一點（零點） 坐標(biāo) 極距 過極點和天體的大圓與過極點和零點的大圓之間的球面角,地平坐標(biāo),以地平天頂南點為基本點和基本大圓 子午線+過天頂和南點的大圓SZN 地平經(jīng)圈=過極點與天體的大圓ZXA 方位角A(低平經(jīng)度）天體地平經(jīng)圈與子午線見的球面角，SoA,從南向西量度 高度h(地平緯度）=地平經(jīng)圈與地平交點與天體間的夾角AoX,想南北兩極量度，向被為正，向難為負,Z,N,P,S,W,E,A,X,o,赤