“热闹”和“冷静”是一对常见的反义词。从分子运动论看,这一对词的创制别有意味。根据分子动力学说,物体的温度是分子热运动平均动能的标志。分子的平均动能越大,物体的温度就越高;反之,物体的温度就越低。“热”表明物体温度高,“闹”说明分子平均动能大;“冷”表明物体温度低,“静”说明分子平均动能小。也就是说,“热”,表征着物体分子正在“闹”腾;“冷”,表征着物体分子相对安“静”。
冷则有序,如冰晶;热则无序,像水汽。人之思维亦然,静则烛照一切。庄子说:“静而圣”;“圣人之心静乎,天地之鉴也,万物之镜也”。唐代道士司马承桢(647~735)曰:“静则生慧,动则成昏。”从科学史中可以了解大科学家的内心都是宁静的。科学研究需要“静气”,要“致虚极,守静笃”(老子语)。因为“非淡泊无以明志,非宁静无以致远”(诸葛亮语),非心安(静)不可理(规律)得也。
1665年,英国发生鼠疫,伦敦死亡的人数达到全城人口的1/10。牛顿所在的剑桥三一学院被迫关闭。此年的六七月间,牛顿回到了故乡林肯郡的石屋。在故乡的两年(1665~1666)中,牛顿生活在一个闲适而宁静的环境中:“孤烟村际起,归雁天边去”(孟浩然);“雨中山果落,灯下草虫鸣”(王维)。科学史上的“牛顿奇迹年”就发生在这一期间。1665年,他发现了二项式定理、格雷果里和斯卢修斯的正切法、直接流数法(微分);1666年,他发现了颜色理论、逆流数法(积分)和万有引力定律。
法国哲学家、物理学家和解析几何创始人笛卡尔(1596~1650),年轻时很愿意外出旅行。他曾在巴黎学习骑马和击剑。作为一个士兵,他访问过德国、奥地利和匈牙利。1628年,即他32岁那年去了荷兰,直到1649年。在荷兰,他生活了近20年。在这20年中,他没有和任何人有过联系,与外界交往一律通过一名神职人员进行,主要是大量的信件往来,并且使用匿名。他认为:“人也完全可以过孤独隐退的生活,就像在遥远的沙漠中一样。”
笛卡尔的著作几乎都是在荷兰写成的。他的《几何学》标志着解析几何学的诞生,是数学史上划时代的著作。离群索居,耐得寂寞,方使笛卡尔成就卓著,名垂史册。
孟德尔(1822~1884)生于当时奥地利海森道夫地区的一个贫苦农民家庭。1843年,他因家境贫寒,被迫中途辍学。1843年10月,因生活所迫,他步入奥地利布隆城的一所修道院当修道士。从1851年到1853年,孟德尔在维也纳大学学习了4个学期,1854年孟德尔回到家乡,继续在修道院任职,并利用业余时间进行植物杂交试验。经过整整8年(1856~1864)的不懈努力,终于在1865年发表了《植物杂交试验》论文,提出了遗传单位是遗传因子(现代遗传学称为基因)的论点,并揭示出遗传学的两个基本规律——分离规律和自由组合规律,从而为现代遗传学的诞生和发展奠定了坚实的基础。“万籁此俱寂,惟闻钟磬音”(唐·常建)。修道院的宁静环境,培育了孟德尔心灵的“静气”。
卡文迪许(1731~1810)是英国化学家、物理学家。他的实验研究持续达50年之久。为了搞科学研究,他把客厅改作实验室,在卧室的床边放着许多观察仪器,以便随时观察天象。他一生都是在实验室和图书馆中度过的。麦克斯韦整理了他的实验论文,并于1879年出版了名为《尊敬的亨利·卡文迪许的电学研究》一书,此后人们才知道他做了许多电学实验。麦克斯韦说:“这些论文证明卡文迪许几乎预料到电学上所有的伟大事实,这些伟大的事实后来通过库仑和法国哲学家们的著作而闻名于科学界。”卡文迪许淡泊名利,不好交际,不善言谈,终生未婚,过着奇特的隐居生活,很少与外界来往。他是一位心灵宁静的科学家。
唐代《方广大庄严经》有言:“精求诸善法,终当除热闹。”清人刚毅(1837~1900)《居官镜》云:“静虚则明”。著名历史学家范文澜(1893-1969)说:“板凳要坐十年冷,文章不写一句空。”科学研究者要善养自己的“宁静之气”。因为静则虚,虚则空,空则明。
(作者为山西师范大学城环学院副教授)
《科学时报》 (2009-2-27 A4 周末评论)