㈠ 科學家與藝術之間的事例
古希臘神話中，有一位智慧女神叫雅典娜，她對森林中的阿里安德妮說：「挽起你的弓吧，向相反的方向各射出一支羽箭。當他們在飛行中相交的時候，世界就不是原來那個樣子了！」它們帶著截然不同的嘯聲，飛越了遼闊的時間和空間，今天突然在一點上重新相交了！在這兩支羽箭相交的地方，呈現一片人類文明的奇花。人類射出的這兩支飛箭就是藝術和科學。早在古希臘時代，科學與藝術就相互溝通、相互滲透。古代一些傑出的人才幾乎都是精通科學與藝術的「通才」，如原子論的創始人德謨克利特（公元前460-370）被馬克思稱為「實驗自然科學家和第一個博學多才的希臘人，」他同時又是一位傑出的哲學家和美學家，寫下《論詩的美》、《論音樂》及《論繪畫》等著作。歐洲文藝復興時期更是人類歷史上科學與藝術結合的偉大時代。義大利的達芬奇不但是大畫家，又是大數學家、力學家、地質學家和工程師，他在許多領域都作出了舉世矚目的貢獻。在文藝復興後的幾個世紀里，科學與藝術開始分家，並向著各己的學科縱深方向發展，雖然這是一種進步，但是一道不可逾越的鴻溝也在科學和藝術之間形成了。
科學思維通常被看作是抽象思維，而藝術思維則被認為是形象思維。因而，科學思維常常被表現為有規則的鋸齒形或幾何形，以代表它的嚴謹、邏輯、合理等特點。而藝術思維則被描繪成流動變幻的雲或輕快飄逸的曲線，富於想像。隨著近代科學的發展，人類又重新認識到科學與藝術之間不可分割的有機聯系，認識到科學思維與藝術思維具有互補性。近百年來科學與藝術又產生了重新匯合的趨勢。就拿音樂對科學的影響來說吧，音樂中一串串閃爍跳躍的音符，激發科學家們的想像力，喚起他們無窮盡的聯想。一個嚴密、完美的創造思維過程，是人腦左右兩個半球相互協調配合的結果。
古今中外許多優秀科學傢具有精深的音樂修養。在科學史上，不乏科學家創造發明得益於音樂的有趣事例。如：18世紀大數學家拉格朗日，在義大利都靈的聖保教堂聆聽聖樂時，萌發了求積分極值的變分法念頭；德國物理學家海森堡，由於受音樂理論中泛音振動的頻率是基音振動的整倍數的啟發，做出了原子躍遷的基頻與次頻的實驗；英國化學家紐蘭茲受音階的啟示而發現了原子遞增的規律從而創造了「八音律」表。至於20世紀兩位物理學巨擘「相對論」的開創者愛因斯坦和「量子論」的開創者普朗克的小提琴與鋼琴二重奏已成為科學界的美談。
愛因斯坦是20世紀世界最傑出的科學家，音樂和物理伴隨了他的一生。小愛因斯坦兒時並沒有顯露出天才，4歲還不大會說話，人們懷疑他是低能兒。 上小學時，除了數學外，其他成績很差。該校訓導主任甚至對愛因斯坦的父親斷言：「你的兒子將是一事無成。」愛因斯坦第一次報考蘇黎世工業大學名落孫山，後到阿勞中學補習一年，才考入該大學的師范系。然而，正是這么個「低能兒」，終於成為20世紀最偉大的科學家，創立了震驚世界的「相對論」。在這一偉大科學理論的背後，音樂起了不可抹煞的作用。
愛因斯坦從小就受到良好的音樂教育，他的母親讓他學小提琴和鋼琴，本意在於訓練音樂技能，實際上她不自覺地為兒子安排了一個身、腦同步訓練的最佳方案。音樂啟迪了他的智力，為他打開了通向科學道路的大門。1912年8月的一個早晨，愛因斯坦喝完咖啡後走到鋼琴前面開始彈琴，他時而彈幾下，時而又停止，記下一些什麼，接著他跟妻子說了一聲：「我有一個奇特的想法，」然後就鑽進樓上的書房，一個多星期未曾下樓。當他下樓時，把幾張稿紙在妻子眼前攤開，稿紙上盡是一些奇怪的公式符號。這，就是後來震驚世界的「相對論」。
愛因斯坦酷愛音樂而且造詣很深，在整個科學生涯中，他心愛的小提琴總是陪伴著他。他經常在科學研究的暇隙中坐在鋼琴旁彈奏貝多芬的樂曲，或者拉起小提琴，以便消除一下精神的疲勞。他諳熟巴赫、海頓、莫扎特等大師的作品，善於在音樂的演奏中馳聘想像，從而獲得靈感的啟示。這大大有助於他的科學研究。愛因斯坦說：「在科學思維中，永遠存在著音樂的因素，真正的科學和真正的音樂要求同樣的思維過程。」又說：「我在科學上的成就，很多是由音樂啟發的。」
我國許多優秀的科學家也和音樂結下了不解之緣，數學家華羅庚，地質學家李四光以及錢偉長、梁思成等或會演奏樂器，或有很高的音樂修養。在著名的力學家錢學森的心目中不僅擁有一個遼闊無垠的科學世界，而且還擁有一個絢麗多彩的藝術世界。在藝術世界裡，錢教授對文藝理論、音樂、詩歌、戲劇都很熟諳，其中鋼琴為他所深愛，彈奏鋼琴是錢教授最感愉悅之事。錢學森的夫人是著名的歌唱家，在中央音樂學院任聲樂教授。錢學森、蔣英伉儷各自在科學與藝術領域的傑出貢獻，深受世人仰慕崇敬，被稱為科學與藝術完美的結合。
1999年蔣英教授執教40周年，中央音樂學院專門舉辦《藝術與科學》研討會以示祝賀。錢老在書面發言中說：「蔣英在聲樂表演及教學領域耕耘，而我則在火箭衛星的研製發射方面工作——她在藝術，我在科技。但我在這里特別要向同志們說明：蔣英對我的工作有很大的幫助和啟示，這實際上是文藝對科學思維的啟示和開拓！在我對一件工作遇到困難而百思不得其解的時候，往往是蔣英的歌聲使我豁然開朗，得到啟示。這就是藝術對科技的促進作用。至於反過來，科技對藝術的促進作用，那是明顯的——如電影、電視等。總之，在紀念蔣英教授執教40周年之際，我錢學森要強調的一點，就是文藝與科技的相互作用。」
現代科學的飛速發展對音樂藝術產生巨大的影響。在作曲上，電子計算機成了神通廣大的作曲家。音響的材料遠遠超出傳統7個音或12個音的范圍。例如運用光電轉化技術可以把各種自然波移植到音樂領域中來，地震波、電磁波、宇宙射線，可見光譜直至人體的心腦電波都可成為電子音樂作曲家製作音樂的聲源材料。計算機還能製作DNA音樂，將不同的DNA分子鍵同音階7個音聯系起來，就可使DNA數據樂譜化。這就是古希臘畢達哥拉斯學派「哪裡有數，哪裡就有美」這一古老論斷的現代音樂實踐，使枯燥的DNA數據注入情感因素並獲得富有音響和節奏的美感。到目前為止，計算機作曲已開辟出傳統音樂所沒有的生命音樂、太空音樂、宇宙音樂等理性化的音樂，還有表現人和大自然情感交融的動物世界音樂、環保音樂等，表達出科學和人類情感相互溝通的信息。在演奏上20世紀80年代出現了能像真人那樣面對樂譜手腳並用的機器人電子琴演奏家，一曲終了，還會禮貌地徵求聽眾的意見：「我彈得如意嗎？」90年代「無人演奏」鋼琴也相繼問世。
原先科學探索大自然，而藝術則探索人的心靈，如今藝術越來越科學化，科學越來越藝術化，古希臘時代阿里安德妮向相反方向射出的兩支箭最終相交了，科學和音樂的融合是21世紀發展的大趨勢。