前言

許多年前，劍橋大學(xué)一個(gè)本科生科學(xué)社團(tuán)邀請(qǐng)我就自己的研究做一個(gè)講座。恰好當(dāng)時(shí)我和同事剛剛得到了一些非常有趣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但我們還不確定這些結(jié)果以及我們對(duì)它們的解釋是否合理。一方面，談?wù)摽赡茉谝院蟊蛔C偽的研究結(jié)論是一種輕率的行為；另一方面，當(dāng)時(shí)人們的注意力正聚焦于眼下的實(shí)驗(yàn)，所以談?wù)撦^早的實(shí)驗(yàn)似乎也不是很有吸引力。因此，在這種情況下，我提議，或許我們可以談?wù)勎覐膶W(xué)生時(shí)代起就感興趣的一個(gè)話題，即科學(xué)中的優(yōu)雅和魅力。眾所周知，數(shù)學(xué)家（尤其是純粹數(shù)學(xué)家）會(huì)因?yàn)閮?yōu)雅而激動(dòng)萬(wàn)分。盡管科學(xué)家們很少談?wù)撍?，但在很多科學(xué)領(lǐng)域，優(yōu)雅的理論和優(yōu)雅的實(shí)驗(yàn)確實(shí)給人們帶來(lái)了極大的樂(lè)趣——不僅僅是對(duì)提出者而言。總之，我的提議被接受，講座如期舉行。我當(dāng)時(shí)就在想，這個(gè)論題是不是可以擴(kuò)展成一本書(shū)。

講座已經(jīng)過(guò)去了很多年，直到近年，我才有時(shí)間認(rèn)真思考寫(xiě)這本書(shū)。但要寫(xiě)成這本書(shū)，存在兩個(gè)明顯的困難：首先，要欣賞某個(gè)理論或?qū)嶒?yàn)的優(yōu)雅，讀者需要了解該理論或?qū)嶒?yàn)產(chǎn)生時(shí)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展?fàn)顩r，而優(yōu)雅的理論和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)存在了很長(zhǎng)時(shí)間。因此，不可避免的是，每一個(gè)主題都必須放在特定的歷史背景中看待。幸運(yùn)的是，其中所涉及的許多科學(xué)家的迷人性格，會(huì)讓必要的題外史實(shí)介紹成為一種額外的樂(lè)趣（這也是我想要看到的結(jié)果）。

其次，由于優(yōu)雅存在于科學(xué)的所有分支，從最純粹的數(shù)學(xué)到臨床神經(jīng)學(xué)，我需要用一種能讓不熟悉特定領(lǐng)域的讀者也可以理解的方式去介紹它們。因此，在本書(shū)的大部分內(nèi)容中，我排除了過(guò)于復(fù)雜或需要過(guò)多數(shù)學(xué)知識(shí)的主題，而在沒(méi)有排除的地方，我要么在文中明確說(shuō)明了其特點(diǎn)，要么將討論放在了附錄中。當(dāng)然，許多優(yōu)雅的理論和實(shí)驗(yàn)都很有名，但選擇主題時(shí)，我試圖表明，這樣的理論和實(shí)驗(yàn)同樣存在于那些不經(jīng)常使用“優(yōu)雅”一詞的領(lǐng)域。由于本書(shū)不是目錄冊(cè)，而且我希望它能簡(jiǎn)短一些，所以許多讀者可能會(huì)發(fā)現(xiàn)他們最喜歡的一些案例沒(méi)有被提及。

在寫(xiě)這本書(shū)的過(guò)程中，我獲得了我的同事、朋友和家人的極大幫助。數(shù)學(xué)家、神經(jīng)科學(xué)家、分子生物學(xué)家和物理學(xué)家格雷姆·米奇森（Graeme Mitchison）針對(duì)各主題給予了我有益的建議和批評(píng)。對(duì)于數(shù)學(xué)和物理科學(xué)方面的建議，我感謝貝拉·博洛巴斯（Béla Bollobas）、安森·張（Anson Cheung）、馬丁·考利（Martin Cowley）、約翰·戴維森（John Davidson）、瑪麗·法格（Marie Farge）、蒂姆·高爾斯（Tim Gowers）、休·亨特（Hugh Hunt）、戴維·赫梅利尼茨基（David Khmelnitskii）、彼得·利特爾伍德（Peter Littlewood）、皮埃羅·米廖拉托（Piero Migliorato）、克里斯·莫利（Chris Morley）、休·奧斯本（Hugh Osborn）、馬爾科姆·佩里（Malcolm Perry）、馬丁·里斯（Martin Rees）、戈登·斯奎爾（Gordon Squires）和彼得·斯溫納頓-戴耶（Peter Swinnerton-Dyer）。對(duì)于生物科學(xué)和醫(yī)學(xué)方面的建議，我感謝霍勒斯·巴洛（Horace Barlow）、邁克爾·貝里奇（Michael Berridge）、安德魯·克勞福德（Andrew Crawford）、道格·費(fèi)倫（Doug Fearon）、安德魯·赫胥黎（Andrew Huxley）、亞倫·克魯格（Aaron Klug）、楠川幸子、約翰·莫倫（John Mollon）、邁克爾·紐伯格（Michael Neuberger）和奈杰爾·安溫（Nigel Unwin）。我家里的不同成員——跨越了三代，能夠?qū)ξ谊P(guān)于一些主題的探討提供專業(yè)的意見(jiàn)，并幫助我評(píng)估“聰明的普通人”讀到我對(duì)其他主題的探討將作何反應(yīng)。我尤其要感謝我的妻子，她以無(wú)盡的耐心和技巧對(duì)文本中需要改進(jìn)的地方提出了建議。最后，我必須感謝我的經(jīng)紀(jì)人費(fèi)麗絲蒂·布萊恩（Felicity Bryan）和我的編輯拉達(dá)·梅儂（Latha Menon）以及她牛津大學(xué)出版社的同事，感謝他們?cè)诒緯?shū)制作的各個(gè)環(huán)節(jié)給予的鼓勵(lì)、建議和理解。