從數學家眼中最美的方程式反思什麼是美感教育

最近美感教育的議題炒得火熱,大家可能都沒注意到,這個計劃書其實去年八月就已經公告了,只是現在遇到預算送審,才會吸引大家的目光。在你質疑教育部為什麼花那麼多錢(五年42億)來提升美感教育時,你基本上已經上了媒體的當。首先,根據這計劃書,其實很多的方案是本來就有在推動的,和這美感計劃沒有關係。再者,所謂的五年42億,其實是把新、舊方案加總的金額,新的計劃其實五年只占了6億多。

不論要花多少的預算,大家可能不清楚這計劃要做些什麼,但從十一項發展策略可以發現這個計劃企圖從教育面著手,來提升全民的美感。但現代人平均餘命近80歲,只有12年國民教育會和這個計劃有關聯,這樣是要如何提升美感呢?此外,教育部的規劃中,幾乎是把藝術和美感當做同一回事。在一般大眾的眼中,或許藝術就是美感,但是否真的如此?

有研究者利用腦造影的設備,想要了解所謂數學美感的腦神經機制,和一般認定的美感是否為重疊的機制。他們找了16位研究所學歷的數學家,首先請他們判斷方程式的美感,他們覺的最美的方程式是下面這個:

1+eiπ=0

最醜的方程式是下面這個

1π=229801k=0(4k)!(1103+26390k)(k!)43964k

除了判斷方程式的美感之外,他們也請這些數學家判斷他們對於方程式的理解程度。這些主觀的評判上,會發現理解程度和美感之間有顯著的正相關,也就是說越理解的東西、主觀的美感也會越高。

腦造影的結果則顯示,在判斷這些方程式美感的時候,mOFC (參考下圖黃色的區域)這個和情緒判斷有關係的腦區,比起沒有判斷時會有較低程度的活化,顯示方程式的處理是耗費認知資源的。但更重要的發現是,相較於中性或較醜的方程式而言,評判為較美的方程式在mOFC會有較高程度的活化。這個結果和過去其他美感研究的結果類似,他們都會發現在觀賞所謂「美」的事物時,mOFC會有較高程度的活化。但值得提醒大家的,這個腦區和情緒、獎賞處理都有關係,此外縱使這個研究和其他美感研究,都發現這個區域對於美的刺激有比較多的反應,不一定代表這個腦區就是負責美感處理的!

然而,對於方程式的理解程度,主要影響的是視覺處理的腦區。這個結果顯示,雖然理解程度和美感有關係,但其背後運作的機制是不同的。未來研究仍須進一步釐清,究竟理解程度在美感判斷中扮演怎麼樣的角色。

所以什麼是美?有認真去感受,你覺得對的東西就是美。我們現在最大的問題,應該就是人們沒有時間、也沒有動機認真去感受。忙碌的生活步調、盲目的追逐自己以為需要的物質享受,讓我們沒有機會把美感融入生活。如果這些生活習慣沒有改變,就算美感教育成功,離開校園,這些成效又會蕩然無存。

去看研究的原文 The experience of mathematical beauty and its neural correlates
去看主要研究者 Semir Zeki的網頁,Zeki教授對於情緒、美感的神經機制特別有興趣
fm

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