這裏所說的科學是特指自然科學，或更確切地說是唯物論的自然科學；而這裏所說的美的意義就是大家所能理解的美的意義，這是因為自古至今美是一個無師自通卻難以用自然語言來定義的概念，一種心理上的享受。科學與美之間有著密切的關係。我們常聽到人們說科學的美，這一方麵是指科學能夠使（包括人在內的）環境變得更美，另一方麵是指科學所依循的規律（如數學表達式）所具有的美。有關科學美的討論可以追溯到兩千多年前的古希臘，雖然那時的科學的含義與今天的自然科學的概念有很大的不同。柏拉圖在他的《Symposium》[1]一書中就提到了科學的美，並把它列在比外在美和個人內在美，以及律法與教導的美更難理解的美。對於有神論者柏拉圖來說，美的最高境界當然是超自然的美。隨著近代自然科學的發展，雖然人們仍然無法給出具體的美的確切定義，卻能為人們確立一個可以把“什麽是美”的概念建立於其上的科學基礎。
當我們談論美或對某個客觀存在美觀進行評價的時候，我們的基本依據是自己內心的感受。也就是說美的基本特點是人們的心理的感受。離開了人們的心理感受，我們就無從談論美。而這一心理享受又與人類的另一基本特性緊密地耦合在一起，那就是人類的社會性。不是所有人對於所有的對象的美的感受都相同，即所謂吃肉吃菜各有所愛，但是作為社會性的靈性物種，人們的美感具有很多共性。由不同的人組成的社會群體對於同一對象常可做出非常接近或基本相同的美觀的評價，人們會按照相同的審美觀進行相同的穿著打扮，人們也會如蜂似蝶地追逐共同心儀的對象甚至為之而相互拚殺爭鬥。這種共性意味著一個事物本身存在著可以引起觀察者們對於它的美與否的某種特定評價的卻又獨立於具體觀察者的主觀意識的因素。這就比如一個人看到旁邊的一棵樹上有兩個分叉，這時他把眼睛閉起來，如果他相信那兩個分叉是獨立於他的主觀意識的話，他會知道即便他閉上眼睛看不見那棵樹，它的兩個分叉也仍然存在著。這時如果他問他旁邊的睜著`眼睛的人那棵樹上有幾個分叉的話，他旁邊的那個人會告訴他是兩個分叉。
這種獨立於具體某個觀察者的主觀意識的特征被稱之為客觀性。從上麵的討論中我們可以得出結論說，美是一種觀察者基於事物的客觀性的心理感受。科學是人們用來研究事物的客觀特性的一個重要的手段。隨著近代科學的產生和發展，我們可以從科學的知識中為前麵所討論的美的客觀性找到一個科學的基礎，那就是人們基於熱力學第二定律所認識到的自然界的有序性。按照有序的思路，我們可以這樣說：整個宇宙的美是相對於熱力學意義上的無序的混亂而言的一種有序。這是因為宇宙的美是由它的物質結構所表現出來的，而物質本身的有序和無序的變化是遵循熱力學第二定律所描述的方式。舉例來說，如果將一幅著名的油畫塗抹上黑色的瀝青，那麽那幅油畫所呈現出來的有序將隨著油畫的損壞而消失，這幅畫原有的美也就隨著這種有序的消失而消失。
上述這種用熱力學有序性對於美的描述的基本合理性更容易從它的作用反麵來理解，即從熱力學熵對於不美的存在所具有的決定性來理解：如果沒有特殊的維持，所有的美都會隨著熱力學熵的自然增加而消失在無序之中。前麵提到的油畫，即便不去故意地加以破壞，隻要不特意加以專門的維護，隨著歲月的消失它也將逐漸失去原有的美。另外，從生活的經驗來講，肮髒醜陋邪惡都伴隨著各種無序和混亂。所以說基於熱力學第二定律的有序的概念把科學與美學有機地聯係了起來。我們既可以把這種有序的概念稱作美學的科學基礎，也同樣可以將之視為科學的美學基礎（即科學的美是一種有序）。
另一方麵，我們前麵提到的美是人們的心理的感受這一基本特點又使得美具有了獨立於受到熱力學第二定律支配的物質特性的意義。比如，一個人寫了一篇精彩的文章，文章裏麵有很多哲理。讀者讀那篇文章時從那篇文章的妙趣的語言和深邃的哲理中得到了美的享受；幾年後他再回來讀這篇文章他還是會享受其中的美。但是，如果那篇文章的載體永久地在這個世界上消失了，即便這個讀者沒有能力憑記憶將原文恢複，他仍然能夠感受到他當初從文章中所領悟的哲理的美，而且他還可以把這種美與其他人分享，凡是聽到這些哲理而且理解的人都可能會享受其中的美。很顯然，這種抽象的美一定是一種特殊意義上的有序，但卻不受熱力學第二定律的直接影響，不會隨著時間而消失。
關於這種抽象的美的認識給我們帶了關於美的意義的一個新的挑戰，它使得人們對於美的認識與人們的信仰直接聯係了起來。如前所述，作為有神論者的柏拉圖認為美的最高境界是超自然的美，其實，這一點可能是或者說應該是所有的有著明確的宗教意識有神論者的共同認識。基於這種認識，不論是前麵提到的實體的美還是抽象的美都是超自然的美在我們所生活於其中的四維時空中的反映；而那種獨立於物質體的抽象美本身當這個四維時空的物質世界（在多少億年以後）按照科學的預言徹底消失之後將仍然有意義地存在著。但是另一方麵，對於無神論者或者不具備明確的有神論意識的人們來說，他們當然不會把美的意義上升到超自然的高度。
但是，不論是有神論者還是無神論者，他們之間仍然應該可以在我們生活於其中的四維時空的意義上對於美的意義達到一個一致的看法：美是建立在熱力學意義上的一種有序。這是因為離開了超自然的意義，站在四維時空裏來看待問題的話，當作為物質的人本身消失了之後，抽象的美也就失去了意義。所以盡管如前所述，抽象的美不直接受到熱力學第二定律的影響，在不考慮超自然的意義的前提下，它會由於產生美感的主體人的物質性而仍然從根本上受到熱力學第二定律的製約。也就是說，在不考慮超自然的前提下，在自然的意義上，人們可以認為凡是美的東西，不論是實物的還是抽象的都是一種建立在熱力學意義的有序基礎之上的帶有了具體的特殊意義的有序性的表現。但是，這個離開了超自然的意義而建立起來的自然意義上的美的基礎本身卻是一個悖論性表述。雖然“有序”一詞聽來比“美”這個詞更具一般性而且由於可以對之進行一些數學的描述而使得它比美聽起來更客觀，但是人們還會問一句 “為什麽有序的比無序的更有價值呢？”
試想如果這個四維時空的世界裏沒有人，也沒有任何其他的智能生物（即人們通常所說的外星人）的話，一個具有相對規則的幾何形狀且按照一定規律運行的星球與漫布在空間的粉塵之間能有什麽區別呢？複活節島上的石像與一灘爛泥之間又能有什麽區別呢？什麽區別也不會有。
也就是說，當我們用有序來定義美或用美來描述有序的時候，都預設了一個前提，那就是它們都是好的，而這個“好”意義是建立在“利人性”的原則之上的[2]，對人有利的才是好。所以說，在不考慮超自然的意義的前提下，當我們說有序的比無序的好，美的比醜的好的時候，我們都有一個前提那就是這個世界存在著人或其他的智能生物，站在他們的立場來根據他們的好惡進行判斷，隻有這樣才使得好，美，有序有了值得人們欣慰的意義。
這就產生了一個悖論。既然我們在上一段的討論中的前提條件是不存在超自然的意義，那麽一切都應該是以物質為本的，人的主觀意識也應該象科學家們試圖告訴大家的那樣完全是物質運動的結果，也就是說一切存在的基本是沒有生命力和意識的物質；但是另一方麵我們又把這個世界按照有序與無序分為美與不美，好與不好，而劃分的標準卻是人們的主觀意識。這就是科學的美學悖論：在不考慮超自然的意義的前提下，當我們談論科學的美的時候，它的意義是建立在基於世界是物質的觀念之上的科學本身所得到的熱力學基礎之上的有序；但是，這種有序的美學價值卻要由並非物質基礎的人基於自身的利益得出的主觀判斷來決定。這是因為，離開了對於智能生命的利益這個前提，本不存在熵增與熵減之間的好壞區別，因而根本就失去了區分熵增熵減的需要，相應地也就不存在建立在有序概念之上的美學的科學基礎或科學的美學基礎之說。
我們也可以把科學的美學悖論簡單地表示成如下的形式：
熱力學意義的有序==>主觀美的基礎，主觀美==>熱力學的有序的意義。這裏的“==>”可以被讀作“決定了”。
當我在一個多星期前第一次在博客裏提出“美的科學基礎和科學的美學悖論”這個概念的時候，有網友前來和我討論。她給出了一個很好的例子，我們可以將這個例子命名為宗白華的狗屎。這個例子說的是有一次宗白華和朋友在白雪中看到一個非常美的畫境，感到很舒服，但是走近一看卻是一灘狗屎。那位網友舉這個例子原本是要表明美是不具備好壞意義的。但是，她卻沒有意識到這個例子本身不但說明了美是具有好壞意義的，而且還為我所提出的“美的科學基礎和科學的美學悖論”提供了非常生動的詮釋。這是我給這位網友的答複（稍有修改，隱去了網友的網名）：“當你欣賞一幅油畫時，你所欣賞的是那幅畫，還是附著在畫布上的肮髒甚至有毒的化學品？當然是畫，所以當宗白華他們看到一灘狗屎而認為美的時候，他們確實是因為它好才認為它美，而後發現它是狗屎時，覺得它不美（甚至可能還挺臭）。。。。我要承認，朋友這裏給出的例子比那個惡美女的例子[3]更能說明本文所論述的主題：1）美本身是一種有序（如遠看時那灘狗屎與環境的融洽所造成的視覺美），2）而這種有序的價值本身是由人基於“利人”的原則進行判斷的（當發現是肮髒的狗屎時就不覺得它美了），3）如果沒有特殊的維持，這種有序本身是會隨著世時間而消失的（觀察者的移動的結果）。。。一般來說，人們很容易把有序本身是會隨著時間而消失這種特性與普裏高津的耗散理論聯係起來，而今天朋友給出的宗白華的狗屎的例子可以幫助人們對於所謂的耗散現象有一個更一般的理解。。。。。”。
所以說，在不考慮超自然意義的前提下，對於美我們可以得出這樣幾點認識： 1）美具有主觀性，是人的感覺；2）美具有客觀性，這個客觀的基礎是熱力學意義上的有序，或者說熱力學意義上的有序決定了美的基本意義。基於這個原因，主觀感覺的美實際上是由它的客觀性所決定的，所以盡管人的美感有相對性（有些人認為美的可能是其他人認為醜的），但都一定是某種意義上有序，會隨著時間而自動地趨於無序並消失；3）美的客觀性本身卻又反過來由人的主觀所決定。因為沒有人的主觀對於“利人性”的判斷，有序與無序之間就不存在好壞的區別，因而也就失去了它的美學價值。。。 。。。
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[2]當然我們有必要說明，這裏的“利人性”是一個基本的原則卻不一定是理性的指導。也就是說，從原則上來講好的應該是對於（某些）人有利的，但是在實踐中人們認為好的或感覺好的並不一定就是實際上真正對人有利的。
