理論物理學家 Stephon Alexander 在 12 歲時,父親在他家附近的車庫拍賣會上為他買了一支薩克斯風。不久後,他在收音機裡聽到了自由爵士的先驅 Ornette Coleman 的音樂。「那段薩克斯風演奏完全超脫、完全狂野,」他回憶道。「你可以隨心所欲地演奏,隨心所欲地創作。」

Alexander 現任羅德島州普羅維登斯布朗大學理論物理與創新中心主任,他也是一位爵士薩克斯風演奏家。他說:「如果沒有我作為音樂家,特別是即興音樂家的練習,我今天就不會成為我這樣的物理學家。」他認為這讓他「在處理和解決物理問題時,思維更加流暢和靈活」,有時他會在紐約的爵士俱樂部觀看表演時思考這些問題。

在「科學中的創造力」系列播客的最後一集,Alexander 也提到了他高中時的物理老師 Daniel Kaplan 是他重要的啟發者。他說,Kaplan 是一位受過專業訓練的爵士音樂家,他教導他「直覺是一位優秀物理學家的生命線」。

他真正讓別人印象深刻的是直覺的重要性。

他說直覺是一位優秀物理學家、一位偉大物理學家的生命線。

這是「科學中的創造力」,由 Nature Careers 帶來的系列節目。

如果沒有我作為音樂家,特別是即興音樂家的練習,我今天就不會成為我這樣的物理學家。

我的即興演奏,實際的音樂即興演奏,不知何故讓我在處理和解決物理問題時,思維更加流暢和靈活。

……一個關於科學與創造力如何相輔相成的播客。

以及其中一個如何滋養另一個。

……結果對我來說真的很有用。

它真的幫助我成為一個更有創造力的物理學家,去思考我通常不會想到的想法。

這一次,一位物理學家巧妙地將他對爵士即興演奏的熱情與他對複雜概念的理解和教學融合在一起。

大家好,我是 Stephon Alexander。我是一位理論物理學家,也是羅德島州普羅維登斯布朗大學理論物理與創新中心的負責人,那是一個美麗的小州,有很多海洋。

是的,我對音樂的興趣始於八歲。我的家人移民到紐約布朗克斯。

我的祖母,她已經在這裡住了大約十年,把我們接了過來,所以她一直希望我成為一名鋼琴演奏家。

於是她從八歲開始就給我報了古典鋼琴課。我不太喜歡練習鋼琴,我想大多數年輕人可能都不喜歡,但我一直學到十二歲。

但後來我父親從車庫拍賣會上帶回了一支二手薩克斯風。

我認為他實際上是從一位前紐約洋基隊投手那裡買的。

我認為他的妻子給他買的,作為生日禮物,但他從未彈過。

所以我的父親以非常便宜的價格買下了它。但薩克斯風並沒有被介紹給我,作為需要練習的東西,對吧?

所以就從那裡開始,然後我有一個小收音機,那種老式的收音機,你需要轉動旋鈕。

在八十年代,我經常隨機地在無線電頻道之間切換。

這是在我在布朗克斯的小閣樓房間裡。

那裡有一段薩克斯風演奏,完全超脫、完全狂野。

它說,這是 Ornette Coleman 的音樂。這是自由爵士。我當時想,哦,這個自由爵士是什麼意思?你可以隨心所欲地演奏,隨心所欲地創作。

所以,我真正開始接觸音樂並成為一名即興音樂家,實際上是從 Ornette Coleman 開始的,那時我大概 13 歲。

我對這個人一無所知,對自由爵士一無所知,但一個年輕人能夠拿起他的樂器隨意演奏而不被評判的想法,實際上是重要的第一步。

高中時,我還有另一個啟發者,我高中的 Daniel Kaplan 先生,在 Duarte Clinton 高中,那是一個很棒的地方。

我曾是一名高中生,雖然那裡很混亂,但有很多有趣的人,六千名學生,各種各樣的學生,這實際上非常重要。

我參加了這所高中的一個榮譽課程。

所以我們學物理,這位物理老師 Daniel Kaplan 先生也是一位爵士音樂家。他是一位受過專業訓練的爵士音樂家。

他去過朝鮮戰爭,然後從事雷達工作,所以他回來後就迷上了物理學。

他也成為了一名物理老師和音樂老師。

他真正讓我認識到直覺的重要性。

他說直覺是一位優秀物理學家、一位偉大物理學家的生命線。

他會做很多練習,他會教導,也要幫助我們重視直覺,而不僅僅是解方程(這些也很重要)和發展技能(這些也很重要),還有這個直覺的想法。

所以這也是一個重要的發展,有這樣一位對智力有更廣泛理解的老師,它也可以包括這些創造力的形式。

我的物理學,我在物理學上的成就,我的物理學知識,是如何影響我演奏,我如何對待音樂的?

這大概是過去 35 年左右的過程,我開始實驗,或者讓這兩種角色相互影響。

有時回頭看,這有點可恥。

因為,你知道,我們談論的這兩個世界,我們談論,你知道,音樂是關於人類、人類情感的。它可能關乎娛樂。

它關乎派對。它關乎這些,它是一種藝術形式。它還有其他所有這些東西。

讓我想起有一次在爵士俱樂部,我會帶著我的物理研究論文,有時在俱樂部聽爵士樂時,會畫一些計算。

我和許多音樂家是朋友。

演出結束後,一個傢伙,他是一位鋼琴家,我說,你的演奏非常幾何化。還有另一個傢伙,我不會說出他的名字,他是一位非常著名的薩克斯風演奏家。他說,「我不懂你在說什麼,夥計。」

好吧,所以,所以總之,你可以看到為什麼這些,為什麼這是一種可恥的行為。

但我想說,在物理學中,我們在尋找方程中的美,以及可能的經濟性,比如 F = ma,牛頓定律,因為一個簡單的方程,力等於質量乘以加速度,這個方程可以經濟地、一次性地描述飛機如何在芝加哥著陸,蘋果如何從樹上落下,跑車如何轉彎,行星如何繞太陽運行,彗星如何繞銀河系飛行。

所以這個方程具有經濟性、效率和邏輯。

在很多方面,音樂對我來說,或者我對待薩克斯風演奏的一些方式,就是你有無限的音階和和弦,我一直在尋找經濟的方式,比如總結不同模式、不同和弦變化的方式。

我能否經濟地找到一個竅門,找到一個技巧,就像一個物理方程一樣,幫助我在和弦變化的爵士即興演奏中進行?

所以就是這樣的事情,我借鑒了一些邏輯或模式,以及我們在物理學和物理方程及概念中尋找模式的方式,尋找類似的隱藏模式。

並作為即興演奏的策略。

如果沒有我作為音樂家,特別是即興音樂家的練習,我今天就不會成為我這樣的物理學家。

多年來我發現的一件事是,我有幸在許多不同的場合演奏,也許是拉丁爵士,一點點古典,當然還有自由形式的爵士,以及非常標準的,我們稱之為標準爵士,也就是演奏和弦進行之類的。我確實有這樣的幸運。

你知道,我甚至有自己的樂隊,與 Melvin Gibbs 和 Will Calhoun 以及 Jaron Lanier 合作,叫做 God Particle。所以我們寫自己的音樂。

所以也有創作和寫音樂。

我發現一個例子是,當你在這些不同的場合演奏,並與不同技能的音樂家一起演奏時,他們可能對音樂的聽覺不同,節奏上可能不同。

你必須能夠與他們共存並為音樂服務。

歸根結底,如果你在舞台上,有人演奏得最大聲,那並不重要。如果音樂的整體效果不好,那麼你們都失敗了。

同樣,我發現,作為一名物理學家,能夠與來自不同思想流派的其他物理學家進行對話非常重要。

我接受了量子場論和弦理論的訓練,以及理論宇宙學的正式訓練和實踐。

但我學到的是,與具有不同觀點的熟練物理學家交談也很重要,就像演奏不同音樂類型一樣。

我發現與這些人合作並學會如何與他人對話,人們會說,為什麼要和他們談?他們不懂物理。

他們,你知道,他們研究這種物理學,我們研究那種物理學。我完全相反。

我說我需要和他們談,因為我需要從他們那裡學到東西。現在,說了這些,也很重要。我稱之為傾聽你的耳朵。

但如果你沒有一個發達的耳朵,那麼你也需要你的技巧。你需要知道你的技能。你需要練習你的練習曲,這樣你就不會偏離紮實、熟練的水平。這不是非此即彼,而是兩者兼有。

所以如果我自信,你知道,或者我一直在磨練我的物理學技巧。

這給我了一些,你知道,我認為,去與他人交流以追求更好的物理學的許可。

這是我認為我的音樂練習影響我的方式之一。

第二個是即興演奏。即興演奏的藝術是無止境的,順便說一句。它永無止境。這就是我被它吸引的原因。

就在我認為我達到某個地方時,就像,你知道,有一個漸近線在無限遠處,對吧,在即興演奏技巧方面有發展的方式。

我發現非常簡單的是,通過我的即興演奏,實際的音樂即興演奏,不知何故讓我在處理和解決物理問題時,思維更加流暢和靈活。

有一些,我不知道。重要的是,當你研究一個物理問題時,不要放棄。其中一部分就是即興發揮,你知道,做一個愚蠢的猜測。然後嘗試一下,看看聽起來怎麼樣,可以說,比喻來說。看看它會帶你去哪條路。

這是我發現我的音樂影響我物理學的另一個地方。

對我來說,我的音樂真正幫助我成為物理學家的另一件事是,說「哦,你知道,保持開放的心態很重要」,你知道,當你進行研究時,或者在思考時保持靈活性很重要,或者擁抱並嘗試跳出框框思考很重要。

但要真正做到這一點,我認為對我來說很重要。這些都是理想。對我來說,實際上很難做到。

對我來說,我的音樂真正幫助我的地方在於我仍然是一名學生。我實際上有一位老師。

我實際上每兩週見一次面。

我帶著我的薩克斯風在他面前,他讓我感覺像個嬰兒,你知道,就像,你需要,你需要練習那個低降 B。不,你需要,你知道,你打開節拍器,以 105 的速度,做這個。

我認為處於這種狀態,我被塑造成一個什麼都不懂的嬰兒,這是一種非常健康的謙卑狀態。

將這種謙卑帶入我的研究,帶入我的物理學,也非常非常重要。處於學生狀態也非常重要。

我與我的學生和博士後互動的方式之一是,我們進行類似小組即興演奏的活動。

有人可能會提出一個想法,然後我們的職責就是圍繞它進行即興演奏並支持,你知道,在爵士樂中,你有,你知道,有樂隊,節奏組,然後有人吹小號,他們進行獨奏。節奏組的責任是保持框架,保持節奏,同時即興演奏並支持獨奏者。

同樣,如果有人提出一個想法,團隊必須,而不是說,這是錯的,讓我們換個話題,他們會和它一起玩,這與即興表演非常相似,我聽說過。

這是一種「是,而且」的模式。有人說了什麼,你的工作就是順著它繼續。

當有機會教授入門物理課時,我通常先從波開始,先講波的物理學。

這也是音樂的母語,因為音樂是聲音波的物理表達。

你知道,這些聲波如何結合起來形成更高階的結構(結構,即音樂),這是一個,有很多類比。

當我們在科學中談論結構和功能的作用時,我們可以談論波如何組合起來在共振和折射等物理現象中產生功能,以及波所做的所有其他令人驚奇的事情。

所以這是一種讓這些聯繫更具體,讓這些類比更具體的方式。

我發現它也沒有讓你,你,這並不意味著你只談論音樂,對吧?

音樂是其中之一,或者這種語言,或者這種類比,可以作為傳統教學或從事物理學方式的補充。

我認為這樣做,會讓一些人覺得事情更有趣、更鼓舞人心。

布朗大學理論物理與創新中心是基於諾貝爾獎得主導師 Leon Cooper 的遺產而建立的。

然後很快,他轉向神經科學研究和機器學習人工智能研究。

所以他是一位真正有創造力且技術精湛的物理學家,能夠與他人交流。

他說:「我為什麼要和那些和我一樣了解我的人交談?」

所以他總是與他人互動。

所以我們的中心非常重視這一點。

我們是一個跨學科的理論科學研究所,我們匯集了來自不同領域的同事。其中許多來自神經科學、工程學、應用數學、計算機科學,以及理論物理學、人工智能、量子計算等領域。

我們非常熱衷於此,我認為要做好。我認為讓創意人士參與進來非常重要。我說的創意人士,我指的是藝術家和藝術元素參與我們的中心。

所以我們有,我稱之為科學相關的音樂家和藝術家參與我們的中心。

我們現在正在與一位編舞家交談,她對物理學中發現的一些模式感興趣,並以此編舞,我們有偉大的 Nona Hendryx。

她實際上是我們科學顧問委員會的成員。她是一位非常,你知道,她曾與 George Clinton 和 Labelle 合作過。

所以,你知道,我們找到了這些有意義的方式來推進我們的科學,與藝術聯繫的方式,所以,是的,請繼續關注。

回顧我的職業生涯,我看到了很多,你知道,很多巧合,我看到一個年輕人試圖為自己爭取成功。

當時我不確定我是否能成功。我不確定我是否成功了,但我還在遊戲中。

但重點是,我認為我要給年輕人的一條建議是,真正找到一種方法來保持熱情。

有很多你必須做的死記硬背的事情。

你必須與他人一起玩耍。

但要找到你內心的一部分,在那裡你正在,我討厭用這個詞,這是一個陳詞濫調,但要忠於自己。

在我的情況下,結果是我作為一名音樂家,對音樂充滿熱情,同時也對我的物理學充滿熱情,找到一種讓它們真正相互支持的方式很重要。

我做到了。我確實設法找到了一些小方法來做到這一點,結果對我來說真的很有用。

它真的幫助我成為一個更有創造力的物理學家,去思考我通常不會想到的想法,有勇氣去做,因為在爵士即興演奏中,你別無選擇,只能有勇氣。

因為如果你在獨奏的中間彈錯了一個音符,你必須在下一秒鐘把它糾正過來。

並且,只是變得敏捷,變得靈活,知道如何轉變,知道何時,何時不放棄一個想法,何時放棄一個想法並轉變也很重要。

並且知道如何,知道擁抱,參與與他人的對話,並且不怕它,並找到與之合作的方式很重要。

並將其視為潛在的,也許是,希望是突破性想法的好處。

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