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对称性通常在美学的考虑中至关重要，艺术与建筑也经常展现出由对称产生的秩序。有些东西具有对称性是指当你改变它——例如当你转动它、用镜子反射它，或者交换它的部件时，经历这些改变后的体系仍与原来的体系没有什么差别。对称的和谐感可能是宗教符号常具有对称性的一个原因。基督教的十字架、犹太教的大卫之星、佛教的转经轮与伊斯兰教的新月等标志都是如此（见图15-2）。
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图15-2 宗教符号常常具有对称性。
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更广泛地，伊斯兰艺术禁止象征，而依赖几何形式，尤以使用对称著称。例如，印度的泰姬陵是一个壮观的建筑。任何参观过泰姬陵的人，无一不被它高超的几何形状应用与对称性所吸引。位于西班牙南部的阿尔罕布拉宫（Alhambra）使用了摩尔人（Moorish）的艺术思想与有趣的对称图案，它可能是如今世界上目前保存完整的最美丽的建筑之一。
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近代艺术，例如埃斯沃斯·凯利（Ellsworth Kelly）或布里奇特·莱利（Bridget Riley）的作品，展现了清晰的几何对称性。哥特式或文艺复兴时期的建筑，例如沙特尔大教堂与西斯廷教堂的穹顶，也精巧地使用了对称性（见图15-3）。
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图15-3 沙特尔大教堂的建筑以及西斯廷教堂的穹顶都体现了对称性。
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最美的艺术却常体现在其不对称性上。日本艺术以其优雅及其不对称性著称。日本绘画和丝绢印花有一个清晰的取向，可以将人的目光吸引到图画上（见图15-4）。
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图15-4 日本艺术很有意思，某种程度上是因为它的不对称性。
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简单性是另一个可以品评美感的标准。一些简单性出自对称性，但是背后的秩序可以被呈现出来，甚至在缺乏明显的对称时仍是如此。杰克逊·波洛克（Jackson Pollock）的画作在颜料的密度之中隐藏着简单性，尽管它给人的第一印象是杂乱无章。虽然每一次颜料的溅落看起来完全随机，但在他最著名、最成功的作品中，每种色彩都有比较均匀的分布。
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艺术中的简单性往往具有欺骗性。我曾经试着临摹法国画家马蒂斯（Matisse）的几幅画，这几幅作品是他在年老体弱时所作。然而当我试图再现它们时，我意识到它们并非那么简单——至少对于不懂绘画技术的我来说如此。简单元素可以包含的结构，比我们表面上能观察到的要多。
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无论如何，美不仅仅出现在简单基本的形式中。一些人崇尚的艺术作品，例如拉斐尔（Raphael）或者提香（Titian）的画包含许多内部元素的丰富复杂的画布。完全简单的东西会让人头脑麻木，因此当我们看待艺术时，我们倾向于一些有趣的、吸引眼球的东西。我们希望一些简单到可以理解而又不能太过简单以至无聊的东西。这似乎也反映了这个世界的建构规律。
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科学中的美
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审美标准很难确定。科学与艺术一样有统一的主题但没有绝对。即使科学的审美标准并没有被很好地定义，它们却大有用处，且无所不在。它们指导我们的研究，哪怕它们不能担保成功或者发现真理。
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科学中的审美标准不像我们刚才罗列的艺术标准。它们帮助我们组织计算并会联系不同的现象。有趣的是，与艺术一样，对称性往往只是近似的。最好的科学描述常常在保留对称理论优美性的同时，结合必要的对称性破缺，来对世界作出预测。对称破缺丰富了对称性包含的想法，由此产生了更多元的解释。与艺术一样，具有对称性破缺的理论比那些完全对称的理论更美、更有趣 。
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希格斯机制——使基本粒子获得质量的机制，就是一个绝好的例子。希格斯机制巧妙地揭示了与弱相互作用力相联系的对称性，如何可以被轻微地破坏掉。我们目前还没有发现可以为该机制提供无可辩驳的证据的希格斯玻色子，希格斯机制美妙又独特地满足了实验和理论双方的要求，因而许多物理学家都相信希格斯粒子的存在。
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简单性对理论物理学家来说是另一个重要的客观标准。我们有一种根深蒂固的观念：简单元素构成了我们所看到的复杂现象。寻找组成现实或者现实所代表的简单基本要素，从很久以前就开始了。在古希腊，柏拉图想象的完美形式——几何形态与理想存在，在地球上只有近似的存在。亚里士多德也相信理想形式，但他认为，由物理对象近似给出的理想将只能通过观察揭示。宗教也常常假设一个更完美、更统一的状态，远离但又以某种方式与现实相联系。甚至从伊甸园堕落的故事，它所预设的前提是一个理想化的先验世界。虽然现代物理学的问题和方法与我们祖先时代的方法已经截然不同，但是许多物理学家仍在寻找一个更简单的宇宙——不是在哲学意义和宗教意义上，而是在组成世界的基本要素上。
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寻找隐含的科学真理往往需要寻找简单的要素，它建构出了我们所观察到的复杂而丰富的现象 。这样的寻找通常包括试图找出有意义的模式或组织原则。只有简洁地实现一个简单和优美的想法，绝大多数科学家才能期望这个提案有正确的可能。出发点涉及最少的输入，它承诺最具预测力的效果越显著。当粒子物理学家考虑什么是标准模型的核心的建议时，如果一个想法的实现变得非常烦琐，那么我们常会变得疑心重重起来。
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与艺术一样，科学理论自身可以是简单的，或者它们可以是由简单且可预料的元素构成的复杂组合。当然，即使初始组件甚至规则本身都是简单的，那结果也不一定是简单的。
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这种追求的最极端版本是寻找一个仅仅由几个简单元素组成、遵从很少原则的统一理论。这一追求是一个颇有抱负（有人可能说太大胆）的任务。显然，阻止我们立即发现一个能完全解释所有观测的完美理论的一个明显障碍是：我们周遭的世界表明，一个理论只包含世界的一部分简单性。一个统一的理论，同时又是简单的、优美的，还必须在某种程度上容纳足够多的结构来与观测相符。我们愿意相信一个简单、优美、可预测的理论就是物理学的全部。然而宇宙不像理论那么纯粹、简单与有序。即使有一个潜在的统一表述，也仍需要大量研究，因为它们将理论与我们在世界上所见的引人入胜的复杂现象联系了起来。
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当然，我们可以在这些表征美与简单性上走得更远。教科学或数学的教授总会说已经研究透彻的现象“太容易”（trivial），不管它们有多复杂。教授已经知道答案并且对基本元素与逻辑很了解，但是对课堂上的学生来说情况并非如此。当学生们把问题约化成简单部分后，对他们来说也可以是“太容易”的了。但他们首先需要想出如何做到那一步。
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美的标准并不唯一
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像在生活中一样，美在科学中并非唯一标准。实验的约束以及直觉可以指导我们探索新的知识。艺术中与科学中的美可能有一些客观属性，但几乎所有的应用会与品味和主观性相关。