2021年1月18日 星期一

我最敬仰的科學巨人之一 : 達爾文

    我最敬仰的三個科學巨人,分別是:牛頓、愛因斯坦,以及達爾文。他們三個人的發現,都大大地改變人類對這個世界的認知。

    雖然我最喜愛的科學領域一直是物理,但我第一次感受到科學的震撼,卻是達爾文的「演化論」。牛頓的理論從我小時候便充斥在所有的科學書籍中,因此一直或多或少接觸著,我像天經地義般地吸收學習,因此當時並沒有特別的驚奇感,而愛因斯坦的理論則是上了大學之後才算慢慢有了正式的接觸(那時可沒有那麼多電影、電視或科普書籍)。所以我第一次深刻感受到科學的震撼,是國中初次接觸到演化論的時候。
    當時我為這個簡潔的理論居然可以解釋所有生物的演變感到驚奇,天擇、遺傳、競爭、變異、適者生存…一個個新鮮的詞語,為我大大開啟了一扇窗,讓我撇見了一個好的科學理論居然可以包羅萬象地解釋碰到的複雜生物現象。從此我成了達爾文忠實的信徒,一直為他的演化論深深著迷。(不過生物學中的其他部分,像是植物、解剖、昆蟲…我便沒有那麼熱衷,所以終究沒往這條路走)
    達爾文之前,生物學家對於「什麼因素造成生物具備某種特質」這類基本問題,稱得上是一無所知,他們看到了生物多樣豐富的各類性質,卻完全沒有任何理論可以解釋。大部分人大概都接受反正他們本來就存在,就是長這樣子,或是接受上帝在六天之內創造了所有生物的聖經故事。因此,達爾文就像是生物學界的牛頓,使生物學從此擺脫了宗教的枷鎖與古希臘「目的論」的束縛,<物種源始>對生物學的重要性,就像牛頓<自然哲學的數學原理>對物理學的重要性一般。
    達爾文的家族顯赫,生活富裕,他的爸爸和祖父都是醫生,所以他16歲時便被送去英國愛丁堡大學學醫,但他對醫科實在沒什麼興趣,而且達爾文從小就愛遊玩,課業不佳,只有對地質、昆蟲及自然史較有興趣。所以醫科念不下去,他爸爸只好改送他到劍橋學習「神學」,好將來擔任神職人員(這在當時可是不錯的工作)。達爾文年輕時這麼遊手好閒不上進,一方面也是因為他相信他爸爸會留給他很多的財產,讓他不用努力也可以舒服地過日子。(好個富三代啊!)
    影響達爾文一生的轉捩點,當然就是22歲的時候接受教授推薦,以博物學家的身分上了「小獵犬號」環遊世界,如果達爾文沒有這趟旅程,他將永遠沒有辦法構思出演化論,大概只能輕鬆平凡地平靜過一生。小獵犬號博物學家這個職位其實是沒有薪水的,一般人可沒有辦法自費出航好幾年沒收入,還好達爾文家境富裕沒有這個困擾(可惡..)。而這個機會改變了達爾文的一生,也改變了科學的歷史。
    這趟長達5年的旅程,其實並沒有馬上讓達爾文建構出演化論,他27歲返航之後一邊過著半隱居的生活,一邊更深入地構思演化論。一直到47歲左右,他才開始私下與其他科學家透露他的研究,並在友人的支持下準備著手寫論文。拖了這麼久除了達爾文希望有更多證據支持他的理論外,還有一個重要的原因就是,他知道他的理論如果一發表,必定會引起宗教界與科學界的嚴酷攻擊。所以達爾文原本並沒有出版的打算,而是把它當成「科學遺囑」。
    最後促使達爾文下定決心趕快發表演化論的原因,相信很多人都知道,是因為華萊士寄給達爾文一份手稿,請他過目指教並轉交給另一位達爾文的好友地質學家。這份手稿簡述了華萊士自己所構思的天擇理論,其中最重要的概念和達爾文的很相近。這讓達爾文慌了,不知如何處理才好。如果是牛頓遇到這個問題,他一定會大發雷霆,然後攻擊別人剽竊他的想法(看看他如何對待虎克及萊布尼茲就知道)。
    但達爾文不僅沒有擱下這份手稿,還寫了些稱讚的話,連同手稿如實轉交給了那位著名的地質學家萊爾。後來萊爾建議了一個折衷方案: 讓他們一起在倫敦的林奈學會報告,並同時在期刊發表研究成果。其實,達爾文和華萊士雖然獨立發展出了天擇理論,但達爾文研究更重要的是提出了許多物競天擇的證據,這也是後來短短10多年間演化論便獲得眾多科學家支持的原因。此後華萊士對達爾文一直相當敬重愛戴,認為達爾文的處理相當公平且寬大。
    達爾文的演化論不僅是極為重要的科學理論,這演化及天擇的想法還大大地影響了許多其他的領域,從心理學、醫學、農業、宇宙學,甚至到社會科學。而演化論對於宗教的影響實在過於巨大,所以直到現在仍有些有力人士不斷地壓抑達爾文的思想,在美國甚至有人設法嚴禁學校教導學生演化的概念,或是推動立法要求學校在教「演化論」的同時,也要併陳聖經的「創造論」,讓學生參考「選擇」。
    人類始終是大自然中微不足道的一部分,從地心說到日心說,創世論到演化論,理性自我到潛意識本我,人類不斷由自尊自大獨一無二的傲慢中,逐漸退卻到浩瀚宇宙裡的滄海一粟、旦夕浮游(邊緣人的概念~)。但失去中心的地位不代表失去意義與價值,就算不是上帝(唯一)的子民依然可以過的抬頭挺胸,就算是班上邊緣人還是可以嫁給好老公(或娶個好老婆)過著幸福快樂的日子(咦..)。只要有愛,大小不是問題(我是說地位...)。
 
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希爾伯特的「愛因斯坦方程式」

   1915年底,愛因斯坦正與他糾纏許久的「廣義相對論」做最後痛苦的搏鬥。他萬萬沒想到,那年6月在台下聽他演講的某位聽眾,竟即將早他一步奪走他的宇宙方程式。「或許,那場演講我透露的太多了…」36歲的愛因斯坦有點懊惱。

十年前,1905年,還在瑞士專利局擔任審查員的小伙子愛因斯坦,數篇論文劃破了物理學界的紛擾天空,尤其是狹義相對論,於是幾年之間,審查員登上了柏林大學的教授職位,成為科學界閃亮的新星。儘管他當時已光亮耀眼,但我們事後來看,會發現這竟只是他的起手式,他將等數年之後才會邁向自己學術的巔峰,成為震古鑠今的武林盟主,也從此改變我們對世界的認知。
1907年,愛因斯坦坐在專利局的辦公室內,突然天啟般的靈光一閃:「如果一個人自由往下掉落,他將不會感覺到自己的重量」。這個他後來稱作「一生中最快樂的想法」開始指引他走向新的宇宙大業,挑戰科學第一人牛頓的重力理論。但這個理論進展得很慢,其中所牽扯到的數學過於複雜,遠超過當時愛因斯坦的數學能力,於是他只好求助於他的數學家老友葛羅斯曼,試著以數學來描述彎曲的四維時空。經過數年鍥而不捨的努力,愛因斯坦終於在1915年中獲得了具體的明顯進展,但依然無法完成最後最艱難最核心的「重力場方程式」。
1915年6月,愛因斯坦在德國哥廷根大學,世界最頂尖的數學研究機構,為他正在構思的重力理論進行一個系列的演講。當時台下坐了一位世界最聰明的數學家希爾伯特(David Hilbert),愛因斯坦向他詳細地解說了廣義相對論的所有細節。希爾伯特聽完後,深深著迷於愛因斯坦及這個偉大的理論,而他又擁有愛因斯坦所沒有的高超數學能力。於是,希爾伯特也加入了追尋宇宙奧秘的行列,開始著手嘗試寫出廣義相對論的完整數學方程式。
很快的,愛因斯坦就感受到了希爾伯特逐漸接近的響亮腳步聲。愛因斯坦知道自己的方程式仍存在著明顯的缺陷,他分秒必爭,想要捍衛他這醞釀許久的新重力理論。而他也答應普魯士科學院在11月的每個星期四,為他的新理論發表四場一系列的正式演講。這讓愛因斯坦整個月都不斷地與他的一堆方程式進行奮戰,修正、更新、思索,搞得他疲累不堪,而希爾伯特又在背後曖昧地逼近,更弄得他心煩意亂。愛因斯坦甚至寫信給希爾伯特,詢問他的進展如何。希爾伯特沒有正面回應,只說: 根據我對你新論文的理解,你的答案和我的完全不一樣。這讓愛因斯坦更加焦慮。要放下名利之心,是連愛因斯坦也無法做到的。
希爾伯特在愛因斯坦第三場演講之後(11月20日),寄出了自己的廣義相對論方程式給哥廷根的科學期刊,而愛因斯坦則在最高潮的第四場演講時(11月25日),及時提出了自己最終正確的重力場方程式,以描述廣義相對論。至於最後廣義相對論的方程式中,到底哪些是希爾伯特率先發現的,就出現了爭論。
但希爾伯特是大度的頂尖數學家,他知道,是物理學家的愛因斯坦完成了這項研究,而不是數學家。他對外也是如此宣稱。愛因斯坦有極強的物理直覺,他能看透最根本的現象與道理,數學對他來說只是工具,雖然他後來發現這工具很重要。科學和數學不一樣,科學是要瞭解世界,尋找宇宙隱藏的法則,而數學則是自成一套邏輯,基本上並不在意世界的真實面貌。
科學與數學其實是相輔前進的,有時數學先行,科學後跟上,有時則是科學先行,數學才出現。但對科學家來說,物理的圖像才是真正重要的,就算希爾伯特率先寫出了宇宙方程式,這個功勞主要仍是愛因斯坦的。是愛因斯坦提供了這個創意的洞見與觀點,提供了新的宇宙圖像與理論架構,數學只是最後一步罷了(雖然也是很重要的一步)。
或許就像希爾伯特說的: 物理太重要了,不能只留給物理學家。

註: 後來科學史家找到了希爾伯特11月20日的論文初稿,發現他當時並沒有寫下正確的方程式,有些是後來修訂時才補上去的。所以愛因斯坦仍然是發現「愛因斯坦方程式」的第一人。

米列娃、居禮夫人,和他們的老公

   米列娃是愛因斯坦的第一任太太,也是愛因斯坦在瑞士蘇黎世技術學院數理系的同班同學。他們在大一相遇的時候,愛因斯坦17歲,米列娃21歲。

居禮夫人(瑪麗)比米列娃年長8歲,出身波蘭的瑪麗因為家中經濟的因素,16歲高中畢業後便到有錢人家中擔任私人家教,以資助他的姊姊先到法國攻讀醫學系。那時擔任私人家教就好像人家家中的僕役一般,地位很低下。那段期間瑪麗曾和此有錢人家的少爺相戀,甚至有結婚打算,但因為男方家庭瞧不起瑪麗的身份,此段初戀終究告吹。瑪麗在有錢人家中度過了幾年不愉快的歲月,情傷之下的瑪麗也只能將自己的心力更投入科學的自學之中。
瑪麗24歲時,已在法國成為醫生(並嫁給醫生)的姊姊,為了回報瑪麗之前的犧牲付出,便鼓勵並資助她到法國唸大學。聰明又刻苦認真的瑪麗,馬上在女生人數極少並處於環境劣勢的理學院內,成為成績優秀的佼佼者,並在26歲時順利以優異成績從大學畢業。原本瑪麗畢業後想馬上回去波蘭,為當時仍被俄國統治的波蘭祖國盡一份心力,但就在那時,瑪麗因科學研究而結識了在大學教書的皮耶.居禮先生,二人也慢慢開始相識相戀。在瑪麗回波蘭的那段時間,居禮先生不斷寫信鼓勵她回來法國繼續深造並從事科學研究,但因為愛國之心與家人的因素,瑪麗一直猶豫不決,後來居禮先生甚至表示願意放下法國的工作到波蘭跟她在一起。瑪麗深受感動,而一方面她也想繼續從事熱愛的科學研究,所以便又回到法國繼續就讀博士班,並跟著居禮先生學習、做研究。
就在瑪麗28歲時,她嫁給了居禮先生,成為了居禮夫人。那時她對新奇而不可見的放射線極感興趣,打算從事這方面的研究,居禮先生為了支持妻子,放下了自己原本的研究主題,跟妻子一同全心投入這個新領域。
就在居禮夫婦新婚燕爾,並戮力於科學研究之際,1896年,在瑞士21歲的米列娃也與愛因斯坦相遇了。米列娃是數理系班上(只有5個人)唯一的女性,據說她有點跛腳,聰明而嚴肅,嬌小憂鬱,但她對數學及科學的熱情,慢慢地吸引了年輕的愛因斯坦,二人戀情逐漸升溫,並常在情書中討論物理,他們似乎一起度過還不錯的四年大學生活。
1900年,愛因斯坦(21歲)以倒數的成績通過了大學畢業考,但米列娃(25歲)考試卻失敗了,無法取得畢業證書,只能期望明年再來一次。桀驁不遜、散漫、經常翹課的愛因斯坦雖想繼續留在大學中做研究,但因深獲大學老師們的”厭惡”,所以無法獲得任何教授推薦,受挫的愛因斯坦只能到中學教書,及擔任私人家教,直到1902年才在朋友的幫忙下獲得瑞士專利局三等技師的工作。經濟上的不穩定,以及家人的反對,也使得愛因斯坦無法與米列娃結婚,且還分隔二地。1901年時,米列娃懷孕了,但愛因斯坦只專注自己的研究事業,很少去探望她。與愛人分隔及未婚懷孕的事情,使得米列娃再次無法通過畢業考取得大學畢業證書,從此米列娃便與他熱愛的科學研究之夢愈行愈遠。
1903年,在瑞士專利局工作而經濟上漸穩定下來的愛因斯坦(24歲),終於和米列娃(28歲)結婚了。愛因斯坦雖然不在大學內做研究,卻始終自我精進著他的學術之路,但米列娃似乎已脫離了她熱愛的科學,成了相夫教子的平凡家庭主婦。就在同一年,法國的居禮夫人(36歲)經過了長達8年辛苦的研究與努力(中途還生了二個女兒),終於取得了博士學位,並因與他先生共同從事的放射線研究,而獲得了諾貝爾物理獎殊榮,是諾貝爾獎中唯一的夫妻檔。
再過二年,1905年,是愛因斯坦(26歲)的「奇蹟年」,他開始在學術界嶄露頭角,一步一步慢慢爬上學術巔峰,成了震爍古今、千古一人的科學武林盟主。但接下來的幾年他與妻子米列娃的關係卻逐漸惡化。米列娃早已跟不上愛因斯坦的腳步,而愛因斯坦處理感情困擾的方式,常常就是逃進他自己的研究之中,他在科學中的熱情與堅毅,與他在感情中的冷酷與缺乏耐心,形成強烈的對比。後來愛因斯坦的表姐艾爾莎還介入他們的感情世界,使得米列娃後來加重了她反反覆覆的憂鬱症狀。在經過約十來年的貌合神離之後,1918年,39歲的愛因斯坦終於和43歲的米列娃離婚。(愛因斯坦在隔年娶了他的表姐艾爾莎)
回到愛因斯坦26歲發表狹義相對論的隔年,1906年,不幸也降臨到當時39歲的居禮夫人身上:那年,47歲的居禮先生在一個下雨的夜晚被馬車撞死了(其實,那時候居禮先生已因放射線的研究,身體變得很虛弱,當時並不曉得放射線會對人體造成很大傷害)。居禮夫人從此失去了她一生的摯愛及研究工作上最有力的夥伴,成了擁有二個小女兒的單親媽媽。不過堅毅刻苦的居禮夫人並沒有被擊倒,1911年時,他又獨自獲得了諾貝爾化學獎,成了有史以來唯一榮獲二次諾貝爾獎的女性。
會想寫米列娃與居禮夫人的故事,是因為覺得他們之間有某種對比性。米列娃遇到了科學史上最偉大的巨人,是一種幸運,也是一種不幸,但我覺得這當中最重要的還是人的個性與彼此之間的契合度。居禮先生親切溫柔、耐心愛人,居禮夫人上進堅毅、刻苦耐煩,而米列娃憂鬱剛強,愛因斯坦則是千山獨行、藐視權威,對科學以外的事漫不經心。
居禮先生始終是居禮夫人最堅強的後盾與支持者、合作者,亦師亦友亦情人,為了協助居禮夫人,他甚至願意放棄自己的工作與研究,我們可以說:沒有居禮先生,恐怕就沒有後來的居禮夫人。但同樣地,沒有居禮夫人,居禮先生也無法達到世俗的學術成就高峰。
而早期的愛因斯坦跟米列娃雖然在智識上相互激勵成長,但當米列娃大學肄業、未婚懷孕之後,二人的愛情便逐漸走下坡。之後隨著愛因斯坦的名氣與學術成就愈來愈大,二人間的隔閡也隨之加深,此時的愛因斯坦需要的伴侶不再是智識上的夥伴(學術界有太多聰明的腦袋在他身旁),而是可以照顧他,提供他舒適家庭環境,讓他可以無後顧之憂、專心致力於他的宇宙大業的老婆,就像他的第二任妻子艾爾莎一樣。
人生的際遇難測,好壞難明,世人眼中最棒的人不見得就是讓你最幸福的伴侶,而最甜美幸福的伴侶,也不見得能白首偕老。一切恩愛會,無常難得久。

2021年1月17日 星期日

接上機器幸福快樂如何?

  假如有一種機器,你接上之後它會給你健康安全的維生系統,並會透過各種電子、化學訊號,讓你的腦始終感到愉快歡樂,甚至給予你像真實世界般的虛擬生活,你可以任意在這世界中選擇你要的精采故事及身份過一生(例如:從貧困的生活中,透過努力奮鬥成為世界首富兼大國領導人,從事慈善與國家建設工作,打敗邪惡組織,受到人民的尊重愛戴,並和超正超帥的對象(們)結婚…),而且真實到無法分辨真偽,就像生活在「駭客任務」中的母體內。請問,你願意一輩子活在這樣的世界中嗎?

大家應該知道,我們的感受追根究柢都是大腦的反應,外界的刺激會轉換成身體內的各種物理化學訊號,所以如果我們的科技足夠進步,便可以透過機器給予你同樣的訊號刺激,引起你的大腦反應,真實得就像在現實生活中。如果人生追求的是快樂歡愉,幸福滿足的感覺,那你何不接上機器呢? 有什麼差別嗎?

快樂,其實是有層次的。人類的某些快樂,是和豬的快樂有些區別的,我們都能從飲食、性愛、玩樂…中獲得身體的愉悅,這很重要,但還不夠。我們都曾在大吃大喝、血拚購物、追劇電玩、激情纏綿 (好吧,這有人沒有..) 的歡鬧之後,感到空虛落寞。此時再去喝一攤或換個對象並不能解決問題,我們還需要更高層次的滿足,例如藝術、知性、善行所帶的愉悅,在我們融通某項知識技能(我終於搞懂相對論了),創造出獨特創意的藝術作品(簡直是畢卡索再世),在與人互動交流獲得肯定(這醫生技術高超仁心仁術),我們都會獲得更具質感與滿足的雋永幸福。

而更重要的一點,更高層次的快樂還應該包含自我實現、發揮潛能與創造力、尋找意義,然後成為更好的人。這是單純接上最科幻的機器也無法給予你的。

我們都會想嘗試看看,在自己有限的一生當中,我們可以藉由學習與努力,蛻變成長成什麼模樣? 是技藝高超的廚師,擴展知識前沿的科學家,還是實現社會正義的檢察官;我們想創造出特殊的貢獻與影響力,讓周圍的人們因為自己而更加美好,使我們的孩子在愛與包容的環境中安心成長,讓學生因我們引導而走回正軌,讓社區因為我們而更和樂;我們也想發揮創意,展現獨特的自我風采,成為教育界的金城武,科技業的周杰倫,媽媽界的歐普拉。

生命,不單純只是追求肉體的歡愉,生活的舒適,或是世俗的肯定而已(雖然這些也非常重要),找到一個志向來實現潛能,展現創意、探索極限也是件重要有趣的事,重點並非最後志向有無成功,而是這個歷程與挑戰豐富了生命,成就了一趟獨一無二的旅程。

不過,如果現實生活真的太過困頓與艱辛,或許接上(夠好的)機器,感覺成為首富慈善家比爾·蓋茲,或網球天王費德勒,也是不錯的選擇~ (請幫我打開開關,謝謝)

2018年3月16日 星期五

克卜勒的「擇偶點數」


    天文的立法者克卜勒(Johannes Kepler1571~1630 )曾有過二段婚姻。

    克卜勒26歲的時候,娶了一位20幾歲的富有年輕寡婦芭芭拉·米勒(Barbara Müller),米勒嫁給克卜勒之前曾結過二次婚,並有一個女兒。當時的克卜勒相當窮困,所以米勒的父親並不贊成這段婚姻,但後來不知何故態度軟化。年輕時的克卜勒際遇不順,原本期待能在婚姻中獲得慰藉,但可惜的是他的婚姻並不幸福,因為他總是看到他太太的缺點(太大逆不道了!),常說她「愚蠢易怒、憂鬱孤僻,頭腦簡單、四肢肥大」,一個不懂欣賞太太優點的人怎麼可能會有幸福的婚姻,更何況克卜勒自己也長得也不怎麼樣,是個面有菜色又神經質的近視佬。

    雖然他們的婚姻不幸福,但還是生了5個小孩(是怎樣…?),不過其中二個夭折。而米勒在克卜勒40歲時,不幸因染上斑疹熱而病故,結束了二人14年的婚姻。

    有鑒於第一次不幸福的婚姻,據說這位發現行星運動規則的傑出天文學家,決定用客觀的科學方法來篩選他的下一任妻子,也就是用量化的方式,來評比他所認識的女性們。比如說: 「顏質」佔15點,「身材」佔10點,「智慧」佔5點,「性情」佔20,他將所有他在意的條件都轉換成「點數」,一一評比,然後將所有點數加總起來,他認為這樣便可以得到一個「點數最高的最佳人選」,那麼他獲得幸福婚姻的機會便比較大。而2年後,他真的找到了他的第二任妻子胡婷格(Susanna Reuttinger)。不過,婚姻生活似乎依然不怎麼樣。

近代科學的成功,其中一個很重要的因素便是「量化」,科學家們藉由控制各項變因來做實驗測量,將量化的數據來與理論相驗證,或是推導新理論。大科學家克耳文曾說:「如果你能測量你所說的東西並且能用數字來表示它你便知道了你所研究對象的一些事情。但是如果你不能測量它你的知識將是模糊且無法令人滿意。」

    只可惜人類的情感與互動,比科學複雜多了。就算你把一個人的資訊都盡量量化,他收入多少,身高多高,顏質幾分,性情幾分,髮量多少(!),才華如何你依然無法真正得知他是個怎樣的人,更無法預料你與他的相處是否會「幸福快樂」(這也很難「量化」)。我們不知道為什麼,明明自己認為一個各方條件都極好的人,跟我們在一起會讓我們痛苦難捱,而另一個條件明顯不如的人卻讓我們生活充滿歡樂。

    這並不是說科學量化不準確,而應該說:人是極難精準量化的。有太多的變因我們無法掌握,他現在髮量很多,但十年後還剩多少? 婚前殷勤主動,婚後卻像植物人? 交往前幽默風趣,交往後發現笑話都不update…。而就算他始終如一,我們也不知為何之前愛他到神昏顛倒,現在卻只想把他丟馬桶沖掉。

    「愛」是一門藝術,難以成為一門量化的科學。我們都曾為愛衝昏頭,回首看看只覺自己當初太傻太天真,當我們不知如何去「衡量」一份感情時,就只好去傾聽自己內心真誠的直覺感受。

    不過,「直覺」往往表現得比「量化」更糟就是了。




科學中的「為什麼」


         在我們從小學習科學的過程中,常認為科學便是在回答「為什麼?」。其實在近代科學中,這句話並不很正確。

    古希臘的亞里斯多德是早期著名的哲學家(科學家),對於大自然做了許多觀察、分類及研究。跟一般人相同,他對大自然「為什麼」會呈現種種現象極感興趣,而他解釋的方式便是認為各種運動和改變都有其「目的」: 為什麼天空會下雨? 因為要讓植物成長,然後才能給動物食用;為什麼空中的東西會掉下來? 因為大地是萬物的家(大家出去玩最後總是要回家的嘛!)。狗狗為什麼要交配? 因為這樣才能生出更多的狗狗(還是因為很快樂?)。總之,亞里斯多德很愛探究為什麼,而他認為所有的自然現象都有其「目的」。

    這樣解釋世界雖然很有趣,但事實上並沒有什麼用處。檢驗一個理論是否成功,是要看它能否經得起「重複檢驗」,以及能否正確做出仍不為人知的正確「預測」。旱災並不是因為皇帝無德,所以要下召罪己修身養性;地震並不是因為地牛累了要翻身舒坦一下。我們習慣用「人類社會的規範」,去當作「自然的運行法則」,以解釋大自然物質世界的「為什麼」。 被雷劈是因為做太多壞事,而雷劈錯人則是因為雷公是大近視眼,所以後來玉皇大帝只好規定在打雷之前要先請閃電娘娘放閃一下,讓雷公看清楚。這種解釋雖然回答了「為什麼」,滿足了部份人類的好奇心,但卻讓我們無法真正理解大自然潛藏的法則,而且總是覺得變幻莫名難以掌握。  

    在現代科學的研究中,我們已逐漸學會用「如何(how)」來代替「為什麼(why)。我們不問太陽為什麼會吸引地球,而問太陽如何吸引著地球? 不問為什麼會有閃電,而問閃電如何形成? 不問為什麼物體會有慣性,而問慣性跟什麼因素有關,如何影響物體運動? 在科學中,「問對問題」是非常重要的能力。

    當然,這並不是說問「為什麼」不重要,而是在從事現代科學研究時,我們必須將問題的重心轉換成可觀測、可量化、可檢驗的具體問題,如此我們才有機會找出其中潛藏的共通運行法則及關聯性,然後才有辦法用更少更簡潔的原因去解釋「為什麼」。甚至慢慢你也會發現,許多事物問到最後是根本沒有「為什麼」的,我們身處的宇宙就是這個樣子,沒有為什麼,不管你喜不喜歡,覺得合不合理 (難道哥拋棄你愛上別人也要跟你解釋為什麼?!)。我們要追尋的,可能不再是「宇宙為什麼這樣運行」,而是「宇宙是怎麼樣運行」。

    人們喜歡詢問為什麼,是因為我們常常想要尋找「價值與意義」。問為什麼女朋友會移情別戀,是質疑自己以往的付出是否沒有價值與意義;問為什麼我會掉髮禿頭,其實是擔心自己失去顏值之後,是否會成了無價值與意義的中年男子(~)。我們似乎認為,大自然的運行與變化也都是有其意義與價值的,與人世之間也有某種特殊的關聯性。然而殘酷的事實是,大自然的運行並沒有任何目的與方向,人類既不是上帝宏偉計畫的一部分,也不是演化的終極目標,而你更不是世界的中心。我們就只是恰恰在這麼短暫的時間點,偶然出現在浩瀚宇宙中的滄海一粟罷了。(但你還是可以活得很快樂)

    要了解世界、澄清疑惑,光是一直追問「為什麼」是不夠的。好奇心與困惑是開始,是好的動機,但想要真正解決問題找出答案,就必須懂得將重心從問「為什麼(why)」轉換成問「如何(how)」,這樣我們才能一步步接近最後的答案。

2017年3月28日 星期二

<科學小故事 – 測不準原理>

   很多時候關於物理的笑話頗難引起共鳴,因為這些笑點常牽扯到物理的概念,在對物理概念不甚了了的情況下,當然就覺得很冷很乾了!
    比如說下面這則關於量子力學大宗師,提出「測不準原理」的海森堡的笑話。
    有一次海森堡急著要去參加一個會議,不小心開車開太快超速了,被警察攔了下來。警察問海森堡說:「你知道你剛才開車開多快嗎?」海森堡回答說:「不,我不知道。但是我知道我在哪裏!」警察很困惑的看著海森堡說 : 「你剛剛的車速是每小時120公里。」海森堡說:「好吧,那麼現在我迷路了。」
    這個笑話大概只有物理系的學生才會覺得好笑,其他人應該已經急著去拿棉被或去喝水了。
    這個笑話牽扯到量子力學中非常重要的海森堡「測不準原理」。「測不準原理」說:當一個粒子的動量p (質量x速度)愈精確時,它的位置x就愈模糊,反之亦然。你沒有辦法同時非常精確的測量到一個粒子的動量p與位置x()
    這個觀念顛覆了牛頓古典力學機械式的宇宙觀,它告訴我們:大自然的本質其實是不確定的,是機率的,充滿偶然的,無法精確預測的。這也是量子力學的精髓之一。
    如果你稍微了解了上面講的,那你可以再聽聽下面這個笑話(但是18禁噢!)
    為什麼海森堡不是一個好情人呢?因為當他動量很大的時候,就找不到位置,等他找到位置的時候,又沒有動量了
    什麼?看不懂!?
    那你若不是不了解「測不準原理」,就是年紀太小太單純了。(事後菸~)



2017年3月12日 星期日

繁星: 公平性與差異化


                     

    最近大學繁星放榜,許多謀體都報導了部分高中繁星上榜的人數。其實繁星作為大學入學的管道之一,比較繁星上榜的人數意義並不大,否則建中雄中的繁星榜單豈不是慘不忍睹。比較應該要注意的其實是這些學校因繁星而能錄取的學校科系跟以往有無差異。

    繁星對較地區型的學校確實有不少助益,它增加了在地優秀學生就近入學的誘因,讓學生不需千里跋涉至他地求學。這些年我們學校也因繁星的管道增加了一些頂尖學校或科系的錄取人數,也讓愈來愈多的孩子願意留縣升學。而且事後我們也發現,當較偏鄉的孩子有機會到頂尖學校科系就讀時,他們的表現並不會比明星學校來的孩子差,甚至大多表現得更好。因為我們的孩子有許多美好的特質,而這些特質常是大考入學紙筆測驗中衡量不出來的。

    但繁星造成的負面影響也慢慢浮現。

    因為繁星跟在校成績百分比有極大的關係,所以學校為了全校排名的公平性,常常不得不全校採用較統一的評量方式(不如此的話家長又會抗議不公平)。但是學生程度落差愈來愈大,自然組與社會組傾向的學生修習的科目及所需的深度難度也大不相同,採用同樣的評量往往只能取中間孩子的程度去命題,這對頂尖或學習成就低落的孩子都是不利的影響。頂尖的孩子易因缺乏挑戰而難以更上層樓,學習較落後的孩子依然無法跟上,結果造就了集體程度愈來愈平庸的情況。

    過度重視公平性的結果,便造成了無法差異化的適性教學與評量。這對學生程度差距愈來愈大的校園教育是相當的不利的衝擊。

    教育要如何才算公平? 機會可以公平,但學生不分程度,性向,將來所需,大家都考同樣內容的測驗是公平嗎?如果我們只重視最後產出的成果,那統一的測驗或許公平(但要測驗什麼,如何測驗?),而如果教育重視的是每一個不同獨立個體的成長歷程與蛻變,潛能開發與自我實現,那過度重視表面的評量公平性,對孩子可能才是真正的不公平。

2017年1月20日 星期五

擇偶與婚姻

        記得年輕的時候看愛情劇,常常為男女主角為愛願意犧牲一切感到感動,也常為父母因為現實利益的考量去阻擾兒女婚姻感到鄙視與憤怒。但,等到自己經歷過婚姻與養兒育女之後,想法卻跟著有了變化,對於劇中現實世故的父母反而多了份體諒與理解。
       「愛情」是幸福婚姻中最重要的基礎,沒有愛情的婚姻,就像沒有靈魂的軀體,只是行屍走肉罷了。然而,愛情是如此脆弱易變,虛幻飄渺難以掌握。連自己都不曉得,為什麼一個原本可以為之生為之死的愛人,會在幾年後變成相看生厭,索然無味的伴侶。當初說好的天長地久呢?
         顯然,只以「愛的熱情」作為長久婚姻的重要考量,是遠遠不夠的。
        在我看來,選擇怎麼樣的另一半進入婚姻,更像是選擇一個人生的共同經營者。婚前浪漫愛玩、重朋友、風花雪月亂花錢、喜愛刺激冒險…或許充滿吸引力,但這些特質在成家之後便顯得魯莽不切實際。或許婚前靠著賀爾蒙與睪丸素,你們便可以無懼無畏,極喜滿足,但婚後賀爾蒙卻不會幫你付帳單,與照顧上吐下瀉的小孩。
        在擇偶進入婚姻時,除了愛情之外,還有許多重要的特質必須考量。在浪漫的愛情中,你們會為彼此的心有靈犀相視一笑,而忽略他選的陶瓷對杯並不是你最愛的藍色。婚後卻可能為擔心清洗的問題,而在IKEA的客廳區爭執沙發的樣式與顏色,或是為他居然愚蠢衝動地買下那個華麗昂貴卻毫不實用的櫥櫃而火冒三丈。
         你們會為生活中不斷冒出的「瑣碎小事」爭執,也覺得彼此為了這禮拜是否已該打掃房間,及小孩書桌檯燈是否該換新這種事情討論,顯得可笑而且浪費時間,但這就是現實婚姻中的日常。一個沒有足夠耐心平氣討論,沒有足夠智慧面對紛擾,沒有足夠平權觀念分擔家務,沒有足夠經濟能力負擔孩子學費的配偶,都可能會不斷、快速地削弱彼此的愛情。
         那個結婚前以為可以用來面對人生一切困難的偉大愛情,卻在婚後連面對誰該洗碗的問題都顯得跛腳。
         不是現實太過殘酷,而是你把愛情想得太過美好強大。艾倫.狄波頓說:「浪漫主義的觀念,是一條通往災難的道路。」浪漫愛情劇讓我們誤以為愛的熱情便足以長久抵擋各種現實的嚴苛挑戰,與人性中的黑暗卑劣。我們以為電視新聞中可笑的外遇出軌、夫妻仇視傷害的醜聞不可能發生在自己身上,畢竟我們的愛情是如此特殊偉大,與眾不同。
         然而事實上,「愛不是一種熱情,而是一種技藝」一種需要不斷學習、內省、溝通、鍛鍊才能更臻成熟的技能。如果你人生的共同經營者缺乏這樣的能力或努力,那麼在婚後愛的激情快速消退之後,你便只能一邊獨自照顧小孩整理家務,一邊在網路上抱怨自己當初真是瞎了眼。
        所以選擇配偶時,對方的人格特質、價值觀、社經能力、責任感、溝通妥協與耐操忍煩…的能力,都跟愛情的濃烈同樣必須列入考量(但髮量並不重要~)。永遠別忘了進入婚姻時,你是在選擇一個人生的共同經營者。
        在戀愛時,愛的熱情很重要。但在擇偶時,愛的能力與智慧更重要。

#髮量不重要

2016年10月27日 星期四

<女子高校男老師小記--網路謠言 >

小銘:「同學,網路上常常有些很奇怪的建議或故事,乍看之下好像給人忠告,但其實都是沒有經過證實的謠言。有一類是像:先講個感人小故事,最後說轉發這封信給十個人,你就會獲得幸福,不然就.....最好啦,那我乾脆就一天到晚都在網路上轉發信,我就幸福了!!!」
同學:「對對對,我⋯⋯都直接刪掉...」
小銘:「說到幸福,以前你們學姊啊,人家樓下一樓租人家,一個月月租[30萬],那才真的是太幸福了...」
同學A:「老師,人家隨便一個月30萬,那你在這裡幹什麼....」
小銘:「嘿枚...我都只好安慰自己說:我們是心靈上的滿足,精神上的富有...(淚)」
同學D:「老師,你別羨慕人家,須知"金錢使人腐化"...」
小銘:「可是,我連腐化的機會都沒有...」
小銘:「算了...還有另一類是:什麼十大你不知道不能吃的致癌食物,像花生、葵瓜子...啦,真是見到鬼啦~~歸氣攏賣價,么么乎系好啊~~~我前幾天居然還看到說:"巧克力不可以和牛奶一起吃,會致癌"...屁啦~~最好是,那牛奶巧克力是怎樣?」
同學A:「老師,可是狗不能吃巧克力...」
小銘:「狗不能吃巧克力?!為什麼?...太浪費嗎?」
同學A:「不是啦,好像因為巧克力裡面有可可...狗吃了會死掉..」
小銘:「是喔~~那我們找到"人道"撲殺流浪狗的方法了,我們就一直餵牠們吃巧克力就好了......太人道了,狗狗乖~~來吃巧克力囉,旺旺..」
同學B:「老師,你這樣會被捉去關~~~」
小銘:「哀,現在怎麼連餵狗吃巧克力都要捉去關了...」
同學C:「小銘,還有,狗也不能吃海鮮!!」
小銘:「為什麼...?會過敏嗎?」
同學C:「齁~不是啦!!是會掉毛....」
小銘:「什麼(大驚)!!!會掉毛....這麼可怕!」
同學C:「嗯,而且小朋友也不能吃海鮮....」
小銘:「什麼!!! 難道小朋友也會掉毛嗎?(那我也不能吃...)」
同學C:「我不知道....」
同學D:「咦,那貓能不能吃海鮮啊?」
同學E:「可以......同學,因為貓會吃魚...魚也是海鮮!」
同學D:「喔~~對齁~~」
同學A:「而且,貓還會吃小鳥...我家的二隻鳥就被貓吃了...」
小銘:「對對對,貓會吃小鳥!!以前有一部卡通就是在演貓想吃黃色小鳥...」
同學A:「嗯..."淘氣翠兒",那隻鳥是小金絲雀...」
同學B:「老師老師...還有還有,貓也會吃老鼠....」
小銘:........(麻的,這我知道...)
以上,是屏一女的未經證實之冷知識自然課。
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別只按讚,10分鐘內將這篇文章轉發給你10個好朋友,你將會獲得無限的幸褔喔!!啾咪~~

買酒

外甥女去7-11幫我小舅子買啤酒,但因為店員看她們太年輕又未帶身分證,所以店員不賣。於是她們打電話回來求救,老婆便和我一起去解救她們。
結帳前,老婆看著我說 : [ 我來測試看看需不需要看身份證...]
我說 : [ 如果店員要看你的身份證,我就立刻出去放鞭炮!! ]
結果老婆結帳時,店員瞄了老婆一眼,拿起啤酒....二話不說立馬結帳....
老婆 : [ ㄟ...不用看身份證嗎? ]
店員 : [ 蛤.....看什...... ]

#看臉就可以了...

<女子高校男老師小記 -- 恐怖情人>

今天一個畢業的學生回來,跟我分享她進大學後,如何 :
快速墜入情網 --> 甜蜜 --> 發現男友控制慾超強 --> 男友超情緒化會大吼大叫 --> 被男友打 --> 想分手又害怕 --> 仔細籌劃如何安全分手 --> 最後終於順利分手擺脫糾纏 !! 當真是高潮迭起啊 !

我決定請他下學期回來跟高三畢業的同學分享 :
[ 如何與恐怖情人和平分手而不會被砍~ ]

<男人潔身自愛成功秘訣>

根據我的經驗與研究,發現一個男人要能抵擋誘惑、謹慎自守,有二個關鍵的因素:
一是「金錢」,一是「髮量」!
當男人這二項東西擁有愈少的時候,(身不由已)潔身自愛的機會就愈大!
所以依照我這二項東西減少的速度來看,我終身維持高風亮節的機會是愈來愈大了~ (握拳!)

Honey

這是一個在消防局工作的朋友說的故事。
有一次他在值班的時候,接到一位中年女士打119來求助。女士口氣非常慌張不捨,大聲地說:[你們快來啊,我的Honey從二樓樓梯上摔下來了,可能摔斷腿了.....]
我朋友一聽,趕緊和救護車出發,趕到出事的中年女士住家,一進門只見中年女士獨自一人在那緊張。
朋友問:[妳老公在哪裡?]那⋯⋯女士回答:[什麼老公,我還沒結婚耶...]
[你不是說你的Honey從樓梯上跌下來...?]
[你沒看到那隻可憐的狗狗嗎?牠就是"Honey"啊!!!快點救牠...]

我朋友氣得很想當場把那隻狗從二樓再踹下來一次...
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話說這個故事給了我一些感觸。以後可能會接到類似的電話:
[喂,你們派個人來一下,我家那隻狗摔斷腿了...]
......(過了一會)...
[咦,你家摔斷腿的狗在哪裡?]
[挪...躺在那裏哀哀叫的就是了!]
[嗯..可是...那是個人耶....?]
[是,那是我老公.....]

<女子高校男老師小記 -- 樂器>

上課上到[聲波]的時候,總會問學生學過什麼樂器,一般來說常是:鋼琴、長笛、小提琴...等等。
小銘:「那你們鋼琴有沒有學很久的?」
同學:「我學了4年..」、「我學過6年..」、「我學了12年..」...
小銘:「12年!!!那真的很久~~」⋯⋯
A同學:「老師老師,我也學了很久~~」
小銘:「喔~那你學幾年?」
A同學:「我學到老師過世....」

麻的~~那感覺真的學蠻久的....
(我突然希望他們物理不要學太久~~)


小銘:「同學,那有沒有學過比較特殊一點的樂器?」
同學:「老師,我會古箏」、「我會"二胡"」、「薩克斯風」、「琵琶」、「豎琴」......
小銘:「喔,厲害喔!同學~~」
B同學:「老師,那沒什麼,我學過更特別的!」
小銘:「喔,什麼?」
B同學:「我會吹"嗩吶"...」


哇~~真是太特別了!!!但我真是想不懂一個17歲高中女生學嗩吶是怎樣?!
不過你以後推甄面試的時候,可以在備審資料中特別強調。面試的時候,你就可以跟教授說:
「教授,別人都會什麼鋼琴、小提琴的,沒什麼特別!!我跟您說,我會吹"嗩吶"喔!!將來教授如果"要扛出去"的時候,我願意免費幫教授吹嗩吶...」
這樣應該可以直接錄取吧~~


是說,"17歲高中女生吹嗩吶"的畫面,還真是有衝突的不協調美感啊...

2016年10月26日 星期三

<女子高校男老師小記 -- 要跳就跳之校園霸凌>

教師節才剛過不久,就驚傳校園霸凌事件!傳聞,屏東某女子中學物理老師「蘇x銘」,繼上次踢飛女學生卻自己骨折之後,今日疑似又因遭女學生嘲笑"不夠帥",「臉長得很會做實驗」,一時心情低落,竟爬到學校科教大樓頂樓徘徊。
學生聞訊之後,蜂湧而至。
蘇x銘:「你們不要拉我,老師已經沒有臉再繼續教書了...」⋯⋯
學生A:「老師,你就安心的跳下去吧!我們會替你跟小朋友說:你其實是很愛他們的!」
學生B:「老師,不要再做『自由落體』了,向前衝,我們想看『水平拋射』...」
學生C:「老師,記者來採訪的時候,我們會說其實你是一個好老師,只是不夠帥...」

結果該名男老師深受打擊,居然就決定不跳了。學生們都深感惋惜。



「我就說他不敢跳吧!願賭服輸,錢拿來~」
「臉長得很會做實驗也就算了,沒想到連膽子都這麼小!這下我上不了電視了!」
「沒看到『水平拋射』真的太可惜,剛剛上課才教過的說~」



唉!世風日下啊!

#提醒您:老師跳樓不能解決問題,學生總會找到整你的方法!
#生命斷了線:0800-647-647( 拰杯盈盈-跳下去-跳下去 ),關心您!
#蘇小銘:"要跳就跳"報導~


<女子高校男老師小記 -- 鼻溫槍 >

今天講解到 [耳溫槍] 時,出現了一個好問題~
[耳溫槍]的原理是這樣的:
黑體(或空腔)所發出的熱輻射強度,只和其溫度有關..而耳腔就像是一個空腔(黑體),所以耳溫槍就是藉由偵測耳膜所發出的熱輻射強度,而得到耳膜(身體)的溫度的~


同學:[老師,既然是這樣的話,不是也可以製造出"鼻溫槍"嗎?]⋯⋯
不錯!!這位同學有了解到原理,而且懂得舉一反三...理論上這應該是可以的吧!!
但重點是: <鼻.溫.槍>...太~噁~心~了....
光看別人用都想吐了,你還會想用別人用過的嗎???



#耳溫槍  #鼻溫槍  #蘇小銘

<女子高校男老師小記 -- 校園霸凌 >

日前,屏東市某女子高級中學,在拍高三畢業照時,發生了一件駭人聽聞,令人髮指的校園霸凌事件!
該校某禿頭蘇姓男老師,在拍照時疑似被學生嘲笑髮量過少,在氣憤難耐之下,居然使出武林中失傳已久的"奪命剪刀腳",踢飛班上一名女學生..!! (見圖~為保護當事人,照片經變色處理!!)
更令人痛心的是,該名女學生身強體壯,毫髮無傷,事發後還正常回到教室上課,沒有任何異狀!! 而該名男老師則因為右腿粉碎性骨折,內臟震傷,顏面受損,外加情緒性掉髮,目前仍在醫院治療.觀察中......
我們要在此沉痛呼籲 : 所有強健的女學生們,都應該尊重並保護弱勢的男老師,建立零霸凌的友善校園,才不會讓這樣的悲劇一再上演~~
 

#<蘇小銘:我們的教育出了什麼問題?>系列報導.








<女子高校男老師小記 -- 月食>

昨天上課時。
小銘:[明天會有月全食喔!]
學生:[真的嗎?]
小銘:[應該是吧!網路上有報。]⋯⋯
學生:[幾點?]
小銘:[全食應該是六點半到七點半左右...]
學生:[那是早上還是晚上?]
小銘:.......(麻的...)

<緣木求魚>

今天在社會組上物理課時,講到「緣木求魚」(咦?)。
小銘:「『緣木求魚』的意思呢,就是爬到樹上去捉魚!」
學生:(屁啦)「亂講,什麼爬到樹上捉魚...」
小銘:「真的啦~」⋯⋯
學生A:「ㄟ...真的耶!翻譯機也是這麼說...」
學生B:「哎呀~翻譯機的專長在英文,不是國文啦!」
學生C:「啊!可是『成語典』裡面也是這樣說耶~~」



拜託,我是「國文三才子」好不好~你麻幫幫忙!!


<蘇小銘國文教室>:
「緣木求魚」--爬到樹上去找魚,比喻用錯方法,將徒勞無功。
例句:
1.你長成這樣,還想藉由參加選美比賽出名,簡直是「緣木求魚」!
2.你想要藉由拍馬屁討好正直的物理老師,好獲取高分,無異是「緣木求魚」!
3.想要維持髮量,必須要靠每天頭皮的保養與清潔,只想光靠教物理說笑話就達成,無疑是「緣木求魚」!