穿越時空的科學交媾

穿越時空的科學交媾 所選書目： [偏執的天才：女人，科學家，居禮夫人]、[別鬧了，費曼先生：科 學頑童的故事]、[我在 MIT 燃燒物理魂] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------居禮夫人、費曼、盧文教授都是近代有名且有趣的科學家，造成深遠影響的 不僅是他們的科學成就，還有他們對科學的態度、熱忱與價值觀。以下是對於三 本關於他們的書的摘要與心得。 居禮夫人，全名瑪莉亞·斯克羅多夫斯卡·居禮，出身在蘇聯統治下的波蘭華 沙，父親為沒落貴族後裔的理科教授，母親婚前同樣是以教書為業，家中雖然貧 窮且彌漫著傳統的權威管教氛圍，但也非常重視家中孩童的教育，家中的四個女 兒以及唯一的兒子在校成績都相當的優異，而小名曼雅的居禮夫人從小就尤為突 出，十五歲時在中學獲得一八二三年的最佳學生金牌獎。十七歲時，懷抱著到位 於法國巴黎著名學府索邦大學進修物及化學的夢想，居禮夫人前往距離家鄉五十 英里外的斯之基擔任住宿家教以籌措資金，意外和雇主家長子凱斯米相戀，然而 最後因經濟條件差距以關係破裂收場。 在二十三歲時，居禮夫人終於圓夢進入索邦大學就讀，但沉重的學習壓力、 幼年時母親及姐姐相繼因肺結核和傷寒去世帶來的心理陰影、以及不順利的愛 情，在在導致年輕的居禮夫人具有強烈的憂鬱症傾向，個性內向退縮的她完全沉 浸在科學研究的領域裡，直到在研究若干種鋼的磁性時，居禮夫人才巧合地與皮 耶·居禮共事，兩人志同道合、彼此吸引，終於在一八九五年結婚。 居禮夫人與先生而後共同進行了瀝青鈾礦石的放射性研究，經過長時間精密 的實驗，發現該種礦物中應含有輻射性遠大於純鈾的元素，進而不斷分離其中的 物質，終於發現了兩種新元素釙和鐳，關於輻射的成果論文在科學界產生革命性 的影響，兩人因此獲得了一九零三年的諾貝爾物理學獎，居禮夫人也因此成為了 第一個獲得諾貝爾獎的女性科學家。 在先生皮耶因車禍意外而英年早逝後，居禮夫人仍然堅持地獨力完成後續高 度勞動且危險的鐳元素分離工作，卻遭遇到重重的挫折阻撓，不但得面對經費短 缺的問題，在發表論文時亦時常因女性的身份而遭到歧視。僅管如此，居禮夫人 依舊在多年後成功並獲得了諾貝爾化學獎。 居禮夫人之所以能夠在近代的科學界擁有如此的成就與名望，實仰賴於其可 貴的無私精神。正如眾所周知的，長時間的接觸鐳元素對人體會產生嚴重的輻射 傷害，但居禮夫人卻絲毫不曾擔心過個人安全健康問題，功成名就後更放棄具有 驚人利益的鐳元素分離技術專利權，將成果奉獻給全世界，鐳元素在醫學界的多 種運用也得以造福普羅大眾。 另外，居禮夫人在漫長的研究過程中，完美地達到每次細心操作的個人要

求，是這是極為難能可貴的一件事情。曾經與同學一同參加過學生科學展覽，屢 次因過度急躁而造成實驗或數據處理上的失誤，導致實驗結果的謬誤甚而苟且了 事，卻不曾察覺到自己的失誤，如今才終於醒悟。 聰明、幽默、瘋狂、熱情……這些都是一位鬼才般的科學家－費曼。他的一 生是一趟充滿驚奇的冒險，始終堅持走自己的路，令人笑、令人怒、也令人感動。 他不為別的，只為愛所生，為自己愛的，也為愛他的。反正生活本來就只是一句 話：「why do you care what other people think？」你管別人怎麼想。 一位當代極富盛名的諾貝爾獎得主，他的成就除了造就於他的天賦，更大的 其實應歸功於兒時父親對他的教導。或許其他父親也會教導他們自己的孩子，但 面對同樣一個問題，例如看到了一隻不知名的鳥類，他們可能會告訴孩子牠的名 字，但費曼的父親卻會對他說：「就算你知道了牠在全世界的稱呼，你還是對牠 一無所知，那何不來看看牠是在做什麼？這比較重要，且有趣多了。」所以他們 觀察、提問、並且討論。其他還有許多的例子，使我對科學的看法有些新的有趣 想法。 首先，我真的很敬佩費曼的父親，他或許並非一位專業的科學家，學問也並 非特別高，甚至在費曼十一、二歲時就得問他問題呢，但他對於科學的看法以及 教育孩子這塊真的值得我們去思考及學習的。我們從小就開始接受各種的教育， 徜徉於知識的洪流中，面對它，我們總是努力的汲取，但這其中似乎出了一些差 錯。我們在學習時，很簡單的就能接受它，但就只是接受而已。我們最缺少的其 實就是思考，對於知識的認識只限於它的表面，我們似乎學到了許多，但一點感 覺也沒有。思考能幫助我們，對於同一件事，看到更深的層面，在內心對自己提 問，甚至懷疑自己所學的，在和內心對話的過程中，知識將提升到另一個境界。 學習，自承無知才能有重大進展，有思考的自由才能結出豐碩的果實。 費曼一生瘋狂的事蹟不可勝數，或許就是那句話吧──你管別人怎麼想。他 熱愛物理，也熱中於尋求答案，連在夢中都能做實驗，這些天才般的行為都只因 為他有的是熱情。點燃熱情就是通往成就的第一步，擁有熱情你就擁有勇氣面對 困難與挫折，你不再害怕，反正你管別人怎麼想，這就是你啊！最重要的是在追 求自己喜愛的事物時，保持一顆愉悅的心，享受過程，享受樂趣，享受這一切。 偉大，或許遙不可及，那麼何必想那麼遠呢？成就不應該是我們的全部，很 多時候它是可遇不可求的。問題回到最初，如果你想奔馳，那便跑吧！但在出發 前先詢問一下自己：「我的熱情到底在哪裡？」 和現在台灣的高中生聊到「物理」，會說些什麼呢？ 「饒了我吧，我物理被當三次了！」 「根本就是在考計算能力嘛！」 「建議你可直接去學高二物理，高一的基礎物理太簡單了，不上也罷。」 「我知道一家補習班，那裡老師超會教的，要不要去？」……

諸如此類，在分數考試的狂風暴雨中飽受挫折後，以一種歷練卻全然冷漠的 眼光看待物理的價值觀。太難、太多計算、太多公式……等，漸漸導致學生們對 物理絕望，甚而走上絕情之路。 物理是什麼？教育體制和眾多物理老師們給的答案，是公式的推導、觀念的 應用、明確的計算、精準的分析……是啊，對於在考場中打滾求生的我們，一點 也不失偏頗。但，何不把時光倒轉到兩千多年以前，想想那些古希臘人，第一次 用布摩擦琥珀，發現靜電的魔力時有多麼驚喜？何不在雨後出太陽時，或是在晴 天的噴水池前，瞻仰彩虹迷人的色光變化？何不帶著一根超長吸管，潛到游泳池 裡，試試靠著吸管呼吸能潛到多深？你會發現，大自然有時令人欣喜、有時令人 感傷，和人類的關係，有如母子，亦如情侶，互相關懷、理解，甚至利用，就成 了物理。 第一次認識「我在 MIT 燃燒物理魂」的作者華爾達‧盧文，是在 Youtube 上 的一段影片，關於他在 MIT 講授的一堂有關「摩擦力」的課程。明快的講述步調、 巧妙的實驗演示，讓我對摩擦力產生了截然不同的看待方式。他十分強調實驗的 準確度，因此在測量摩擦係數的實驗中，多次解釋因為濕度不同，同樣的儀器在 辦公室和在教室可能得出不一樣的實驗數據。這不是大自然理應有的特性嗎？最 讓我印象深刻的是他在鍋緣與鍋蓋間滴水，一邊用手旋轉鍋蓋，因為水減少了摩 擦力，金屬摩擦聲減少了，鍋蓋旋轉的時間也被拉得很長、很長。這些原則雖然 不難懂，但親眼見到、親手體驗，和在紙上談兵所能領會的「物理感」著實大相 逕庭。 書中涵蓋的物理範疇很廣，舉凡力學、光學、聲學、電磁學，甚至是 X 射線， 皆有深入淺出的介紹，但作者所呈現的並非複雜的數學公式或刻意想讓人覺得自 己很厲害的玄妙理論，而是每個領域中最有趣、最美、最和生活息息相關的部份。 我尤其喜愛「將彩虹握在手中」那章，光帶來的視覺饗宴除了一般雨後放晴的彩 虹，還有霧中的白虹、雲上方飛行時容易發現的光環、玻璃砂色散出的玻璃紅…… 閱讀時一邊參照他附上的圖片、影片網址，有興趣的，再深入研究背後的數學意 義，猶如「美的獵人」般，瀟灑地採集、收藏各種自然之美，說不出的舒服受用。 「大多數人日後並不會成為物理學家，」他說。「認識和記住那些物理發現 之美，比把注意力放在一些複雜的數學上要來的重要得多。」