啊哈！你確定嗎？ 所選書目： [天外天－人類與黑暗宇宙的故事]、[別鬧了，費曼先生－科學頑童 的故事]、[爺爺的證明題：上帝存在嗎？] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------我們選讀了《別鬧了！費曼先生》 、 《天外天－人類與黑暗宇宙的故事》和《爺 爺的證明題》 。《天外天》從史前的「許昌人」出土而為「智人多元區域起源說」 的亞洲體系湊到最後一塊拼圖開始說起，道出人類和宇宙的纏綿悱惻，一直講到 尋找暗物質、天尺與黑洞的存在等議題。《費曼》包含了很多有趣的故事，讓讀 者更了解費曼這位傳奇人物的性格，他對所有事物均有極高的好奇心，相信一切 現象背後都有一個定律。至於《爺爺》，則是在討論絕對確定性的問題，書中主 角經過一連串的探討，雖然結果不盡如人意，但過程耐人尋味且充滿哲思。 《天外天》書中的宇宙平直問題用到了非歐幾何，和《爺爺》書中探討的幾 何問題連結，激發我們思考宇宙平直的來龍去脈。 宇宙平直問題，以臨 界密度是否為１共分成三 種狀況－若臨界密度大於 １，宇宙空間呈圓形，則 三角形的內角和大於１８ ０度，宇宙將有足夠的重 力場，膨脹至一定程度 後，便會開始內縮，造成 「大崩墜」 ；若臨界密度小 於１，宇宙空間呈馬鞍 型，內角和將小於１８０ 度，宇宙沒有足夠的重力 場，不斷膨脹，物質間距 離大到彼此間無法作用， 這便是「大撕裂」 ；但若臨 界密度等於１，宇宙空間 會呈現平直，三角形內角 和正好等於１８０度，不 會走向「大撕裂」 ，或「大 崩墜」，是比較穩定的宇 宙。實驗顯示我們的宇宙 是平直狀的。事實上，若 我們的宇宙不是平直的， 而是圓形或馬鞍形的話，
上：圓形宇宙－臨界密度＞１、中：平直宇宙－臨 界密度＝１、下：馬鞍形宇宙－臨界密度＜１ （圖片為組員手繪） 1
基本上就無法產生星球、星系等，當然也就不會有我們了！ 若是如此，那是否還有不同的宇宙存在？ 暴脹理論出現的本意是要解釋單磁極，但它意外能夠解決宇宙平直的問題。 暴脹係指大霹靂後十的負三十二次方秒，宇宙瞬間膨脹十的二十幾次方倍，因此 相對來說我們的宇宙看起來又平又直，同時暴脹理論提出了一個包含許多宇宙的 超巨大宇宙。儘管暴脹理論漂亮地解決了單磁極、宇宙平直和視界的問題，廣為 目前學界接受，但仍有許多未證明的假設，包括提供暴脹所需至高暗能量的「偽 真空能」 、穿梭在整個巨大宇宙間的「重力波背景輻射」等，因還不確定是否存 在，只能推測。 但確定無誤的完美真理一定存在於某處吧？ 確定性的確是個美麗的問題，不知多少最優秀的心靈都曾對它深深著迷。 《爺 爺》一書的獨特之處便是，它不只是數學，它也是小說。這樣的表現方式表示它 必須帶有某種價值觀，提出某種不只是數學—例如哲學—的詮釋與解答。 誰不希望自己相信的事物有不可撼動的基石？書中藉教授尼可提到這點： 「相信有一種秩序瀰漫整個宇宙…每一個科學家都是如此，否則何以我們企圖為 這個世界賦予意義，或者尋找引導我們的模式和律則？」看著書中人物為了確定 性針鋒相對、辯論不已，思考確定性是否可以推及其他領域，我們不禁暗暗設想， 如果是物理呢？如果可以找到一種確定毫無矛盾的超級理論，那豈不是再也不會 有理論預測和實驗值的誤差，物理學家只要大筆一揮，電腦一算，就可以知道宇 宙的真相？歐氏幾何和非歐幾何的部分，令人聯想到目前物理公理化的極致— 非相對論和量子力學莫屬，兩者要運用在真實空間裡存在矛盾，但可以解決一切 的萬有理論尚未出現。 而那迷惑眾生的絕對確定性已然宣告死亡。這是全書的轉折，主角們所堅信 的價值遭到動搖甚至推翻，他們既失落又焦躁，不明白自己努力追尋的一切怎麼 會沒有意義。 讀到這裡那幾天，我們其中一位組員正好遇到一件趣事。因為天氣晴朗，她 想觀賞夏季夜空卻找不到常用的指北針，只好拿出小學買的簡易指北針使用。不 料，看完星星後發現她認為的「指北針」背面寫著斗大的「指南針」字樣。當時 她驚恐地心想剛剛觀星時沒有發覺任何異狀，難道從小學以來就南北不分嗎？雖 然後來查證那是一場虛驚，但或許我們稍微感受到了那種一直相信的事物被動搖 的衝擊吧。 另一位以前則是發生過這樣的情況。 因為對太空科學的興趣，她曾到美國太空總署的詹森太空中心研習。當時 最新的星作計畫，因為歐巴馬政府大幅刪減預算而不了了之。但許多硬體設備及 書面計劃都已經完成，所以很多相關的科學家及技術人員對這件事極為不滿。讀 完本書的「人類太空 50 年」一單元後，她開始了解這些事情的原因。這章字裡 行間都可以感受到李傑信博士和其他 NASA 科學的氣憤與無奈。自從和蘇聯太空 競賽的「阿波羅時代」結束後，美國政府不知該如何處理遺留下來的眾多科技人 才，於是「國際太空站計畫」油然而生。實際運行後，因為花費是預算的百倍， 2
加上中國的載人太空任務使美國政府倍感威脅，因此突然終止了這個計畫，另尋 一個「回月球，去火星」 ，確定月球不會被中國「搶走」 。然而，政府再度在這個 計畫進行得如火如荼的時候收回經費，使太空總署被迫改以花費較低的無人探測 計畫為主。她感到不可思議，在美國政府反反覆覆的過程中浪費了許多金錢和人 力，不斷的改變心意更使所有計畫半途而廢。不管是命運或人為，生命充滿了許 多的不確定，即使一心想要探究真理，也未必能如願。那我們到底該追求什麼？ 前面有提到《爺爺》是一本充滿哲理的書，引導讀者重新思考相信的意義， 不管你相信的事物為何。書中也提供了許多生命問題的解答。在前述一句之後， 尼可接著說：「絕對確定性的確可能躺在我們抅不到的地方……我們就會為『發 現』的那個神奇瞬間而活。」如果絕對確定的真理遙不可及，至少我們擁有相信 的自由、我們心裡相信的真實、和發現瞬間的感動。 至於那位神奇的費曼先生，我們為書中 P.369 有關費曼作證支持上空餐廳 部分，和《爺爺》書中人物做了聯想與劇本形式的有趣擴寫。人物的時空背景經 過重組：F：費曼(教授時期) V：維傑(第一次到美國時期) J：泰勒法官(和維 傑已經變成好友時期)。以下是擴寫： △費曼從法庭出來，邊走邊沉思 F：該怎麼證明這家店可以為社區所接受呢？(沉思)或許我該做個抽樣調查。社 區的總人數大約是…….(無聲計算了一下)好，那就從轉角這位先生開始好了。先 生你好！ V：啊，你好。 F：可以問個問題嗎？我正在做個調查。 V：請說。 F：請問你可以接受上空秀嗎？ V：接受？我甚至不知道這裡有上空秀。為什麼要調查這個？ F：我想證明這個社區應該有百分之五十以上的人能接受上空秀。 V：這恐怕很困難喔。你每天做這個工作嗎？ F：不，我在加州理工教物理。我只是想幫朋友的店。 V：你常去？ F：常啊，我都在那裡做點物理，有時候畫畫。 V：你認為那裡適合思考？ F：我很喜歡那家店。 V：等等，你說你要證明這裡一半以上的人接受某件事？ F：沒錯。 V：啊，要是剛好有一半人接受，那麼每個人接受的機率就是二分之一……(陷入 碎碎念沉思) F：那如果機會不均等的話…… V：不不，應該是……(兩人忽然熱烈討論) △過了很長一段時間 J：啊(往這裡走來)維傑，原來你在這裡！ 3
V：啊，法官！你怎麼會走到這裡來？ J：我剛回去，聽家裡的人說，你早上出門就沒回去了，我就出來找你。 V：什麼？幾點了？我每次想問題都忘記時間。(看錶)這麼晚了！抱歉，我們先 回去好了。 F：等等，這位也讓我調查一下吧？ J：什麼？ F：請問你可以接受上空秀嗎？ J：當然不。 F：啊，現在有兩個樣本了，而且薩尼先生應該會喜歡適合思考的地方，所以…… V：(打斷)機會均等！……(兩人再度熱烈討論，不顧錯愕的法官) J：……. 這三本書的領域不同，但在我們眼裡他們有許多共同之處。宇宙之於現代人類科 學，就像科學之於亞里斯多德時代的人們一樣，我們看著燦爛星空，還有好多的 夢想等待發掘。雖然每個人要探尋的東西不同、研究的方式不同，但尋根究底的 精神是相同的。願「發現」瞬間「啊哈！」的感動常伴各位左右！ 文獻出處：高瑞夫，哈托許《爺爺的證明題：上帝存在嗎？》
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