科學新視界──突破局限的思想

科學新視界──突破局限的思想 所選書目： [史上最美的十項科學實驗]、[地球：從誕生到終結]、 [數學與頭腦相遇的地方] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------三本書，不同的作者，對科學的不同見解，帶領我們打破思想的框框…… 「『我最恨數學了，都是數字。』這是一句常常聽到的話，卻不會有人說『最討 厭錢了，都是數字。』」 《數學與頭腦相遇的地方》一書中的導讀就這樣立刻抓住 了我們的目光。數學給人的一般印象總是單調乏味，然而其實並非如此。數學全 看它被擺在的位置，而不完全是因為數字而討厭。就像書中說的，數學已經走到 人間的塵世中，而不再是象牙塔中供奉的偶像，也不再是專門去解決像費馬大定 理的抽象科學，數學確實是一門與生活息息相關的學問。從銀行存款的複利增值、 選舉制度的民主公平與否，到未婚女性找到夫君的機率，這些生活中的大小事可 都和數學脫不了關係！而且，透過數學，我們也才能夠破除盲點，進而發現許多 我們以為對的事，其實都沒那麼正確。 就以選舉制度來說， 「最高票當選制度」 ，也是各種選舉方法中最普遍，同時 也是最為人所認同的，其實也並不完全公平。少數服從多數，看來十分理想，實 際上，卻可能造成多數統治暴力、產生極端份子的贏家……。書中舉了一個最簡 單的例子說明：如果有兩個小孩要玩捉迷藏，三個要玩官兵捉強盜，而每次都少 數服從多數，那麼就只能玩官兵捉強盜，難道公平嗎？光從一個小孩的觀點便可 以輕易的看出多數決的缺失，那麼這樣的制度到底還有什麼民主可言？ 根據「艾羅不可能性定理」的觀念，完美的民主政治，是不可能達到的。而再從 另一個觀點看，公平與否，對於不同人來說，有著不同的意義，通常當有人說「不 公平」時，其實只是不滿足，想要得到自己想要的東西而已。如此一來，問題似 乎又更複雜化了。然而這麼多種想法，究竟怎麼樣才是最好的，其實因人而異。 但至少作者為我們提供了各種不同的思維，讓我們不只侷限於自己原先的思考模 式，得以重新看待各種事物。 有別於一般的科普數學書，這本書裡連一個數學公式或是任何一丁點的計算 都沒有出現。作者以他獨特的觀點，帶我們擺脫先入為主的觀念，從不同面向重 新看待一項事物的對錯，同時也為「科學」下了一個新定義。 而 Robert P.Crease 也有自己對科學的獨特見解──「科學之美」。 科學之美，在於發現的歷程中，充滿了真情與善意，成功固然可喜，失敗更 是往前的動力。 ──曾志朗 《史上最美的十項科學實驗》 ，它的書封沒有華麗的裝飾，精心設計的背景， 但簡單的插圖，和發人深省的一句話，便帶領我們走向了「科學之美」的大門。 這本書以十項不同的實驗讓帶我們體會不同層次的科學之美，書中詳細介紹 了每項實驗的發展歷程和所帶來的影響，作者以他獨特的觀點，將科學世界的奧 祕與美妙之處，向我們娓娓道來。

「我們能用美來形容一項實驗嗎？」實驗，第一個叫人聯想到的不外乎分析 數據、精密儀器、複雜的化學式和公式，這些和「美」究竟能有什麼關聯？ 做一項實驗，最需要講究的莫過於客觀、理性、嚴謹的實驗精神了，而這和 藝術與美所強調的主觀、個人風格豈不背道而馳？兩個話題看似確實相當衝突， 抱持著疑惑的心情，我們翻開了這本書，想不到當再次闔上它時，竟會對此完全 改觀。 「歷史上許多開創科學新局面的實驗，其實都來自簡潔和巧妙的原理和設 計！」這是書中令人最印象深刻的一段，也徹底地為我們解答了內心的矛盾。 一如書中提到的其中一個實驗，也是我們最感興趣的──「地球的自轉：令 人肅然起敬的傅科擺」。第一次聽見傅科擺，記得是在一位台大教授的演講中， 當時聽了教授的介紹，便使我們對此產生了興趣，而透過這本書的闡述，更令我 們不禁讚嘆它的厲害之處。地球會自轉，在我們 看來是個早已深植腦袋裡不變的 「真理」 ，但我 們又可曾想過，事實真的如此嗎？ 而 Jean Bernard Léon Foucault 運用了簡潔而令人信 服的方法，做了最好的證明。根據牛頓運動定律， 像擺錘這樣的自由運動物體，如果沒有施加作用 力，會一直朝著相同方向移行，而只要把這樣的 效應充分放大，就能夠演示地球的自轉現象！ 從地球誕生之初就逐漸開始產生的自轉現象──那宇宙間運行的法則，竟然 能以如此簡潔的實驗而得到證明，實在是令人讚 ↑令人肅然起敬的傅科擺！ 嘆這樣的科學之美阿！ （http://tw.myblog.yahoo.com/judy197 40108/article?mid=73721）

從這本書中，我們確實體驗到宇宙中的奧秘， 以及實驗中簡潔有力的智慧。談到宇宙中的奧秘，第一次在書店裡看到這本《地 球：從誕生到終結》便深深的吸引住了我，其中震撼磅礡的文字敘述，如同親身 體會到…… 從無數的星塵中，聚集而成的一顆岩漿球，規律的環繞著太陽。逐漸冷卻後 的地表，出現的海洋、原始大氣。再過了幾億年，生命開始在海洋繁衍，歲月消 磨之下，演化進行的如火如荼……眨眼又是幾億年，在這生機蓬勃的美麗藍星上， 出現了高等智慧生物──人類。 「天文生物學家」將望遠鏡對向浩瀚的星際，搜尋那些處於不同階段的恆星： 新生的、死亡的、年輕的、壯年的、蒼老的，藉此推測太陽的命運，以及我們的 未來。甚至去找尋德瑞克方程式中所描述的那些擁有高等智慧生物的適居行星。 德瑞克方程式就是由天文學家 Frank Drake 於 1950 年代所創造的，目的是預測有 多少外太空文明可能存在於我們的銀河系中：

Drake Equation: N∗ × f × f × n × f × f × f = N

N=銀河系內可能與我們通訊的文明數量 N ∗ =銀河系內恆星數目 f =如太陽般的恆星比例 f =有行星繞行的恆星比例 n =位於適合生物居住區域的行星數量 f =這些適合居住的行星確實出現生命的比例 f =有智慧生物居住的行星比例 f =具有通信文明的行星壽命百分比

當初看到這個方程式的時候，心想，他居然試圖算出宇宙中高等智慧生物的 數量，實在是讓人嘆為觀止。 另外，處於中年的地球，健康狀況正在走下坡，無法再持續供養無數的生命。 板塊運動系統、大氣系統，一一故障。一波波的大滅絕，使演化過程將像電影倒 帶一般，生命退回原始的型態，最後隨著海洋的蒸發，一同消逝在無垠的宇宙中。 隨著「氫」的用盡而變成紅巨星的太陽，融化了被稱做地球的這顆毫無生機的星 球，湮滅了所有他曾經存在的證據。 而渺小的人類又能留下什麼? 作者讓我們正視了這個從未思考過的問題。 我們這才了悟，原來眼前的所有事物都不是永恆的，綠樹、微風、陽光、河水……， 總有一天都會消失。我們這唯一的地球，有一天將不能再居住。殖民宇宙另覓居 所也看似天方夜譚，珍惜地球資源是最實際的做法，也是最好最容易的方法來延 長地球的「適居壽命」。 實在是令人感到莫大的遺憾！似乎沒有任何東西能永遠保存，沒有方法能夠 證明地球──我們──曾經存在。僅存的一線希望是發射到太空中的航海家一號 和二號，攜帶著精心設計的訊息，行向未知的星系，期待有一天被高等生物發現。 也許地球終結的日子對我們來說仍遙不可及，但身為地球公民的一份子，我們有 責任善待她，留給後人一個美好的環境，我想這就是作者想傳達給我們的吧！ 三本不同的科普書，三種截然不同的體會，卻都讓我們從不同的視角看見科學世 界！