[心得] 科學大歷史
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(網誌無音樂版)
「大歷史」的思維模式|
因中文書名均有「大歷史」三個字,很自然地聯想到幾年前引發熱潮的另一本書——哈拉
瑞的《人類大歷史》。哈拉瑞令人敬佩之處,在於能將人類從無到有,綜觀百萬年來的人
類發展史,以宏觀卻精準的角度分析人類進步的路程。本書作者曼羅迪諾(L. Mlodinow)
,也如同《人類大歷史》,從宏觀視野觀察科學歷史的發展。
雖然聚焦於「科學」,讓本書乍看之下門檻較高,但實際上寫作方式相當科普好閱讀。作
者分別介紹了物理、化學及生物學三方面的科學發展,及影響這三大領域最關鍵的創新科
學家們,其研究故事如何造成劃時代的改變。從牛頓的力學理論、門得列夫的元素週期表
、達爾文的演化論、愛因斯坦相對論、量子理論等;並規納出每個創新性理論會出現的共
同要素,也讓人驚覺,歷史的偶然性,實際上仍需某些必然要素的配合,才得以出現進展
。
幾乎每個偉大的發現和創新,都是來自於人類的洞見和天時地利的結合。當人類文明的發
展到達一個程度,才讓這些科學天才得以孕育出他們的頂尖發明。像是愛因斯坦進入職業
生涯時,電磁學剛出現光速恆定的理論;賈伯斯則剛好遇上當時科技可以開發出實用個人
電腦的階段;以及紙張的普及和英國郵政建設的趨於完備,正是牛頓賴以孕育出許多頂尖
發明的功臣。
或許,這也是時勢造英雄的最佳證明。
「求知慾」+「恆毅力」= 成功科學家|
作者認為科學的進步,是因為人類迥異於其他動物,能夠且擅長詢問「為什麼」的「好奇
心」導致。在科學領域中,「問對問題的能力」可能會被當成這個人最大的天賦。這也是
書名——"The Upright Thinkers" 的由來,顯示人類與其他物種最關鍵的差異所在。
「不隨他人之言」~英國皇家學會格言
對任何想創新的人來說,先入為主的觀念、權威,都是他們的天敵。因為想要開創革命性
的突破,必須要有意願去反抗他人抱持的真理,並以可靠的新概念去取代舊有概念。這也
是英國皇家學會這句格言的精隨所在。
今日一切我們視為理所當然的科技、知識、社會行為,在幾百前,甚至幾千年前,都是無
法想像的。所有新觀念都不是一提出都能立即被社會接受的。從古至今,若絕非必要,我
們總是習慣生活在舒適圈內,「構思改變」困難,「接受改變」也是困難的。特別是科學
進步所造成的改變,更是顛覆了許多人死守的信念。
但也因為有這些「破壞性創新」,才能引領人類從一階段跨越到下一個階段的發展。每次
革新,總是會出現某些turning point,若格放這些轉捩點,可發現其中存有許多正反辯
論,且往往因為共同的信念變成了阻擋進步的心理障礙。所以改變通常會是斷斷續續的,
無法一蹴可幾。而一個全然挑戰過去的全新觀點,也會需要時間的醞釀才能發展成熟,如
同量子理論。
諷刺的是,以後見之明來看跨時代的發展,總是覺得那些具創見的科學家天賦異稟,但研
究量子理論的普朗克曾說:「新的科學真理之所以勝出,不是靠說服它的反對者並讓他們
看到真相,而是因為反對者終於死了,熟悉新真理的新生代成長茁壯。」,則道出社會往
前邁進的殘酷真相。
量子理論即將翻轉你我認知的世界?! |
最近Google量子電腦的話題引起許多討論,量子力學也成為火紅的關鍵字。試著了解這艱
難的物理學理論,發現一個科普動畫,好像讓這一切變得簡單些:
https://www.youtube.com/watch?v=JhHMJCUmq28&feature=share&fbclid=IwAR2KQeJRYLaSbzYVqcbMglwNSTrpyDz4bffeojfKr1qPsLiNCPyx49xgnxY
量子世界裡沒有確定性,只有機率。沒有「對,這會發生」,只有「當然,這些情況都有
可能發生」。這些與「相信宇宙會有最好的安排」的道理竟有驚人的高度相似;量子力學
的概念也被拿來闡釋佛學、心靈層面的念頭、意識境界。
海森堡「測不準理論」(uncertainty principle)--限制了在任何時間點對某些「可觀測
量」的認知。衡量的科技並未受限,人類的聰明才智也沒有受限,是自然對自己設下的侷
限。量子理論主張,物體沒有位置和速度之類的確切性質,如果你想要衡量那些性質,你
越精確地衡量某個性質時,其他性質的衡量就會愈不精確。
這樣的解釋,超越我們習以為常的生活方式。但或許我們很快就得學著接受這極度創新的
思維。
今天,我們要接受全新的科技理論,相對於過去已經容易許多。仔細想想,若跟20世紀初
奧匈帝國的子民提到「智慧型手機」、「無線網路」等科技,絕對不會有人聽得懂;其實
網路科技的發展,距今也才不過發展幾十年。我們父母也是花了不少時間接受觸控式手機
及各種通訊軟體,現在多少長輩使用得比我們還上手;更別說5G的運作原理是完全顛覆4G
的型態,我們還是需要花些時間理解和辯論其存在的必要性。
結語|
科學理論就像是我們的人生,科學的進程告訴我們,我們現在的信念往往會限制我們的理
解。人類之所以能持續進步,是因為有人能夠以稍微不同的方式看世界。勇於挑戰現況。
然而,科學界及自然界還有太多人類未知的領域,如同天文物理學領域發展至今,今
(2019)年人類才首次拍攝到史上第一張黑洞的照片,「拍到黑洞照片,只是一個開始」,
參與研究的日本研究員曾這麼說。更別說宇宙中還有太多有待探索的暗物質。
或許「瘋子」與「先知」僅是一線之隔,然而劃時代的改變,就是需要有超越當代的天才
,問出超越前沿的問題,人類才得以在找尋答案過程中,持續躍進。
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