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20171031-SMG0035-快訊小紅條兒

【Gene思書齋】一場由好奇心和求知欲引領的大冒險《科學大歷史》

科學研究與人類的壯遊,一場由好奇心和求知慾引領的大冒險。(skeeze@pixabay)

科學研究與人類的壯遊,一場由好奇心和求知慾引領的大冒險。(skeeze@pixabay)

為何很多國家花錢做科學研究?科學家窮盡一生進行科學研究有何意義?科學研究的成果能換成錢嗎?

常常有學生問我這些問題。有次,我反問他們,買一台保時捷超跑的意義是啥?有天傍晚垃圾車悠揚的樂聲響起、我蓄勢待發準備追垃圾車時,樓下剛好停了輛超酷炫跑車,歐吉桑鄰居們圍著我,問當時在中研院工作的我一輛要多少?我不假思索就回答大概一百五十萬左右吧。

結果他們真去問了正在買牛肉麵的車主,回來告知我是五百多萬,用鄙視的表情暗示:一個科學家這麼無知是不可原諒的──我看了超想找洞鑽進去,羞愧到不敢再遇到鄰居,那是我最後一次追垃圾車⋯⋯

這和科學研究有何關係?我問學生,五百多萬是一百五十萬的三倍多,請問那差三倍的價錢體現在哪?最高時速快三倍?重量重三倍?硬度強三倍?體積大三倍?可以載的人多三倍?

科學大歷史。(取自Sky of Gene)
科學大歷史。(取自Sky of Gene)

市面上很不錯的轎車大概百多萬就有了,一個花幾百甚至上千萬買超跑的富人,多花的那幾百幾千萬是為了什麼?那幾百幾千萬買來的,肯定不只是讓他們從一個地點移到另一個地點的便利性而已,而是更多更多其他心理上的需求。人類的需求極為多元,有人要玩超跑才睡得著覺,有人要做科學研究才活得下去。 

甚少有人認為富人多花幾百萬去買名車很詭異,或者是個值得大驚小怪的問題,即使自己不會這麼做(因為沒錢⋯⋯)。可是國家花費一丁點資源(和國防外交預算相比)去發掘更多知識時,為何反倒是個值得一問的問題?富人多花好幾倍的錢去買超跑或別墅不需質疑,科學家多花幾倍工作時間擴展人類知識的邊疆,為何就該質疑? 

錢,不過只是方便人自由交換所需而已,有些時候我們不必透過錢就能直接換到所需,例如健康或高級的心理需求。只是我們生在一個凡事用錢計價才能有效溝通的社會,但是有很多重要的事物是完全無法用錢衡量的。

生活,並不只有吃喝拉撒,還有詩和遠方。

即使是古代人,甚至所謂的原始人,面對多變世界五花八門的各種現象,都需要「解釋」,哪怕是來自薩滿巫師口中的天啟或長輩的謊言,否則很多人會睡不著覺白天恍神被野獸吃掉。許多複雜的文字、符號和數學,幾千年前就問世了。在過去生產力遠遠不及現代的社會,就有太多人的好奇心需要被滿足,於是古希臘人發明了「科學」這個理性又邏輯的方式,來探索未知的邊疆。

科學,可以滿足人類最高級的心理需求,就是詩和遠方。我們從非洲稀樹草原演化而來的腦袋,除了前額葉皮質,其他部分都和我們最近緣的黑猩猩差不多。更發達的前額葉皮質是我們能理性思考的原因之一,也是我們能夠透過文學、藝術、哲學思考、科學研究來獲得比吃喝拉撒更大滿足的原因。理性地享受知識的樂趣,是人和黑猩猩最大的差別。連貓咪都會有好奇心,但只有人類能用思考能力去找到問題的答案。

台灣不算不重視科學,只是用比較功利的心態來學習和教授科學學科。可是通常遇到和該學科有關的哲學及歷史,大都跳過不教,或者學生不在乎。然而不知道學科發展的脈絡,所學很可能停留在皮毛,難以深入瞭解科學問題的重要性,會捨本逐末地在細枝末節上打轉。

非常優異的科普作家雷納.曼羅迪諾(Leonard Mlodinow)在新書《科學大歷史:人類從走出叢林到探索宇宙, 從學會問「為什麼」到破解自然定律的心智大躍進》(The Upright Thinkers: The Human Journey from Living in Trees to Understanding the Cosmos)就幫我們探索:千年來人類的好奇心和求知慾,把我們帶到哪裡去探索詩和遠方?這值得所有理工科學生和對科學好奇的朋友一讀。

曼羅迪諾是非常優異的科普作家,擅長用故事闡述深奧的科學道理。他是美國加州大學柏克萊分校的理論物理學博士,曾任德國馬克斯普朗克學院的洪堡研究員,現任教於加州理工學院。他出過的好書,包括暢銷書《潛意識正在控制你的行為》(Subliminal: How Your Unconscious Mind Rules Your Behavior)(參見〈潛意識正在控制你的行為嗎?〉)、《世界觀之戰》(The War of the Worldviews)、《新時間簡史》(A Briefer History of Time)、《大設計:霍金十年首見卓越巨著,為生命終極問題提供最新答案》(The Grand Design)、《隨機法則:左右你我的命運和機會》(The Drunkard’s Walk: How Randomness Rules Our Lives)、《費曼的彩虹:物理大師的最後24堂課》(Feynman’s Rainbow)、《歐幾里得之窗:從平行線到超空間的幾何學故事》(Euclid’s Window: The Story of Geometry from Parallel Lines to Hyperspace)等等。

曼羅迪諾把人類稱作「直立的思想家」,有強大的求知動力,他父親在二戰集中營中忍飢受餓時,也止不住求知慾用麵包換一個數學題的答案。我們在貧窮時不會肖想要買台超跑,超跑也不會是大多數人心理需求所必須的,可是滿足好奇心和求知慾,除了是我們從上萬年前的穴居發展到未來智慧城市最大的驅動力外,也是我們心理深層需要當下滿足的需求,否則無法解釋上萬年來的所有歷史發展,就連這個解釋的需要都不會出現。

曼羅迪諾在《科學大歷史》帶我們鳥瞰完整的科學演進,深入探索影響科學思維的種種文化條件。他並非一一解讀科學發現的意義,而是探討科學家孳孳不倦探索科學的終極心理動力。天才科學家也非一個個孤立的天才,他們的科學發現是和同時代其他天才深刻互動的成果,甚至當時社會的發展也會助一臂之力。牛頓不是因為一顆蘋果砸到頭上就想出萬有引力的,其他偉大的科學家也不是因為一兩件大家津津樂道的趣事就想出劃時代的理論。

在伽利略、牛頓、拉瓦節、達爾文等人的理論一一問世後,科學最不同於宗教的特性,就是對現象的解釋是不斷地探索,永遠不會停歇,因為我們知道許多解釋的同時,也清楚什麼還未被完整地解釋。科學無法解釋的,不是科學的軟肋,而是科學發展的驅動力。科學理論從不是聖經和十誡,理論的更新永遠不停上演。 

曼羅迪諾的父親充滿好奇心與求知慾,可惜生不逢時,中學沒唸完就去當裁縫養家餬口;二戰後,他父母在納粹大屠殺中倖存,但已經沒有機會進行科學研究──曼羅迪諾認為,這可能是自己投身科學的心理動力。

這樣的家族史或許對台灣讀者來說也能引起共鳴。我們這一代的父母是在拚經濟的年代中長大的,很多父母可能無法理解為何有些子女會投身他們完全聽不懂的科學研究,埋首於書堆和實驗室努力學習和工作,只為了生出似乎只有少數人聽得懂的知識。有些家長的觀念還留在溫飽加上有房有車最重要的過去,但我們沒資格嘲笑他們,如果晚出生廿年,長輩們有機會投身科學,他們的成就說不定會更高,至少他們讓我們有了受更好教育的機會。要不是我媽在我小時候讓我讀了許多科學家傳記,還有讓我一直追問「為什麼」,我也不會投身科學事業。

或許,有人會說,沒有科學的年代,古埃及人還是造出了宏偉的金字塔。可是,如果沒有現代科學的發展,我們永遠蓋不出台北101大樓,也無法登月和到火星去種馬鈴薯,更不可能有iPhone手機。我們永遠不可能預料科學知識的增長,能夠帶領我們去到哪裡欣賞詩和遠方。

讀讀《科學大歷史》,看看過去科學引領我們的好奇心和求知慾到達多麼廣闊無垠的世界吧! 

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