林志忠觀點:「零的迷思」是偽科學,不是科學

2020-08-27 05:50

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20200810-美國衛生部長艾薩與衛福部長陳時中(見圖)共同見證台灣美國事務委員會主任委員楊珍妮與美國在台協會台北辦事處處長酈英傑代表雙方簽署「醫衛合作瞭解備忘錄」。(盧逸峰攝)
衛福部長陳時中(資料照,盧逸峰攝)

回到「零的迷思」,舉個正宗科學的例子說明。很多人聽說過「超導體」是一種很奇特的材料,因為它沒有電阻,也就是「電阻為零」。但「電阻為零」這個說法值得推敲,因為在很精細的實驗紀錄中,科學家只能測量到超導體的電阻率小於0.0000000000000000000000001歐姆・米,實驗上科學家無法「證明」超導體的電阻為零。也就是說,「電阻為零」是理論物理學家預測的,不是實驗室測量到的。——但是在超導體零電阻這個科學問題上,實驗學家接受理論學家的說法,因為超導體理論是建立在堅實的「量子力學」和「凝態物理學」的基礎之上;而更重要的,則是因為超導體的諸多物理、化學及材料性質,已經經過三四代的科學家從各方面、各角度進行過嚴謹的實驗檢測及驗證。所以,這是一套嚴密、自洽,又成熟的科學。

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最後,再舉一個日常例子說明。新竹市號稱是一個高科技城市,當某個夏日午後,假如你沿著「科技部新竹科學工業園區」正前門的光復路,開車一路前行。當經過每一個十字路口時,你/妳可以抬頭看看,有哪兩座天橋上掛著的溫度計(或時鐘)顯示出一致的數值嗎?這個例子表明,除了「零的迷思」和「數字的迷思」之外,還有其他很重要的「科學方法」相關問題,包括:你/妳的儀器校準過了嗎?你/妳的操作程序確實都按標準步驟來嗎?如果更進一步追問,則是:在完美/理想人為操作情況下,儀器設計及製作使用的材質的「理論」解析上限是多少?然而,問題尚不僅止於此,因為完美或理想的人為操作情況是永遠達不到的,尤其當工作人員負荷過度,甚至萬一有極少數害群之馬刻意混水摸魚之時,更容易出現誤差或差錯。再則,「理論值」常常比「實際/實驗值」理想,儀器和設備的實際運作功能及效率,通常低於理論設計值,因為在實際操作中,有許多未知以及群體的互動(如蝴蝶效應)等因素,是(推動公共政策時的)理論計算所考慮不到或有意無意忽略掉的。

對於以上一層層追問的反覆考慮、警覺,以及遇事之時能否自動自發地放在心上,都是「科學方法」的教育及素養問題,卻不是某一學科的專業性「科學知識」本身的學習或記誦。

*作者為交通大學物理研究所及電子物理系

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