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  第 48 期  2001/03/10    

       思考是一件容易的事嗎?相信大家都會同意思考並不容易。曾經有人問過牛頓,他當初是怎麼想出偉大的重力理論?牛頓回答很簡單:「不停地思考」。達爾文當初從小獵犬號返回英國後,花了後半輩子在孕育偉大的天擇思想,這過程中也是不斷的思考與論證。

      
由此可見,要真正從事創造性工作,就得和牛頓、達爾文一樣,老老實實認真思考。不論在哪一種領域,獨創性都是最寶貴的能力。〈一長串的論證〉一文有更進一步的闡釋。又如果你想要活絡腦細胞,試試你的思考、推理能力,那麼《啊哈!有趣的推理》第一冊、第二冊倒頗適合供你按摩一下腦神經喔!

《啊哈!有趣的推理I》(Aha! Insight)
 
進來看看這本書       
        老鄧:「有位駕駛員往正南方飛100公里,然後往東飛了100公里,再往北飛了100公里,結果發現他又回到起點。他是從哪兒起飛的?」小杜:「這個問題老掉牙了,答案是北極嘛!」老鄧:「可是,你知道嗎?還有另一個起點,甚至還有第三個、第四個、第五個……起點,你都能說得出來嗎?」這是一本向讀者的推理能力和直覺挑戰的書。你在面對一些日常可見的難題,苦思之後,是否也能拍手大叫一聲「啊哈」,找到簡捷優雅的答案呢? ……《進來看看這本書》

《啊哈!有趣的推理II》(Aha! Insight)
 
進來看看這本書       
        甲說:「有天我正在讀一本有趣的書,突然我太太把燈關掉了,可是我還是能繼續讀,為什麼?」

        乙說:「今天早上我一隻耳環掉到咖啡杯裡,雖然杯子都裝滿了咖啡,但是耳環卻沒濕,為什麼?」

        丙說:「昨天,我父親碰到下雨,他沒帶傘也沒帶帽子,也沒有任何東西可遮雨,衣服全濕了,但是他頭上沒有一根頭髮是濕的,為什麼?」

        這是一本向讀者的推理能力和直覺挑戰的書。你在面對一些日常可見的難題,苦思之後,是否也能拍手大叫一聲「啊哈」,找到簡捷優雅的答案呢?……《進來看看這本書》

一長串的論證 

台灣大學物理系教授  高涌泉

        有人曾經問牛頓,他當初是怎麼想出那偉大的重力理論?牛頓回答:「不停地思考」。對於想要了解天才奧秘的人來說,這個答案可能太平淡了點。其實牛頓的回答,依他能力所及,已經是一個最好的答覆。天才之所以為天才的奧秘,是天才自己都不了解的。不過牛頓很清楚,他的工作就像拼湊一幅非常複雜的拼圖。他需要將已經知道的線索串起來,看看是否存在一個統一的原理,可以用來作基礎,建構出一個涵蓋面廣,而且可以解釋和預測很多物理現象的理論。理論涵蓋面愈廣,可能出錯的地方就愈多,因此牛頓必然要花費很多時間把可能的疏漏之處想清楚,也就是要「不停地思考」。

        達爾文在他的名著《物種原始論》(The Origin of Species)最後一章強調,這整本書就是「一長串的論證」(One Long Argument)。他知道書中提出的演化論對於當時(1859)英國的科學、宗教、社會、哲學衝擊一定很大,所以提出的論證一定要嚴密,才能說服別人。因此他反覆琢磨了二十餘年才敢發表革命性的演化論。其實若不是華萊士(A.R. Wallace)在1858年寄給達爾文一篇短文,裡頭已然掌握演化理論的要義,達爾文因而被迫把他已有的成果也公開發表,否則達爾文恐怕會繼續琢磨下去,把已經很長的論證加得更長。

        論證是由思考而來,「一長串的論證」背後就是「不停地思考」。牛頓和達爾文創見偉大學問的過程有其共通之處,是必然而不是偶然的事。不用我在這裡舉證,相信大家都會同意,思考是一件困難的事。有人甚至還會說,我們能忍受肉體勞累的程度要高於腦筋的勞累。

        把能夠耐得住腦筋勞累的本事當作天才的一項特質,也應該是說得過去的。表面上看,現今社會中很多專業性工作(例如科學研究)需要密集的思考,難道從事者都是超人嗎?那倒不盡然。很多專業性工作,本質上僅是在操作一套技術。舉個例說,數學就是這樣一套技術。只要遵循明確的計算規律,同時參考前人高手的範例,一般性的問題都不算困難。所以操作一般性數學演算時,思考的強度其實不高。 然而從事真正創造性工作,就得和牛頓、達爾文一樣,老老實實認真思考。任何學問都重視獨創性,因為唯有獨創才看得出真本事,也才稱得上困難。

        一般人在高中修習科學課程時,通常會覺得物理最抽象,最需要思考,因此學起來最困難。相對來說,生物就比較具體,需要記憶的成分較重,因此也最容易學習。這樣的說法,,雖然有其道理,不過前頭已說明過,物理研究者在工作時,多半仍只是展現對於一套技術的純熟,不必然會自覺是在從事困難的工作。然而,要了解生物演化論中那一長串的論證,挑戰性反倒更高。生物課本通常只是把演化理論的主旨逐條列舉,沒有交待最需要思索批判的論證,難怪學生樂得背誦了事。一般學生害怕數學,因此也連帶逃避物理。殊不知,數學在規範與幫助思考的同時,卻也限制了思考。思考如果無法依賴數學來進行,那才真的刺激呢。第一流的哲學思考就是如此。當然對一般人來講,遵循明確的思考規範,犯錯的機率較少,總比眼高手低的空想要好。

       
台灣文化吸納科學文明的成果,步伐很快,也沒碰到什麼阻力,只要吸納的過程不需要太勞累腦筋。不過,對這樣子熱鬧有餘,深度廣度不足的文化,我相信很多人還是不會滿意。我們當中有一些人得要學著喜愛論理(Reasoning)。論理其實有它本質上的魅力,也有市場的價值。例如生物學家道金斯(R. Dawkins)寫的一些半通俗科普書不僅告訴你是什麼(what),還告訴你為什麼(why)。他的論證環環相扣,對於願意用腦筋的讀者,是很有吸引力的。台灣出版的書籍中,鮮少有本土人士創作的論理作品,這也反映了現今台灣論理的水準。

(轉載自《中央日報》)


低溫核融合的實現?

科學新聞由SciScape科學月刊提供

       一群美國及俄國的科學家宣稱他們進行的實驗得到了室溫核融合的證據。儘管結果仍有爭議,但若他們的發現為真,將是自然科學的一大進步。 

       核融合之所以困難在於要將兩個質子抵抗其相斥力而壓縮到極小的距離,這個步驟需要極大的溫度及壓力。所以在使用核融合所放出的能量為武器的氫彈中,必須先以核分裂的原子彈來提供所需要的能量才能進行核融合。當兩個質子融合之後會形成重氫。不過在反應爐中要做到所需要的條件實在是太過困難,所以研究人員會選擇氘跟氚來進行核融合的研究。一樣可以產生極大的能量不過所需要的條件則略為寬鬆。 

       美國 Oak Ridge National Laboratory的Rusi Taleyarkhan表示,他們的實驗從另一個完全不同的觀點著手。桌上就可以完成而且所需要的材料相對於傳統核融合反應是便宜又方便。他們主要提供核融合所需的臨界能量的方法稱為cavitation,是利用釐米級的氣泡受到高頻震盪而爆破所產生的能量。他們表示當泡泡爆破的時候將可以產生一千萬度的高溫及壓力來將兩個原子核進行核融合。 

       他們的實驗是利用氘將丙酮中所有的氫都換掉。他們對丙酮同時照射中子並加上高頻震盪。當泡泡在丙酮中爆破的時候,他們利用聲光效應來觀察所發出的光。因為泡泡爆破的能量很大又集中於一個小區域,所以可以有足夠的能量使分子發光。另一個可能的證據自來自中子的檢測。當兩個氘融合的時候會放出一個中子,所以檢查是否有中子發射出來便成為核融合是否成功的最好證據。他們表示他們檢查出了少量的氚,也就是融合後的產物,也觀察到中子從丙酮中發射出來。 

       這個研究結果仍有爭論,不過就算是成功了,距離商業化的大規模發電仍然有一大段距離。 

       原始論文
Taleyarkhan, R. P. et al Evidence for nuclear emissions during acoustic cavitation. Science, 295, 1868 - 1873, (2002). (本篇科學新聞來源提供:
SciScape)

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