隨著機器人的發展越來越快速，能否或是否賦予機器人道德地位（moral status），已成倫理學和技術哲學的經常爭論之一。

source：MaxPixel

在討論怎樣的情況下可以賦予機器人（或其他對象）道德地位——不應虐待和殺害它／牠——時，長期的主流論點是「屬性論」，即認為其具有某些特定的特性因此該賦予其相應的地位；近五年，伴隨著針對屬性論的反省與批判，聚焦在討論對象與人類的關係的「關係論」有逐漸成為主流觀點的趨勢，但我對此頗有保留。即便不贊同屬性論，但我也很難完全同意關係論。在這篇文章中，我想先簡述屬性論的內容、關係論對屬性論的批評，接著說明關係論的觀點為何，然後檢視關係論是否能成功避開它對屬性論的種種批評，最後再提出我對使用與看待關係論的建議。

子非於安知魚之樂：屬性論的侷限

屬性論，簡單來說就是：如果我們賦予 X 道德地位是因為 X 具有 Y 特性，那麼同樣具有 Y 特性的 Z，也應該獲得道德地位。

例如，我們可以用這樣的說法來支持有善對待動物：「因為動物跟人類一樣擁有感受痛苦的能力，所以動物也具有道德地位（因此不應該虐待或殺害動物）」（註 1）。同樣地，如果機器人具有跟人類一樣的某種特性（比如說自我意識），那麼就應該賦予機器人一定的道德地位。

如果機器人具有跟人類一樣的某種特性，那麼需要被賦予一定的道德地位嗎？ 圖／ Chris 73 M @wikimedia

關係論者對這樣的論證頗有批評。首先，屬性論需要有參照點，而這個參照點往往——幾乎無可避免——是人類本身。 因此，我們經常看到這種說法：

「因為 Z 像人類一樣有 Y，所以 Z 也有道德地位。」

關係論者認為，這無非是人類中心主義。再者，要確認 Z 是否具有 Y，其實不如想像中容易（認識論問題）。「子非魚，安知魚之樂？」的反駁也適用於此：人類不是動物 A，怎麼知道動物 A 真的感受到痛苦？我們可能會說「動物 A 的叫聲聽起來很痛苦啊」，但實際上叫聲本身沒有痛苦或不痛苦可言，那只是人類的解讀。

所以怎樣才能理解魚之樂啊。Source: giphy

可能會有人說，那就透過量測數據來確定吧：比如說人類疼痛時血壓升高、瞳孔放大，那麼如果科學家在動物 A 身上也量測到相同（或等比例）數據，就可以證明動物 A 也有受苦能力。這就關聯到關係論者的第三個批評：這種做法等於把決定權和話語權交給科學家，而倫理學家和哲學家插不上話。

第四個批評與第三個有關，關係論者認為，道德是個非常複雜的議題，哪些特性算是「道德屬性」，而 Z 是否具有該道德屬性，這兩者都會隨著文化和時間改變，這正是為何以前人類不認為奴隸和婦女有道德地位可言，但如今已經沒有人懷疑這點。

總的來說，關係論者認為，屬性論的侷限在於，它只關注某物 Z「向內」的狀況，卻沒有考慮它「向外」的情境。相較於觀察外部，觀察內部顯然更為困難，可到達性和不確定性都很高。姑且不論關係論的批評是否成功（坦白說我認為不太成功），但屬性論在近年確實遭遇不少困難，這也使得亟欲突破的學者紛紛找尋出路、轉向關係論。

透過量測數據卻又顯得把決定權和話語權交給科學家，而倫理學家和哲學家插不上話。圖／hamiltonpaviana@pixabay

關係論：與人相互關愛的那一位？

關係論認為，與其關心 Z 本身，不如聚焦在 Z 與人類的「關係」。簡單來說，如果 Z 與我們的關係密切，那麼 Z 就應該被賦予道德地位。比如說，狗與人類在歷史過程中共同演化、相互依存，把狗與人類切割開來獨立看待並無道理，既然「有道德（地位）」的人類社會一直有狗的存在，那麼沒有理由把狗排除在道德地位的清單之外（註 2）。

或者，如果機器人能夠與人類大量互動，並產生相互依存的情感關係，那麼就應該賦予機器人道德地位（註 3）。就關係論而言，殘害你心愛的狗或者摧毀你會跟它吐苦水的機器傭人，堪比殺死你的親戚或朋友——因為牠和它與你的關係不亞與他或她（與你的關係）。

Z 與人類關係是否密切，關係論者提供了幾個判斷方式。例如，看看你是否會幫 Z 取暱稱。當你幫小狗取名「阿福」或「黑寶」，通常表示牠跟你關係密切；同樣的，有些人會幫心愛的商品（汽車、娃娃…等）取名字，這也表示該物在他心裡有一定份量。

或者，觀察 Z 的「位置」是否在特定生活圈中。如果一隻狗經常出現在你的身邊，或者某台車經常停在你家車庫，這通常表示那隻狗或那台車與你關係密切——可能你擁有牠／它，或你經常與牠／它互動。當然，關係論者不認為光憑這些條件就能確定 Z 具有道德地位，但他們強調這些條件具有指標性意義。

關係論者雖不認為透過某些特定條件即能確定 Z 具有道德地位，但他們強調這些條件具有指標性意義。圖／Graham Crumb@wikimedia

到最後還是「以人為中心」啊！關係論的問題

關係論本身能夠避開它對屬性論的批評嗎？在我看來頗為困難。

首先，關係論批評屬性論的參照點是人類，但關係論本身談論的「關係」究竟是什麼？是 Z 與「人類」的關係。如果說屬性論是以人類為參照點，那麼關係論就是人類為連接點，似乎也難以避免被批評為人類中心主義。

再者，關係論也會遇到認識論問題：我們如何確定行為上互動密切的 Z 與人類，兩者在情感上也非常密切，以至於人類願意賦予 Z 道德地位？養豬戶可能與自家豬群天天互動（說不定還會取名字），但他們會說這些豬殺不得嗎？行為上的密切不代表情感上的密切。甚至，即使某人用嘴巴說出他很愛他的貓，看起來感情密切，也很難保證他說的是真話（例如，可能會有些虐貓者表面看起來也很愛貓）。

《銀之匙 Silver Spoon》的主角曾為畜產實習課程的小豬取名，陷入了道德兩難的窘境。Source: wikimedia

第三點，如果要用科學數據來確定關係的真偽，關係論同樣會落入「獨厚科學家」的批評之中，並未優於屬性論。至於最後一點，關係論確實比屬性論有更大的彈性，因為關係論不尋找某些確定的性質。不過，這個看似優於屬性論的特點，反而是關係論弱於屬性論的原因。

關係論認為「何種性質是道德屬性」並不固定，而是關係發展的結果，這意味著，在關係確定或穩定下來之前，我們無法討論「該或不該」賦予 Z 道德地位。換句話說，不同於屬性論，關係論無法做出道德指引，只能事後追認和解釋 Z 之所以獲得道德地位的原因。也就是說，如今我們多半認為應當賦予貓狗道德地位（不應隨虐待或殺害貓狗），但對於數十萬年前——那時貓狗還沒被馴化——我們的祖先來說，那種足以讓我們考慮「是否應該賦予貓狗道德地位」的關係根本還不存在。

關係論者並非沒有意識到關係論的這個弱點，因此經常宣稱：關係論只是說明 Z 獲得道德地位的可能條件（與人類關係密切），目的在於讓人們換個角度來思考道德地位問題，而不是要做出具體指引和建議（註 4）。這種宣稱，可以避開批評，但略嫌取巧。如果不打算賦予 Z 道德地位，我們又何必開始討論 Z 的道德地位問題？

從關係論的角度來看，如果不是 Z 已經跟人類關係越來越密切，我們又何必思考是否賦予 Z 道德地位？換句話說，「應該賦予 Z 道德地位」這樣的起心動念，多半內含於「提出關係論」的行動之中。

從關係論的角度來看，如果不是 Z 已經跟人類關係越來越密切，我們又何必思考是否賦予 Z 道德地位？Source: pxhere

如何使用關係論

關係論並非毫無用處，它至少是個離開屬性論的另類出路，但我建議，最好把關係論看成類似演化論的觀念。演化論用「比較適應環境」來解釋「為什麼（生物）N 長成現在這個樣子」，而關係論則用「與人類關係密切」來解釋「為什麼 Z 足以或能夠獲得道德地位」。這是一種「指向過去」的用法，著重解釋。

演化論不應用於「指引未來」——我們不能也不應預先判斷 N 中的 N1 或 N2 何者比較適合環境，然後除去另外一群。這種運用演化論的方法——那些以社會達爾文主義為由的優生學和種族主義——已經造成歷史上許多悲劇。同樣的，關係論也不能預先判斷 Z 是否具有道德地位，若「是」就大量發展 Z 並要求人類與之展開密切關係，若「否」則直接否定 Z 並將它從人類社會移走。

就提供道德指引而言，關係論並未比屬性論更有用處。關係論既不能也不應用於提供道德指引。不過，關係論確實提供一個重新思考道德地位的視角：道德地位的來源於是經由互動而產生的相互關係，而不是天生就有的。這提醒我們關注任何 Z 與人類互動的過程和歷史，而不是把某人或某物具有的道德地位視為理所當然。

簡言之，如果關係論能夠提供任何建議，那就是：保持開放，讓人類與動物、人類與機器人的關係繼續發展吧！

電影變人描述一個機器人想要變成真實的人的故事。（Bicentennial Man）Source: imdb

註釋：

1. Singer, P. (2009). Animal liberation: The Definitive Classic of the Animal Movement (Reissue edition). New York: Harper Perennial Modern Classics.
2. Haraway, D. (2003). The Companion Species Manifesto: Dogs, People, and Significant Otherness. (M. Begelke, Ed.). Chicago: Prickly Paradigm Press.
3. Coeckelbergh, M. (2010). Robot Rights? Towards a Social-Relational Justification of Moral Consideration. Ethics and Information Technology, 12(3), 209–221.
4. Coeckelbergh, M., & Gunkel, D. J. (2014). Facing Animals: A Relational, Other-Oriented Approach to Moral Standing. Journal of Agricultural and Environmental Ethics, 27(5), 715–733.

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• 作者／ Eran Moore Rea
  編譯／林中一 教授

圖／SDCC 官網

走過 2017 年聖地牙哥國際漫畫展（San Diego Comic-Con International SDCC）的展覽大廳，在 130,000 位參加者中，你可能會無意間遇到神力女超人（Wonder Woman）、瑞克與莫蒂（Rick & Morty）、或是蝙蝠俠（Batman）。

在其他小出版商區域，你會遇上美國物理協會（American Physical Society,  APS），攤位上展示了漫畫集《國中物理超級英雌史霈釧的冒險》（Spectra and her adventures as a middle-school physics superhero）。

這套叢書由美國物理協會推廣部門主任 Rebecca Thompson 策劃，與不同漫畫家合作繪製而成。「史霈釧」 2010 年第一次進場聖地牙哥漫畫展時，美國物理協會發布了史霈釧第九集《音速驚奇》（Sonic Surprise）。從那之後科學漫畫開始流行，到了 2017 的國際漫畫展時「史霈釧」已經有了同伴。

史霈釧漫畫第九集封面。　圖／《物理雙月刊》提供

APS 的推廣部門主任湯普蓀在 2017 年聖地牙哥國際漫畫展的專題討論小組發言，談論漫畫書在教學上的優點。　圖／《物理雙月刊》提供

物理學家與漫畫家激起的火花：《這個世界難捉摸》

我想我應該寄個電郵給大明星布萊德彼特。

1997 年，錢姆（Jorge Cham）在史丹福大學讀機器人博士學位時，創造了漫畫《PhD》（Piled Higher and Deeper (PhD)）（堆得更高更深），一部諷刺物理研究生生活的作品。最終，在任職加州理工學院講師與研究助理數年之後，錢姆決定全職投入漫畫創作，製作了兩部電影長片與幾個系列的課程影集。

接著在 2008 年，加州大學爾灣分校（University of California, Irvine）的實驗高能物理學家 丹尼爾‧懷森（Daniel Whiteson）寫了封電郵給錢姆，討論合作製作科學漫畫推廣物理的可能性。

懷森聯絡錢姆，是由於讀過克勞德（Scott Cloud）描述 Google 如何開發 Chrome 瀏覽器的漫畫，他領悟到漫畫作為媒體很有潛力。

我對瀏覽器開發完全沒興趣，但是看了這本漫畫，我就能瞭解他們為什麼能夠成功。

每天都使用的 Google Chrome ，你會想知道它如何開發出來的嗎？也許你對程式碼感到頭暈，但如果用漫畫告訴你呢？　圖／Simon @Pixabay

懷森解釋說：「我對他們能用漫畫將枯燥無趣的題材表現得如此生動印象深刻。所以我想，如果他們能在瀏覽器這個題材上做到，那麼我們一定可以把『性感』的題材，像是希格斯玻色子（Higgs boson）這類題目做得更有趣。」

在嘗試自己創作漫畫後，懷森瞭解到他需要和一位有經驗的漫畫家合作。「我老婆說，為什麼不送個電郵給錢姆？……像錢姆這種大咖？我想我可能更應該寫個電郵給大明星布萊德彼特，請他拍一部有關我的電影……」懷特森說：「但是最後，錢姆還真的回覆了我寄給他的電郵。」

結果兩位搭檔為 PhD 漫畫網站做了兩部卡通動畫：一部有關暗物質，另一部則有關 2012 年發現希格斯玻色子。

今年春天，錢姆和懷特森共同創作了一本圖文書：《這個世界難捉摸》（We Have No Idea）；本書聚焦在物理的開放性的問題。

「用全新的角度去理解物理、探索知識的邊際，啟發了每個章節的前進。」錢姆說道

《We Have No Idea》（中譯：這個世界難捉摸）書封。　圖／《We Have No Idea》官網

錢姆感覺到他這 20 年創作 PhD 漫畫的經驗，影響了他寫作本書的方式。「我想在我們的寫作中，對於科學的確帶著些許隨性和不敬，」錢姆說：「外面有許多書籍會帶著滿滿的參考文獻來處理這些題材，裡面充滿著『喔！宇宙啊，喔！物質啊，喔！天地萬物啊……』，就好像我們所知道的科學知識就是這些，而讀者應該心懷感激地接受我們知道的這些東西。」錢姆自己的觀點則是「接觸科學無需如此嚴肅。」

至於懷森，他將物理本身的實作與有效的科學漫畫結合。「（上課時）我們已經運用漫畫解釋物理概念，那就是費曼圖（Feynman diagram）。」懷特曼說：「有時用簡單的塗鴉來說明會更精確、也比單純方程式更具說服力。」當他向學生解釋某些概念時，不使用塗鴉式的漫畫就無法幫助學生們具象化他在說的內容。

以費曼圖呈現的 β 衰變。費曼圖廣受歡迎的原因在於，利用形象化的方式描述粒子的狀態，使人更易理解這些肉眼難以觀察到的事物。 　圖／wikipedia

懷森特別強調和一位有創造力的職業級專家合作的重要性。「不是所有的科學家都善於溝通，而且多數都不像錢姆具有藝術能力。所以如果能從藝術社群中找到夥伴一同創作，會真的很有幫助」懷特森說：「我想，除了漫畫之外，我們也能自其他的領域或其他媒體切入。」在他與錢姆第一次合作的《暗物質》漫畫與視頻問世之前，懷森對科學社群可能的反應十分緊張。

「當向社會大眾解說科學，就必須要做出一些簡化……但是出乎我意料之外，我們得到的反應是全面的肯定……其他的物理學家也很高興錢姆以他的方式描述他們的工作……這感覺就只能用『春風得意』來描述。」

成功的科學漫畫：孩子開始分享物理知識

當 PhD 漫畫打入研究生的圈子時，許多科學漫畫開始針對 K-12（幼稚園到國中）的閱聽群──特別是國中的讀者們。聖地牙哥國際漫畫展的一個專題討論小組中，討論到相較於傳統以教科書為基礎的學習方式，漫畫書所佔有的優勢。來自美國物理協會的 Rebecca Thompson ，特別聚焦她在創作史霈釧漫畫時的特殊經驗。

「在第六集中，史霈釧與量子力學大戰。我想了很多，我想呈現的入門級量子力學是些什麼、該如何呈現這些題材，怎樣才能盡量減少其他物理學家的冷眼，」湯普蓀說。

「由於同儕間太多的要求，是從事這種事會遇到的大型障礙之一，」湯普蓀說。做為一位物理博士，她描述了自己有時需要訓練科學家在交流中調整心態：

「大家需要接受『夠好了』這個觀念。如果什麼事都要回溯到開元天寶年間，又要精確到某些物理學家所要求的細節，那麼這玩意兒就沒有人想聽了。」

編纂科普曼畫過程中，在科學家認知與大眾認知之間取得平衡至關重要。　圖／Free-Photos @Pixabay

湯普蓀解釋說，有時科學傳播者會被要求在基礎的說明中添字或加上方程式，以增加科學深度。

「我碰過一個我想是有許多科學傳播者都遇到過的問題是，多添一個字是可能造成災難的……我想教育其他科學家的是，重要的是大眾如何解讀，而不只是它要怎麼表達（在科學上才精確）；但是這真的很困難……。當你使用一些字眼，像是『理論上』或是『百分之 98 吻合』的時候，當你開始放入符合科學的模糊語句時，忽然間，大眾的解讀會和你所想表達的會完全不同，」湯普蓀說。

舉例來說，當物理學家使用「理論上」或「98 趴吻合」時，他們在使用科技語言，反映了儀器與數學上的極限與歸類。但這兩個詞也是日常生活中常會使用的非科技用語，往往帶有「猜測」甚或「八卦」的意味。

由於史霈釧漫畫是特別為中學生製作的，她發現如果她把一本這個漫畫給了一個科學家的孩子之後，「這個孩子就會隨意的、非常聰明的開始向他們的爸媽解釋雷射是怎麼一回事，」湯普蓀說：「真的很有效，很容易可以從孩子們的表現看出來，他們看過史霈釧漫畫後得到了更多的知識。」

圖畫間的科學：《科學漫畫》系列

美國物理協會並非是唯一為中學生創作科學漫畫的組織；當幼稚園到高中的圖書館書架上添加了越來越多的繪本小說時，教育上的科學漫畫市場就開始成長。

麥克米蘭公司（Macmillan Inc.）旗下的繪本小說出版社「第一秒圖書」（First Second Books）出版了漫畫系列《科學漫畫》（Science Comics）。這個系列出版於 2016 年，包含了三本大約 100 頁厚的教育／娛樂性繪本小說，書名分別是《恐龍》、 《珊瑚礁》、和《火山》（Dinosaurs, Coral Reefs, and Volcanoes）。2017 年 5 月《科學漫畫》踏入了物理與工程領域，出版了一本報導飛行史的小說《飛行機器》（Flying Machines）。

飛行史的小說《飛行機器》（Flying Machines）封面　圖／macmillan

該小說的作者威格絲（Alison Wilgus）靠著團隊完成本書；她有紐約大學（NYU）的「影片與電視」（film-and-television）學位，她在創作她自己的網路漫畫與科學小說的同時，也為「卡通電視網」（Cartoon Network）以及其他電視頻道工作。

根據威格絲的計算，《飛行機器》書中說明了至少七個與物理有關的觀念，包括機翼為什麼和如何必須是曲線狀才能產生浮力，以及螺旋槳是如何產生動力的。

她說，為了這個方案，她費了洪荒之力在沒有預先知識輔助之下做了一堆研究。「我知道的東西越少，我就越不容易被搞混，也越不會因為不小心而摻入錯誤的資訊，」威格絲說。她也強調儘量使用最簡單的語言的重要性。有一次，她用到了「拋物線的」去描述機身形狀的弧線，她與「第一秒圖書」的事實查核編輯稍後發現，其實應該用「曲線的」才對，因為，威格絲說：「『拋物線的』描述的是一種非常特定的東西。」威格絲在漫畫展的專題小組討論時提到，一些批評科學漫畫的人傾向專注於字詞卻忽略了繪圖，有許多評論漫畫書的人其實主要只讀文字書。

威格絲在專題討論時說道：「這些人在看漫畫時只在讀文字（對話框），而很少看圖畫的部分，但並非所有的人都這樣看漫畫書，尤其是年輕人。」

「反而是年輕人，」威格絲說：「 年輕人真的認真的在看圖畫。而且在許多的科學／技術漫畫裡，特別是那些蘊含大量資訊、經過大力研究過資訊的漫畫，若是用文字來說明，那就得要花很長的時間才講得清楚的那些資訊，圖畫在文裡行間字提供了更多的內涵。圖畫與文字攜手合作的結果，就為讀者們提供了更完整的圖像。

科學漫畫圖文並茂的形式，開啟了更多人對科學的興趣，尤其是年輕學子們。　圖／sasint @Pixabay

• 本文轉載自《物理雙月刊》2017 年 12月號，原文標題為「從雷射爆炸到費曼圖：科學漫畫進軍聖地牙哥國際漫畫展」

注解：

• 本文作者 Eran Moore Rea 係居住在美國明尼蘇打州明尼阿波里斯市（Minneapolis, Minnesota）的自由作家。
• 本文感謝 APS NEWS（美國物理學會）同意以中文形式翻譯轉載，原文刊登於 APS NEWS 網站

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說到人工智慧，你腦中浮現的是「它」嗎？　圖／《魔鬼終結者》劇照

對多數人來說，人工智慧（AI）這個詞會讓人立刻聯想到末日般的畫面。畢竟在電影中，我們早看過當人類發展超出掌控時的不變下場。只要有人打造出能真正思考的機器──有感知能力的「覺醒」機種──那麼人類就玩完了。

如果這個聰明的機器不喜歡我們行事的方法，那該怎麼辦？若它有其他想法，又該如何處理？

多年來，這類猜想催生出眾多科幻作品，儘管《魔鬼終結者》片中對 AI 的刻劃十分嚇人，但 AI 其實較可能幫助人類，而非加以傷害。不過，由於史蒂芬．霍金（Stephen William Hawking）和伊隆．馬斯克（Elon Musk）等頂尖科學家和技術專家一再警告 AI 的潛在危險，因此你若對 AI 仍有疑慮，也屬情有可原。

為了充分瞭解 AI 的驚人潛力，我們得先釐清關於它的諸多誤解。首先，應考慮如何能使機器擁有智能，以及它們怎麼進行思考。AI 一詞於 1956 年出現，可用來代表計算能力領域的多項技術。科技公司在展示新品時，常會用到該詞彙，但這些產品所觸及的「智慧」層面卻大相逕庭。

圖／《知識大圖解》提供

AI 為什麼學習力驚人？它們能幫人類做什麼？

在多數情況下，AI 已成為行銷昂貴電腦程式的誘人說詞；然而，有些電腦是真的具有學習能力。其中最複雜的目前僅適用於股市、科研領域，以及日漸複雜的電玩世界。你可能會認為，預測公司淨值、用遺傳密碼建構模型，以及稱霸遊戲世界得採用完全不同的 AI 才行，但它們其實都能以相同的基本架構來實現。

真正的 AI 仰賴機器學習原理來運行；本專題將進一步探討不同的機器學習類型。透過機器學習來運行的電腦程式與其他多數程式差別甚鉅，因為你毋須告訴程式該如何做事──而是展示給它看。假設你想要一個能從腦部掃描中發現異常的電腦程式，若使用傳統程式，你得編寫極為嚴密詳實的規則供程式使用；如使用機器學習程式，你只須給程式各看數千張正常與異常的腦部掃描圖，然後讓程式教會自己識別異常。

比起傳統程式，機器學習法顯然更占優勢，因在執行指定任務的成效上，電腦很可能比程式工程師更優異。而最令人興奮的是，科學家正著手打造這樣的程式。

圖／《知識大圖解》提供

不過，這些能幫助我們打理日常生活的 AI 並非全是明日科技。事實上，我們已能享受它們所帶來的好處。

從微軟的 Cortana  語音助理，到 Google 和 Facebook 提供的大型服務，背後都有智能程序在運作，好引領我們穿梭於網路中。它們瞭解我們的興趣與好惡，並為每個人量身打造合適的廣告和建議。然而，儘管會做的事情很多，但它們仍屬於所謂的「弱人工智慧」（narrow AI）──完成特定任務的能力遠勝於人類，但卻無法執行任務以外的事情。

人工智慧的下一步是創建「通用 AI」。在 AI 領域中，此部分究竟是最令人興奮，抑或最為嚇人，至今仍眾說紛紜。通用 AI 將比現行的 AI 系統更接近人類智能，因為它能學習解決各種問題，並應用於不同的任務。距離實現上述夢想的日子尚遠，但 Google DeepMind 的 AlphaGo 是目前最接近的例子。透過深層類神經網路，AlphaGo 擊敗了世上最強的圍棋選手：李世乭。眾人認為這是 AI 歷史性的一刻，因圍棋中有數萬兆種走法，要將之全部編入電腦中是不可能的。相反地，AlphaGo 天資聰穎，可多次與自己下棋，並從中反思自己的錯誤。在數百萬局的練習之後，它已足以與人類棋王匹敵，甚至得勝。

AlphaGo 潛力驚人。開發者興奮地宣稱，該程式將用來協助醫療人員，讓 AI 加入拯救人命的行列，且其多樣化的學習法也能作為許多智能機器的基礎。

圖／《知識大圖解》提供

科學家怎麼讓 AI 更加強大？

就當前的技術而言，我們僅能打造出效能強大但功能有限的 AI。這是因為當我們從通用 AI 轉往人類智能邁進時，所需的電腦效能也得更強大；而今，我們尚未發明能與人腦處理能力匹敵的事物。
不過，人之所以為人，便是因為敢於迎接挑戰，科學家目前正在研究潛能超強的新型電腦。這種電腦名為量子電腦（quantum computer）；透過「超距幽靈作用」（即量子糾纏，quantum entanglement），其工作效率極佳，計算速度超乎人類想像。

IBM研發的量子電腦 圖／Lars Plougmann@flickr

在比較一般電腦和量子電腦時，你可想像它們須執行的任務都是從迷宮中逃脫── 一般電腦一次只會試著走一條路徑，直到找到正確的逃脫路徑為止。量子電腦卻能同時搜索每條路徑；這代表它運作得更快、效能更強，一旦搭配精密的 AI，將可能與人類大腦匹敵，甚至青出於藍。在量子計算能力迷宮外等著我們的究竟為何？這目前僅能仰賴我們的想像力；也許是打造人類等級的智能，或是更高級的智能系統。我們甚至可能打造超越人類認知能力的超級智慧。這聽起來或許既有趣卻又令人卻步，但只要我們步步為營、謹慎向前，就不該太過操心。

電影情節會成真嗎？AI 是否會危害人類？

超級 AI 本身並不會對我們構成危險；至少不是我們所想的那種情況。在小說描寫的末日情景中，AI 會像我們一樣思考，有時甚至擁有人類般的情感；AI 同人類一樣渴望自由，也有統治一切的野心。但實際情況並非如此──電腦的思維與你我的思考方式完全不同，即使是特別聰明的人造腦也不會改變這個事實。

電影《機械公敵》中出現人工智慧與人類發生衝突的情節，未來有可能上演嗎？圖／imdb

最聰明的生物會試圖爬上食物鏈頂端──這道理並不難理解，且人類就是最佳例證。但電腦並非演化的產物，這代表電腦與人類的本質上大不相同。人類所有的欲求都源自基因藍圖，而電腦卻不會受生物欲望所驅使，這對人類而言是──也許對機器來說也是──好事一件。這也許有點難以想像，畢竟換位思考本就不簡單。不過，電腦只會遵循內部程序行事，而這些程序都是由人類所制定。從這方面看來，我們便毋須擔心。

可惜的是，這也不代表我們就能清楚判定出未來走勢。假設有天人類成功打造出超級智慧，並要求它們協助將火星變成宜居的家園，也許 AI 真能找出人類要花上數世紀才能想出的解決方案，並幫助我們實現夢想。但它們也可能發現，改造火星的最佳方法就是將地球的大氣和資源送至火星。也就是說，AI 雖按指示行事，卻反而可能導致人類滅絕。AI 能否正確地理解指令，這之間的差距可能會讓人類成功殖民火星，抑或徹底滅絕。

AI 的第二個威脅則比較直接：有心人士可藉助其力量來破解程式。若落入壞人手中，強力 AI 經訓練後可能得以破解各種受密碼保護的程式。因此，在這方面我們得非常謹慎。然而，儘管有潛在問題存在，AI 對於人類的生活可能還是頗有助益。

對任何團隊來說，擁有聰明、能幹且全心投入的成員可是件好事，無論該成員是人類或其他事物。為此，AI 可能即將與人類攜手合作，開始涉足各行各業（如通信產業、航空業和醫藥業），也許之後還會供軍方和航太使用。

本文為節錄版，完整報導請見《How It Works 知識大圖解》  2017 年 11 月號第 38 期

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• 採訪編輯／黃楷元　美術編輯／張語辰

圖／Maialisa @Pixabay

人類能成為「萬物之靈」，「語言」扮演著極其重要的角色。透過語言，我們累積知識、傳遞文化，逐漸形成多元繽紛的文明體系。研究語言學，從深層的角度看，是對於人類本質的探究；而從務實面，語言學從不同語系的異與同之間找出邏輯與規則，更有助於外語的學習。

在文章開始之前，請先給你自己拍拍手。為什麼？因為你正在進行一件高難度的任務──閱讀中文。

許多正式或非正式的排名中，「漢語／中文／ Mandarin」都被列為最難學習的語言之一。光是中文裡的平上去入聲調、同音字、破音字，就已經夠讓外國人頭大了，更別提中文字的一筆一畫，看在他們眼中簡直就是不聽話的外星蚯蚓。

所以我們可以輕鬆流利地使用中文，真是件值得驕傲的事情，對吧？中文這麼難，是不是顯示我們比外國人聰明呢？

中文學習對於許多外國人來說是件艱難任務，坊間甚至流傳一則網路謠言，假藉聯合國教科文組織名義，把中文封為「最難學習的語言」。雖然實際上聯合國不曾做過這份調查，但以 「the hardest language to learn」為關鍵字，的確可以找到許多嚴謹程度不一的心得或資料，支持這個論點，例如這份和這份資料。　圖說設計／黃楷元、張語辰

語言沒有難不難，端看找不找得到「開關」

很可惜，不是這樣的。世界上並不存在「最難」的語言。

因為語言的學習困難度是相對的，要看它在族譜上，跟你的「母語」距離遠近而定。

比方說，母語為台語的人學習客家話或是國語，因為同樣是漢語方言，語法結構較相近，就會比較容易；又比如，因為日語在漢字上借用中文字，以日文為母語的人，學習中文字也會比英文為母語的人來得快速。

而且，「母語」的學習，可能根本就沒有「難易度」的問題。

「一個小嬰兒，不管他的血統人種是什麼，你讓他從小聽英語、他就會講英語；從小聽中文、他就會講中文；你讓他在非洲部落長大，他就會說流利的非洲話。」中研院語言學研究所的林若望所長說，「世界上有 4000 至 6000 種語言，以可能性來說，他可以學會任何一種語言。」

擔任中研院語言學研究所所長的林若望，研究語言學已經將近卅年，是國內少數精研「語意學」領域的學者。　攝影／張語辰

兩三歲的幼兒認知能力尚未成熟，也許左邊右邊不會區分、加法減法算不清楚，但在母語的掌握度上，卻能以驚人的速度成長。四歲以前，我們每個人都當過一段時間的語言天才。這種「奇蹟」的成因，語言學大師 Noam Chomsky 認為，這是嬰兒的「語言本能」，就跟視覺聽覺這些感官能力一樣與生俱來。

不過這樣的語言學習效率，在我們長大後反而不復存在。於是，我們學習外語時，總會有些環節頭痛萬分。可能是背不起來的英文單字、複雜瑣碎的文法問題、或是那些永遠發不標準的西語彈舌音。

林若望認為，我們也許未必能重現嬰幼兒時期的語言學習效率，但只要找到語言學習的某些「開關」，學習外文其實沒有這麼困難。

鏡中倒影：中文與英文的對稱句法結構

林若望先從多數人最熟悉的外文──英文，開始談起。

中文和英文是南轅北轍的兩種語言：拼寫上，中文是表意文字、英文是拼音文字；聲音上，中文是聲調語言、英文是重音語言。其他還有很多語序和文法上的差異，例如姓名的順序，就剛好相反：

中文的姓名，我們會先講家族姓氏、然後才是個人名字；但英文相反，先名後姓，這是什麼原因呢？

大多數人被問到這個問題，最先聯想到的答案應該是：「華人的家庭觀念較重，所以家族姓氏放前面；西方社會重視個體，因此反過來。」這說法聽似合理，畢竟語言的確會受到傳統文化的影響。

那麼，如果這個邏輯成立，林若望繼續追問，中文和英文在「日期」和「地址」的寫法上，又有何差異？

姓名、日期、以及地址在中英文中的寫法對照。圖說設計／黃楷元、張語辰

從上方表格可以看出，中文和英文順序相反的不只是姓名，日期和地址的寫法也是。若前述「比較重視家庭觀念」的原因成立，那麼難道英美語系的人重視「日」勝過於「年」？重視門牌多過城市國家？看來，「重要性」這個邏輯，無法類推到日期和地址的順序上。

接著，林若望繼續舉了個句子為例：

中英文句法結構的對照，同意義的字詞以相同顏色顯示，可以比對出句法的結構順序。　圖說設計／黃楷元、張語辰

這兩個句子，除了主詞之外的所有詞語，順序又剛好相反。連續幾個範例看下來，我們大概可以猜出個端倪了。原來，中文和英文雖然差異很大，但在句法結構上，它們就像是鏡子裡外的兩人，彼此對稱。

從語言學的角度，每個句子都是一齣戲，裡面最核心的「劇本」，就是動詞。

林若望繼續用前面的句子為例，「讀書／ study」就是核心劇本（動詞），「約翰／ John」是主角，其他用來補充動詞的就是配角（修飾語），跟動詞配在一起形成「動詞片語」。

動詞是句子中的核心，也就是「中心語」。從圖中可以看出，中文與英文的中心語位置剛好是相反的。　圖說設計／黃楷元、張語辰

好玩的來了，英文句子中，動詞是領頭走在最前面，所有配角跟在後頭；而中文的句型，卻是先讓配角們出場，核心的動詞在最後壓軸。

語感關鍵：「中心語在前」vs.「中心語在後」

林若望解釋，語言學中，有一種語言分類方式，是依照「中心語的位置」。

英文就是一種相對於修飾語，「中心語在前」的語言，重要的元素打頭陣，後面再補充說明；中文剛好相反，是「中心語在後」的語言，所以語序上反而是修飾語先出場，然後才是中心語。

這種基本「中心語在前」或是「中心語在後」的規則差異，就能夠用來解釋姓名、日期、和地址在中英文裡的相反順序了。

以姓名來說，姓氏只是縮小範圍用的修飾語（例如：周家人），名字才是準確指涉特定身分的中心語（例如：周家的杰倫）。中英文的姓名先後順序，就是決定於中心語的位置。中文「中心語在後」，所以先姓後名，英文「中心語在前」，所以先名後姓。英文日期、地址的概念，也是如此。

林若望表示，套句語言學的專業術語，中文和英文擁有不同的「中心語參數（head parameter）」。在不同的語言中，找出類似這樣的參數規則，就是語言學家致力研究的面向之一。「就好像一個語言裡面有一整排開關，當我們掌握了一項參數，就打開了其中一個開關。你打開的開關越多，學習這種語言就會越事半功倍。」

一般人談到語言學習時常提到的抽象詞彙──「語感」，其實就是如此。理出規則、舉一反三、類推適用，什麼希臘文、非洲語，一下子好像也沒那麼可怕了。加把勁，也許你也可以重現自己四歲前「語言天才」的光輝榮景！

所以您的研究是找出語言規則、幫大家學好外文嗎？

（笑）其實不是這樣的。找出這些規則固然是件有趣的事，不過以「中心語位置」這個參數來說，其實是語言學中「句法學」這一支的關注面向。句法學是我碩士以前的領域，從博士學位開始，我真正鑽研的領域是「語意學」，特別是「邏輯語意學」。

我的研究基本上是用數學及邏輯的工具，研究語言的意義是如何產生出來的，像是以數學中的集合、函數等觀念，來解釋語言意思的組合運算。在台灣，我算是第一個做這方面研究的語言學家，也是整個大中華區域少數作這方面研究的。

那麼為何您會喜歡研究語言學？並且專研語意學領域？

這種研究的興趣，是循序漸進的。大學修課接觸到語言學，側重的是「句法結構」的部分。那時吸引我的，就是找出語言規則和論證的過程。後來，在清大攻讀研究所碩士的時候，我開始著迷於語言中一種「對稱的美」，很想進一步知道這種對稱之美是如何形成的，於是就這樣一路專研下來，並到美國攻讀語言學博士。

其實我真正學習語意學是在撰寫博士論文時。碩士時期，台灣清華大學的老師把我的句法學底子打得很好，所以到國外讀博士時，句法學這門課相當輕鬆，但是「邏輯語意學」則是一門從來沒聽過的課，用到了許多哲學、邏輯以及數學的概念，直到寫博士論文前，我對這門學問都還一知半解。

但想到以前碩士班的老師說：「人的手上一定要有兩把刀子，將來才不會捉襟見肘」，於是硬著頭皮找了系上著名語意學大師 Angelika Kratzer 當指導教授，在邊學邊寫的情形下完成博士論文，也正式讓我走上邏輯語意學這條道路。

語言學的研究很有趣，特別是我的研究領域不需要倚賴什麼貴重設備，通常只要需要我的大腦、文獻資料和語言資料庫，隨時隨地都可以一篇文章或是一書在手，就天馬行空地遨遊於想像世界，享受鑽研的樂趣，不會被外在環境所限制，所以研究這樣的一門學問，真的是很享受。

有些研究就是我在散步時想出來的，手腳快一點的話，幾個禮拜就可以完成。

語意學，其實台灣研究的人真的不算多。所以不管我做什麼，很容易就成為先鋒。看到別人沒有看過的風景、讓後來的人必須跟著我的足跡，不也是一件很過癮的事情嗎？

延伸閱讀：

本著作由研之有物製作，原文為《世上不存在「最難」的語言？專訪語言學家林若望》以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位

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1980 年代晚期，霍金以名流身分遊遍全球，然而他在心中遊歷的距離，讓那幾趟行程相形見絀。早先惠勒便曾在 1956 年引進一種量子蟲洞（quantum wormhole）觀點，這時霍金更試行穿越這類蟲洞，行險深入更特異的地帶，他要進入嬰宇宙（baby universes）。

讓我們隨他站在空間和時間之外，從更好的角度審視。

宇宙氣球新風貌：看不見卻可能隨時發生的「嬰宇宙」誕生

霍金要我們想像一個龐大的氣球以高速膨脹。那個氣球就是我們的宇宙，球面的小點是恆星和星系，小點讓表面凹陷或起皺摺。根據愛因斯坦的預測，當物質和（或）能量出現，時空也隨之扭曲。

首先，讓我們將宇宙想像成一個持續膨脹的氣球…… 圖／pexels

當我們以一台倍率不高的顯微鏡來檢視宇宙氣球（cosmic balloon），表面儘管遍布皺摺，看來卻仍相當平滑。改用倍率高的顯微鏡，我們就會察覺表面終究並不平滑。球面看來彷彿劇烈顫動，形成一團朦朧模糊的景象。

測不準原理讓量子層級的宇宙變成非常模糊，一顆粒子的位置和動量，永遠不可能同時明確得知。我們能以一種設想來描繪出這種量子不確定性的相貌，想像每顆粒子都不斷顫抖並表現隨機細微的振動。我們愈貼近觀察，顫抖也愈劇烈。全神貫注詳細審視量子層級，我們充其量只能表示，一顆粒子有這個機率出現在這裡，或有那個機率像那樣移動。宇宙氣球的表面也同樣無法預測。若以夠高的倍率來觀看，量子擾動就會變得極度混沌，於是我們就可以說，那種擾動有可能正在進行任何事情。

霍金認為這種「任何事情」有可能是指什麼？他在 1980 年代晚期曾經投入思忖，宇宙氣球裡面生成一個細小凸起的機率為何。就我們比較熟悉的派對氣球而言，若球面有一點脆弱部位，那裡就會鼓起。通常派對氣球一出現這種情況就會立刻爆裂，不過偶爾會出現罕見事例，表面鼓出一個細小氣球。假使你能見到我們的宇宙氣球出現這種情況，那麼你就見證了一個嬰宇宙的誕生。

這看來相當壯觀：一個宇宙的誕生。

我們有沒有機會目睹這種事件？不可能。首先，那不是一種發生在「實」時間的現象，而是發生在討論的「虛」時間。還有個理由讓我們見不到它：霍金表示，因為若有任何東西真正稱得上從小開始，那就是宇宙了。我們的宇宙和新生嬰兒之間的連接通道（稱為臍帶亦無不可），寬約只為十的負三十三次方釐米。若想寫成分數，你可以在分子處擺個「1」，分母則寫上「1」後面跟著三十三個「0」。那是相當小。開口處（號稱蟲洞）就像細小的黑洞，閃爍現形倏忽消失，間隔短得無從想像。

我們可以把能量場的擾動現象想成一對對非常短命的粒子。蟲洞同樣是構思這種擾動的一種方式，不過這次擾動的是時空紋理：宇宙氣球的表面。

霍金的設想是，附著於這種臍帶的嬰宇宙有可能並不短命，同時，開頭很小也不見得永遠保持很小。他的想法是，到頭來新生宇宙就有可能膨脹成像我們的宇宙這般模樣，延伸跨越數十億光年。就像我們的宇宙，裡面什麼都沒有？不盡然。

霍金指出：「任何尺寸的宇宙都有可能從重力能量生成物質。」接下來就有可能形成星系、恆星、行星，說不定還有生命。

嬰宇宙和成年宇宙都為數眾多嗎？宇宙會不會從任意地方分支出來？從廚房洗碗槽內？從你體內？霍金說：會！新生宇宙有可能在我們周遭不斷生成，甚至從我們體內各點現形，我們的感官卻完全察覺不到。

你說不定會感到納悶，我們的宇宙初生之時，會不會就是另一個宇宙的側邊凸起。霍金宣稱是有可能的。我們的宇宙有可能是處於宇宙無邊迷宮的一環，各個宇宙分支出現彼此結合，就像無窮無盡的蜂巢，裡面不只有嬰宇宙，連成年宇宙也在其中。兩處宇宙有可能在不只一處定點生成蟲洞連接管道，說不定有好些蟲洞與我們自己這處宇宙的其他區域相連，或者連往其他時間（如下圖）。

在量子篩網裡面過日子：粒子是否可能墜入蟲洞？

讓我們盡情發揮想像力，從一顆電子的視角來觀看這一切現象。假定宇宙任何定點都有千兆顆黑洞閃爍生滅，那麼一顆電子所面對的事物，也就類似龐大一鍋瘋狂沸騰的濃粥。在裡面通行，就像在一道不斷變動的篩網裡面穿行同樣棘手。一顆電子在這種環境裡面試行採直線移動，肯定是要遇上蟲洞，落入其中，接著就被射出，進入另一處宇宙。這樣講似乎十分可疑，物質彷彿會從我們的宇宙消失，而這是不容許的。然而根據這項理論，物質安全無虞，不會消失。另一顆一模一樣的電子會從其他地方冒出來，回到我們的宇宙。

難道我們不會注意到這種電子替換現象？我們不會這樣看待這種事情。在我們眼中，這種事件就像一顆電子沿著直線行進。然而當蟲洞出現，霍金的想法是，這時所有的移動電子，彷彿都像具有較大質量，超過沒有蟲洞的情況。所以，倘若我們試行以任意理論來預測粒子的質量，這時就有必要知道，是否真有所謂的蟲洞。

依理論所述，若一顆電子由一顆光子伴隨一道墜入蟲洞，看來就毫無異常之處。我們只會觀測到電磁交互作用的媒介子正常交換，其中一顆電子會發射一顆光子，再由另一顆予以吸收。霍金的推想是，或許所有粒子的質量和所有粒子的交互作用（在宇宙全境永不停息的四力作用力活動），都可以用這種進出蟲洞的現象來解釋。

科幻故事中對於「蟲洞」的想像畫面。圖／Genty@pixabay

讀到這裡，或許你要合理質疑，粒子怎麼有可能穿過蟲洞。蟲洞遠比我們所知的任何最小粒子都小。誠如霍金輻射的情況，不論我們如何試行構思全貌都行不通的事例，在量子力學卻有可能成真。

霍金投入計算蟲洞對粒子（如電子）的質量會產生什麼影響，初步計算結果指出，粒子質量遠比我們實際觀察所得還大。後來他和其他研究人員，設法求得比較合理的數值。不過到了 1980 年代末期，霍金便提出質疑，不肯定蟲洞理論能不能預測我們所處宇宙或其他宇宙的粒子質量。

當某種狀況必須直接測定，無法以理論來預測，這種狀況就稱為恣意元素。就迄今所有人設想的理論來講，粒子質量和所有力的強度，完全都是這種恣意元素。蟲洞理論恐怕無法稍減這類事物的任意特性，卻有可能解釋為什麼它們恰好都是任意的。

霍金的想法是，粒子質量和其他自然界常數（fundamental numbers in nature），說不定根本都是量子變數（quantum variable）。這也表示，它們說不定都是不明確的，好比粒子路徑，或如發生在宇宙氣球表面的現象。每個宇宙的這類數量，都會在創世之際隨機訂定。可以這麼說，若是擲了一把骰子，這類數量就在那個宇宙拍板敲定，不過從理論不能知道骰子會開出什麼結果，說不定連哪種結果比較有機會出現，都沒辦法判定。蟲洞理論是不是也有這種情況，這點霍金沒有把握。

不過，後來他又回頭思索另一種觀點，那就是自然界常數，甚至還包括自然定律，說不定是因宇宙而異，而非普適全體所有宇宙的基本原則。

• 編按：由這裡的蟲洞猜想，衍伸出許多科幻故事中「前往其他宇宙」的想像；不過恐怕霍金不太同意有任何比粒子還大的東西有機會穿越蟲洞。

本文摘自《時空旅行的夢想家：史蒂芬．霍金》，時報出版，2017 年 12 月 12 日。

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• 文／單信瑜 │ 國立交通大學土木工程學系副教授

首先我先簡單聲明，我只是經常在各級政府機關和學校進行防災演講的講師，並非研究地震科學或地震工程的專家學者，同時，我對於目前國民中、小學的教育內容並不熟悉。我僅是利用自己對地震的基本認識、歷年蒐集的地震災害文獻與照片和科學和工程研究成果，做出演講的材料對政府機關人員和學校師長進行地震防災的風險溝通講師。

而這些年來我在全國各國中小校園的防災演講，總數應該有一百多場了，其中大概有一半的場次是以地震災害防救為主題，讓我有充分的機會透過和在場學員的互動，了解在國中小裡面老師們對於地震的基本認識和對防災的態度。而從上述經驗，我進一步整理了自己過去的防災教育策略，並以此文分享對防災教育的看法。

國小防災演練。　圖／教育部

很少人答對的問題：「台灣歷史上死亡人數最多的地震是哪一場地震？」

一直以來，我在各級學校對教師進行地震災害防救的相關研習，都會問學員幾個問題，例如：「台灣歷史上死亡人數最多的地震是哪一場地震？發生在哪一年？有多少人死亡？」、「台灣有多少活動斷層？」、「距離本校最近的活動斷層是哪一條？」、「本校所在縣市或區域過去曾經發生造成重大災害的地震是哪一場地震？發生在哪一年？災情有多嚴重？」、「九二一地震有多少人死亡？」等問題，幾乎都沒有在場的學員答對過。

對於「台灣歷史上死亡人數最多的地震是哪一場地震？」我聽過的答案大多數是1999年的九二一地震，也有人提到過1903年的梅山地震、1964年的白河地震，但其實答案是1935年的「關刀山地震」，在這三、四年以來現場只有一位學員正確回答。

關刀山地震後關刀山頂的變化，圖中可見清楚的地表破裂（黑色陰影處）。關刀山地震，正式紀載為「1935 年新竹─台中地震」，為臺灣有紀錄以來，單次地震死亡人數最多的地震，這場規模 7.1  的大地震，造成 3276 人死亡，遠遠多於九二一地震的 2415 人。　圖／總督府殖產局〈大安溪地震調查報告〉，大江二郎編。《臺灣舊照片資料庫》

甚至於在新竹縣獅潭鄉、台中市后里區、台中市神岡區這些 1935 年新竹─台中地震重災區的學校，更是沒有任何一位老師知道這重要的地震。而我自己也是在今年初造訪獅潭國小時，校長告知有來自日本的師生到公墓亂草中找到紀念碑，拓下上面的文字，並帶領著我去看這個慰靈碑才知道。至於在后里、神岡的紀念碑則是其他場合偶然才得知的。

回顧我自己的教育過程，即使自認為是一個土木工程的專業人士，但在九二一地震之前的我，即使已經在大學任教，我也像是前述的演講對象一樣，對於台灣的地震災害歷史一無所知。前述的問題，我一個也回答不出來。

對我來說，這些年在演講現場的互動所累積的經驗，讓我對照到這些年在推動校園防災和縣市政府與鄉鎮市區公所防災工作面臨的困難。其中，最關鍵的就是在風險溝通上的困難，而呈現出來的就是學校師長與家長和各級政府災害防救相關業務人員對災害風險認知極度偏低。

多年前，當我剛開始接觸校園防災推動的相關工作和基層地方政府防災工作的時候，我有極強烈的感受，就是學校教職員和基層公務員都不重視防災。我可以想出很多形容詞來描述他們，例如：「沒有風險意識、不懂災害的可怕、不重視學生或民眾的安全、不願意負起應負的責任……..」甚至於更難聽的描述，像是「不見棺材不掉淚」，而我認識的許多人還繼續在用這樣的話語來形容他們所接觸過的學校教職員和基層政府公務人員。

不是不重視，而是沒人教我們正視

可是最近以來，當我和一些伙伴們深入校園去演講，到各級政府去講習，不斷地經過訪視、訪談和他們接觸，並且聽其言、觀其行之後，讓我對很多自己過去的印象改觀。實際上，有許多人已經在他們的能力範圍之內，為防災工作付出了許多。上至縣市首長、局處長，一直到鄉鎮市區長，下至公所災防辦約聘僱的職員，或是學校的校長、主任、組長一直到代課老師。

那麼問題在哪？我可以明確地說，過去我們和基層的教職員和公務員的「溝通方法」不對，「溝通內容」也不對。當彼此間沒有很快地有效建立起基本的共同價值來延續之後的溝通（包括態度、知識、技能的傳達或訓練），那麼無論是研習、演講、座談、訪視，不僅都將是無效的，甚至於有可能造成負面的效果。

溝通與知識傳達的障礙是防災教育幕後工作亟待克服的癥結。　圖／www_slon_pics @Pixabay

問題也不在態度是嚴肅還是輕鬆，我們可以詼諧、也可以不苟言笑，這些需因地、因人制宜，交互運用。關鍵在於需秉持一個信念：所有在場的人，都可能因為這一場演講或訪視而改變態度；進而影響更多人，更願意投入防救災的工作，透過有效的減災、整備、應變、復原，讓很多人可以保護生命財產的安全或者快速恢復安和樂利的生活。

沒有哪個人是我們無法改變或影響的，只有我們努力不夠、方法不對。要改變別人之前，我們要先改變自己。當我們要他人「易位思考」之前，我們自己必須先「易位思考」。就像是看到某些自詡為防災專家的人且曾經為高權重的人，不斷指責社會不重視防救災，開始批判起社會大眾和政府體系時，我也只能說他們看不到自己的盲點。當我們掌握話語權時，如果不能以足夠的、充分的科學證據和災害歷史數據來佐證自己的態度和理論與指導，光是拼湊堆砌出看似宏觀的空中樓閣，終究無法從根本打動人心，甚至於指出他們可以立即著手從自己可以做起的行動；其結果必然是落入怨天尤人的惡性循環。

帶入情境思考的防災教育走入災害情境

反省個人過去經驗，我發現，要進行防救災工作的教育訓練，首先必須進行風險溝通，強化風險覺察和提升風險認知。因此，當我在各級政府單位和學校的防災研習中，不再是以講授「災害防救法令與體系」、「地區災害防救計畫檢討與編撰」、「校園災害防救計畫編撰」、「校園災害管理」等為主要內容，而是以台灣的歷史災害和災害情勢切入，包括：九二一地震、新竹─台中地震以及其他的歷史地震，或者是莫拉克風災、納莉風災、八七水災或其他歷次颱風對於當地造成的災情，或是再加上以日本在東日本大震災、阪神淡路大震災的災情和處置來作為演講主題時，我發現以歷史災害來讓聽眾進入災害情境，進行風險溝通，然後再談災害防救工作，則是相對較能達到效果的。

臺灣新聞社編輯（昭和 10 年 ( 1935 )）。[ 昭和十年台湾大震災記念画報 臺灣大震災記念畫報 ]。　圖／《數位典藏與數位學習聯合目錄》

311 東日本大地震岩手縣大船渡市被海嘯破壞四散的房屋和汽車。除了臺灣地震的認識，世界各地地震經驗的介紹也能加強防災教育的完整性。　圖／wikipedia

因此，我的做法會是在這些演講中採用了許多鄭世楠教授整理的歷史地震資料，並引用馬國鳳教授團隊做的台灣未來地震危害度的預估。穿插了九二一地震、0206美濃地震的災害照片；設法從地震歷史、帶到地震工程、地震科學，再帶入地震災害管理、防救災作為，是較容易讓聽眾了解地震災害全貌和防救災工作的內涵與重要性的。不過這樣的內容往往需要兩、三個小時以上，才能夠稍具完整性。

鑑古知今是防災教育的良好素材

就個人經驗來說，地震災害的教育需要先針對學校的師長著手。拋開在基礎教育中已經有的科學內容，用大量的歷史資料，甚至於納入包括日治時期「昭和十年台湾大震災記念画報」的照片，以及「昭和十年新竹州震災誌」、「昭和十年台中州震災誌」的數據等，以及鄭世楠、葉永田教授等分析與彙整的相關資料，才可以讓現場的聽眾進入當時地震的情境，並了解台灣地震的頻率與規模和不確定性超乎他們的想像。

《昭和十年台灣震災志》書影。關注歷史地震也是幫助民眾了解臺灣地震重要的一環。　圖／國史館臺灣文獻館

回過頭來思考，這些老師們和防救災業務人員們，一樣都是從我們的教育體制下完成國民教育，但是他們對於台灣的災害歷史卻幾乎一無所知。對於災害風險的認知僅及於個人或家人經歷的，因為缺乏災害歷史知識，所以媒體上報導的國外災害也並不會讓他們產生內在連結。所以，我個人認為：

要提升台灣民眾的防災素養，最重要的不只是各種防救災的避難疏散程序，還有地震災害的歷史。

非常感謝馬國鳳教授邀約撰稿，讓我有機會整理一下個人在近年進行演講的經驗。希望這些淺薄的經驗能夠達到拋磚引玉的效果，讓更多真正的地震科學與工程專家，以及在社會科學方面研究災害的學者專家，能夠一起蒐集並精鍊出更好的資料作為國民教育的教材；同時也能夠一起來參與學校師資培育或研習的課程，也參與對政府官員或一般民眾的演講。希望透過更多人的努力，更能夠深化全國民眾的台灣災害風險意涵，願意付出更多的努力和資源在個人或社會的災害風險降低（Disaster risk reduction）工作上。

• 本文轉載自《震識：那些你想知道的震事》，原文標題為〈有關「地震」，學校該教什麼？從校園地震防災演講經驗談起〉

參考資料：

• 《1901~臺灣地震災害統計表》，中央氣象局
• 《昭和十年台灣震災志》，（臺灣總督府文教局社會課編，昭和 11 年（1936）3 月 25 日出版），國史館臺灣文獻館電子報

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當我們在看電影時，常常會見到角色英勇地飛向宇宙，當他們衝破大氣層的那一刻，就會突然「抽離身體放開自己」，漂浮在半空中。這時，我們就會知道「啊……他們進入無重力的狀態了」。

奇異博士就曾上演過這麼一段「抽離身體放開自己」。圖／《奇異博士》劇照@IMDb

不過，難道「無重力」就是這樣簡單？只要上了太空就可以隨意「漂向前方，別問我家鄉……」了嗎？

失重失重，進到太空就會失去體重？

為了解開這個謎題，讓我們先來看看「無重力」究竟是什麼意思：無重力就是「失重」（Weightlessness），如果單照字面上的意思來看，很容易會讓人家聯想到「失去重量」……等等，這是不是代表我一飛向宇宙就可以變成輕飄飄的小仙女了？

當然不是！我們在任何地方的質量都是不變的（胖子牽到太空還是胖子），只是在失重狀態下我們會「感覺不到自己的體重」。一般來說，當我們站在地面上時，地球用它的重力（也就是地心引力）拉著我們，給了我們一個向下的重力加速度，卻也同時提供了一個等同於我們體重的向上支撐力，好讓我們穩穩地站在地面上。而當這個支撐力發生變化時，我們所「感受到的重力」也會隨之產生變化，有時我們在電梯之中會感受到一瞬間的漂浮，正是由於這個原因。

說到了電梯，就讓我們來假設有座電梯以 9 m/s² 的加速度向下運動，而當地的重力加速度是 10 m/s²。這時，人和電梯的相對加速度就是 1 m/s²，如此一來，人對電梯之間的壓力相當於人站在地面上的 1/10，就會開始產生了輕飄飄的感覺。而如果更進一步假設有座電梯以重力加速度 g 向下加速，人對電梯壓力就會等於零，這時，我們就可以電梯中漂浮起來啦！

等等，我們要飄起來了嗎～　圖／By Adam Kliczek [CC BY-SA 3.0] via Wikimedia

無重力的世界，無奇不有

在無重力的世界裡，可以觀察到許多有趣的現象，比如說：所有的物品都會飄浮在空中，液體將成完全球型，而氣泡在液體中並不會上浮。想像一下，當你在太空中想要喝一罐可樂，卻看見它在半空中變成一顆咖啡色的球，而所有的泡泡都被包在球裡面，是不是突然就少了點平常的那種 fu？

液體在無重力下會成為完全球型。圖／ NASA @Wikimedia

而在無重力的狀態下，植物的生長方式也會和在地球時大不相同，美國俄亥俄州立大學（Ohio State University）的生物學教授 Fred Sack 分別於 1997 年和 2003 年時，在哥倫比亞太空梭（space shuttle Columbia）裡培養苔蘚類植物「角齒蘚」（Ceratodon purpureus）的原絲體（Protonema），結果發現：角齒蘚的原絲體在太空失重的黑暗環境中會逐漸形成順時針螺旋狀。

小立碗蘚（Physcomitrella patens）的原絲體。在地球上有光線有重力的環境下，苔蘚的原絲體會長成有綠色絲狀。圖／By Anja Martin, Labor Ralf Reski – Reski Lab, University of Freiburg, CC BY-SA 1.0

角齒蘚的原絲體在太空中（黑暗環境下）長成順時針螺旋狀；原始在地球環境下原絲體會呈顯逆重力、向光線的生長模式。圖／By Fred Sack @livescience

原絲體是苔蘚生命最早期的階段，在地球上時，它的成長會受到重力與光線的影響，在地表會呈現遠離地心、朝向光線的趨向生長。不過，太空中幾乎沒有重力的干擾，科學家又提供了完全黑暗的生長環境，最後便長成了上圖中螺旋狀散開的模樣。

• 櫻花是另一種在太空中生長的植物研究，延伸閱讀：太空櫻花，太空櫻花，長得快！長得快！

美好泡泡，盡在太空

無重力的研究也為我們帶來許多美好生活的可能，與我們最切身相關的，可能是它會讓咖啡更好喝（？）為了讓大家吃到更完美的食物，歐洲太空總署（ESA）微重力（microgravity）研究的重點研究項目之一，就是泡沫狀飲食和飲料中的科學。愛吃的人就知道，食品中的泡沫可是十分重要的，有些食品中的泡沫需要長時間存在，比如巧克力慕斯蛋糕，但你就不會想要在冰淇淋中吃到一堆泡泡。

不，他們研究的並不是這個泡泡。圖／《飛天小女警》劇照 @Wikimedia

不過，為什麼要特別在無重力的環境中鑽研泡泡呢？這是因為在地表上，比較大的氣泡會浮在較小的氣泡上，但在無重力狀態下，泡泡則會均勻散布，讓機構更能研究出符合商品需求的泡沫。

只是，這種泡沫研究可不簡單，食品公司必須使用 ESA 拋物線飛機飛行（parabolic flight），先讓飛機爬升、而後下降，在這個過程中，飛機就像是經歷了自由落體，會讓機內的人感受到大約 22 秒接近無重力的短暫瞬間。而在這短暫的時間內，研究者必須使用電磁動力活塞持續拍打液體以產生泡沫。費了如此大的功夫，科學家就得以在不增加原料的情形下製造出更加穩定的泡沫，以延長食品的效期。

在飛機由上升轉為下降的過程中，會短暫經歷 20 秒左右的類失重狀態。圖／ NASA @Wikimedia

「789 我們私奔到月球～」無重力真的能讓人談場無憂的戀愛嗎？

天啊，無重力的空間是如此讓人飄然欲仙，還能產生出美好綿密的泡泡，那我們還不趕快一起私奔到太空，來場電影般的史詩級戀愛？別傻了朋友，無重力的環境還真不是個適合談情說愛的地方。

「123 牽著手，456 抬起頭，789 我們私奔到月球。讓雙腳去騰空，讓我們去感受，那無憂的真空，那月色純真的感動~~」聽起來好浪漫！但想來場無重力戀愛可不是件易事。圖／geralt @Pixabay

為什麼這麼說呢？首先，有 45% 的人在剛剛進入太空的最初幾小時內會經歷「太空適應綜合症」（space adaptation syndrome，SAS），相關的症狀包含噁心、嘔吐、眩暈、頭痛、嗜睡和全身不適，別說接吻了，光是站穩都很不容易。

就你如果有幸能躲過這些症狀，能和情人纏纏綿綿的時間也不可能太長，因為人體的構造本是為了在地球上生存而演化的，在無重力的狀態下，我們的肌肉會萎縮（還好本來就沒有六塊肌），骨質也會因此惡化。此外，缺乏重力會使得心血管系統血流變慢、紅血球減少，甚至導致平衡失調和免疫系統變弱。

而最最最重要的是：在失重的狀態下，就連要繁衍個子孫都非常困難！

當我們享受在無重力那種讓人飄飄然的美好感覺中，心想著終於可以開始在太空中「創造宇宙繼起之生命」，抱歉，這時小兄弟可能會不太給力，因為無重力會讓它無法順利充血，而假使能藉著濃情蜜意順利完成，液體大概也無法好好地流向它該去的地方。所以說，如果想在無重力狀態下創造出太空公民，這挑戰的等級，實在是難上加難。

• 延伸閱讀：想在太空「造人」？只解決啪啪啪的問題可能還不夠······

不能私奔到太空，我們也能打造無重力小宇宙

好吧好吧，在太空談戀愛可能太過困難，但如果是想體驗看看漂浮在無重力的感覺，科學家們可是有很多辦法的。除了上面提過的拋物線飛機之外，NASA 更打造出了知名的「中性浮力實驗室」（The Neutral Buoyancy Laboratory，NBL），用以模擬外太空的無重力狀態。

大名鼎鼎的「中性浮力實驗室」（The Neutral Buoyancy Laboratory，NBL）。　圖／ivicon

NBL 就像一個巨大的深水游泳池，長 62 公尺、寬 31 公尺，深度則達 12.34 公尺，其中可容納多達 620 萬加侖的水。

在這個實驗室中，太空人會穿上特殊的裝備，並經由精密儀器的協助來進行中性懸浮（neutral-buoyancy diving），體會類似於失重的狀態。在訓練時，太空人會一邊呼吸高氧氣體（Nitrox），一邊完成指定動作。

太空人會全副武裝在 NBL 內進行訓練。圖／NASA ＠Wikimedia

為了好好完成太空任務，在中性浮力實驗室中的各項訓練至為關鍵，可說是上太空前最重要的一站，而為了使未來的太空人候選者們獲得見習的機會，「休士頓太空與科學教育協會」（Houston Association for Space and Science Education，HASSE）就特別打造了太空學校，讓學員們能夠好好參觀這個地表最大的類無重力實驗室。

在太空學校的課程裡，可以參觀 NBL，近距離認識太空人的訓練情形。　圖／ivicon

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至於真太空人到底在無重力狀態下過著怎樣的生活呢？也歡迎看這個特輯、一窺太空人的日常喔：真‧太空人的日常

參考資料

• 〈Weightlessness〉，維基百科。
• 〈Neutral Buoyancy Laboratory〉，維基百科。
• Moss Grows Strangely in Space. livescience, 2005.02.01
• 〈太空科技和巧克力慕斯蛋糕有啥關係？〉，《網路天文館》，2012.07.17。
• 〈拋物飛行與無重力狀態──從 〈OK GO！〉的 MV 說起〉，《每日一冷》，2017.05.08。
• Kern, V. D., Schwuchow, J. M., Reed, D. W., Nadeau, J. A., Lucas, J., Skripnikov, A., & Sack, F. D. (2005). Gravitropic moss cells default to spiral growth on the clinostat and in microgravity during spaceflight. Planta, 221(1), 149-157.

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本文由臺中國家歌劇院委託，泛科學企劃執行

• 文／趙軒翎

圖／臺中國家歌劇院 提供

科技發明改變你我的生活，除了技術的進步，關鍵更在於人類的創造力。藝術，是在社會發展之前，先窺探到未來可能發生在人類身上不可思議變化的望遠鏡。當藝術碰上科學，會遇上怎樣的火花呢？

今年（2018）在臺中國家歌劇院舉辦的「歌劇院台灣國際藝術節」（NTT-TIFA）中，將展演一系列來自世界各地的表演藝術作品，它們不只是純粹的芭蕾舞、現代舞、舞台劇，這系列的表演中，藝術家特別加重了「科技」元素的展現。

如果你想趁著清明連假來好好的充實探索一番的話，就讓我們一同欣賞即將在 4/7、4/8 登場的《I / II / III / IIII》和《手足舞蹈音樂會》吧！

漂浮空中的現代芭蕾《I / II / III / IIII》

《I / II / III / IIII》。　圖／臺中國家歌劇院 提供

音樂落下，黑暗的背景中，只見光影裡一、二、三、四名身穿黑衣的舞者在半空中翻身倒吊，旋轉、懸浮、跪臥、伸展，受制於隱沒在黑暗中的懸吊裝置，魁儡般舞出相同的姿態。音樂中舞姿相似的舞者究竟是人類？還是機器？他們是被拘束行動的機械？還是脫離重力束縛的自由人？

這個奇異到令人不安的現代芭蕾《I / II / III / IIII》，是比利時藝術家克里斯．瓦東克（Kris Verdonck）著名的作品之一，他主張：「面對極端情況，身體自然湧出的能量才是極美。」透過懸吊的方式，克里斯營造出對舞者柔性摧殘的氛圍，讓觀眾在體驗美感的同時還夾雜著不安甚至是略帶恐懼；而感官與思想的衝突也在於眼前懸浮的舞者與人類渴望對抗重力卻不可得的現況，兩者之間所產生的對比。

人類一直都想擺脫地心引力的控制，但就算是人類技術結晶的飛機或是火箭，都僅僅是透過產生能夠抵銷引力的推力，才得以翱翔於天際、短暫脫離地球束縛。地球上的物體永遠都會被重力作用影響，我們嚮往反重力，而這仍是未盡之夢；《I / II / III / IIII》卻營造出了似乎不被重力拘束的漂浮空間，懸吊讓舞者表現出不同於一般現代芭蕾舞者所有的動作與速度感，卻又藉由編舞設計，讓舞者舉止卻又像是被拘束的機械，創造出這在想像之外的奇異場景。

人類和機器的運動有什麼差別？美感的展現是要表現自己的靈魂，還是要拋下自我意識？

科技對於現代人的生活已然無孔不入，在最初的機械問世之時，世人隱性的焦慮，討論「科技性失業」帶出的延伸問題：人與機械有何不同？有一天人類將會被機械所取代嗎？這樣的探問反覆出現在過去的科幻作品之中，也將再現於我們的未來世界中。《I / II / III / IIII》更是將這樣的焦慮具現化為現代芭蕾舞的一部分，瓦東克的編舞讓舞者在舉止間失卻獨特的個性，挑戰觀者對於機械與人性的認知。

瓦東克：持續探問美感與人性

創作《I / II / III / IIII》的藝術家克里斯 ‧ 瓦東克。　圖／臺中國家歌劇院 提供

《I / II / III / IIII》也是瓦東克對於「美感」的探問、實驗。整個表演分成四個段落，分別由一個、兩個、三個、四個舞者依次登場，剛開始時一個舞者的詭異氛圍，在第二、三、四個舞者加入後，卻湧現協調的意外美感。表演中途，舞者因為懸吊的緣故，難免出現動作不完全一致的情況，瓦東克觀察到，這時也會感受到觀眾期待著舞者再次回歸協調、回歸美感的強烈情緒。

看看上面的影片，你是否也有相同的感受呢？

《I / II / III / IIII》發想自經典芭蕾《天鵝湖》的片段「四小天鵝圓舞曲」，四名舞者像機械人做出一模一樣的動作，而對瓦東克來說，直到有舞者出現錯動打破和諧，美感才在其中油然而生。瓦東克自 2000 年初開始創作，遊走於劇場、裝置藝術與舞蹈間，他過去的作品就時常試圖挑戰肉體與機器的界線，探問人性和機械、空虛與存在。

《I / II / III / IIII》主要發想自《天鵝湖》。圖／2018 台灣國際藝術節

利用整齊劃一的動作，《I / II / III / IIII》的創作，將人體轉化為活動機械，再加入機械與之共處與協調；原始規劃的舞蹈動作遠超過正式表演的內容，經歷各種嘗試後，團隊與機械妥協，將舞蹈速度整體放慢、參與舞者數量減少，卻也因而營造出截然不同的氣氛。

克里斯的多數作品中，「恐怖」與「美」相輔相成、缺一不可，作品中的美感依靠著恐怖不協調的元素建構出內在張力，進而帶來與眾不同的感受。
你，準備好踏上這個充滿美感張力的旅程了嗎？

特雷門琴：現代與奇幻兼具的電子樂器

20 世紀初期，世界上首款使用電能演奏的電子樂器橫空出世，遠在現今大眾熟悉的合成器、電吉他出現之前。這款樂器改變了對「演奏」的認知，從獨奏到交響樂，不管是弦樂、管樂或打擊樂，音樂家都必須要觸碰到樂器，經過弓弦摩擦、鼓棒打擊、呼氣吹奏，才能發出樂聲。這款電子樂器的彈奏畫面非常奇幻，演奏家雙手懸空，優雅的動作或顫抖或停頓，變動看不見的電磁場操控如泣如訴的聲線。

這種樂器稱為特雷門琴（Theremin），俄國發明家里昂．特雷門（Léon Theremin）所發明。先來看看特雷門琴的長相，一個長方形的盒子，左右兩邊分別長出水平和垂直的兩個構造，水平的是個金屬環，垂直的是根金屬桿。

這就是傳說中的特雷門琴，是種「不能觸碰」卻可以演奏的樂器，由垂直和水平兩根天線所組成。圖／Hutschi – Self-photographed, [CC BY-SA 3.0] via wikipedia

營造特殊氛圍的電影配樂

特雷門琴的外型跟多數樂器截然不同，光看外表非常難以想像到其音色呈現。但多數人在不知情的情況下，應該都體驗過它的聲音，在 1950 年代前後，特雷門琴就常被應用於電影配樂，特別是恐怖片、科幻片這類型片，它虛無飄渺、充滿類比感的音色用於營造出特殊氛圍，引發出淒厲、詭譎、奇幻、的感受。
下面一段影片是 1951 年上映的科幻片《當地球停止轉動》（The Day the Earth Stood Still）的片段，旁邊搭配一名特雷門琴的演奏者。大家應該可從這個影片中感覺到特雷門琴演奏的音樂，如何成功地為這些早期的科幻片配樂。其他運用特雷門琴作為配樂的電影，有人整理好了相關文章，有興趣的話也可以參考。

影片中可以看到，演奏者完全沒有碰觸到琴身，僅僅在半空中手指移動就能夠操控演奏特雷門琴。特雷門琴的左右兩側的金屬構造，其實就是兩根天線，具備了不同功能：右側垂直的天線影響音調頻率，左側水平的天線則操控音量大小。

這兩根天線都圍繞著電磁場，當手指靠近或遠離天線時，人體帶電的特性會造成特雷門琴的電磁場改變。當演奏家的手靠近特雷門琴的金屬天線，手和天線之間的電容會改變，進而影響到震盪的頻率，在不同手勢的操作下，發出不同的樂聲。

著迷於特雷門琴的人充滿世界各地，2015 年日本就曾經于吉祥寺舉行過特雷門琴音樂節；甚至更進一步，嘗試開發「家電樂器」，如果想要一把屬於自己的特雷門琴，也可以參考網站資料，親自動手打造喔！

《手足舞蹈音樂會》復刻挑戰人體的特爾西琴

開發特雷門琴後，特雷門以相同的原理，研發了挑戰人體極限的特爾西琴（Terpsitone）。Terpsitone，源自希臘神話舞蹈女神「Terpsichore」；顧名思義，特爾西琴的表演與舞蹈息息相關。特爾西琴的天線埋在舞台底下，當舞者在這個舞台上，舉手投足都會影響到電磁場，使電子樂器隨著舞動發聲。

臺中國家歌劇院 2018 年 NTT-TIFA 藝術節，即將出現「復刻版」的特爾西琴；來自波蘭的新銳編舞家藝術家歐拉．瑪齊耶斯嘉，受到特爾西琴啟發，規劃出精彩的表演《手足舞蹈音樂會》。

來自波蘭的新銳編舞家藝術家歐拉．瑪齊耶斯嘉。　圖／臺中國家歌劇院 提供

特雷門琴與特爾西琴如此玄幻絢麗的樂器，駕馭兩者可是充滿了挑戰。特雷門琴懸空彈奏的魔幻特性，音樂家手指在空中就可以操控出虛無飄渺的樂音，因此一場完美的演出，需要不斷苦練熟悉立體空間的位置與手法，才能維持音準、完美演奏。而特爾西琴的挑戰更加龐大與艱辛，在直立的天線間，舞蹈家細微的移動、節奏變化，都會擾動電磁場，影響音調與響度；可以說，每場特爾西琴的表演都是舞蹈與音樂獨一無二的結合。

目前原始版的特爾西琴保存在瑞士，是特雷門為他愛跳舞的孫姪女 Lydia Kavina 精心打造的舞台。而今日，無須遠赴歐陸，歐拉．瑪齊耶斯嘉即將於臺中開鑼的《手足舞蹈音樂會》，大膽挑戰，再次引入特爾西琴的魅力，讓舞者在樂器天線間起舞，肢體引動音樂，搭配現場 DJ 即興演出，意圖挑戰觀眾對音樂與舞蹈結合的另一種認知。

跨越舞蹈與音樂，讓特爾西琴以另一種形式再現，邀你共舞。

《手足舞蹈音樂會》是一種舞蹈與音樂演奏結合的新挑戰，而《I/II/III/IIII》則開啟觀眾對於恐怖與美並存的感受。清明連假在臺中國家歌劇院，快來體驗科技融入藝術共舞時前所未見的魅力吧！

參考資料：

• Tasha Robinson, Inventory: 14 Movies From Two Ages Of Theremin Music, avclub, 2006.08.23
• 陳翰揚，〈Theremin（特雷門琴）──不必轉職，讓你成為指揮家也是魔法師的神秘樂器〉，欣傳媒，2016.09.19。
• Sean Michaels, The invisible instrument: the theremin, The Guardian, 2015.08.22
• The catastrophoc beauty of I/II/III/IIII

本文由臺中國家歌劇院委託，泛科學企劃執行

2018「歌劇院台灣國際藝術節」活動，精彩開鑼囉！

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• 作者／施登騰 中國科技大學互動娛樂設計系主任

史蒂芬・霍金（Stephen Hawking ）博士。　圖／Lwp Kommunikáció

今年（2018）年 3 月 14 日傳來史蒂芬・霍金（Stephen Hawking ）博士 76 歲長眠的消息，舉世同哀。早上開電腦上網後，看到有更多他的相關消息與回顧，這些熱烈討論從昨天到今天都仍持續不斷著。

霍金的語音代言人

圖／《愛的萬物論》劇照

曾與家人一同欣賞史蒂芬・霍金的傳記電影「愛的萬物論 （The Theory of Everything）」（頗喜歡這中英文片名），不過沒看他的「時間簡史」，只借閱過他親筆自傳《我的人生簡史》。電影透過戲劇呈現霍金博士的生平，算來是個奇特經驗。我們比較熟悉的霍金博士，是那個因罹患漸凍症，後來失去說話能力，需透過電腦語音代言，卻仍不減溝通能力與幽默的霍金博士。當然，電影中也演出了這段經歷，透過電腦語音重拾溝通能力並不簡單。

圖／Stephen Hawking gave a priceless gift to filmmakers of the Oscar-winning movie about his life

網路上可以找到霍金博士親自說明，電腦語音如何協助他發言，可以點以下影片聆聽他的熟悉聲音。

還有一個網站提供「霍金聲音生成器 （Stephen Hawking Voice Generator）」。霍金博士在影片中提到，他當時使用的語音合成軟硬體設備，是由「劍橋精益通訊公司（Cambridge Adaptive Communication）」的 David Mason 幫他裝設在電動輪椅後面；使用的是一款名為「Equalizer （等化器）」的軟體，由加州電腦專家華托茲（Walt Woltosz）於 1985 年幫霍金博士研發的，這在他的自傳中也有提到。

這合成的聲音不僅像機器人說話，而且還有美國口音。《Meet the man who lent Stephen Hawking his voice》（將聲音借給霍金的人）這篇報導中，作者 Rachel Kraus 引述雜誌《Wired》的深入報導，寫到這個聲音原屬 Dennis Klatt 這位美國麻省理工的學者，以他自己的聲音透過電腦合成而成。在 80 年，當霍金博士失去口語能力時，找到了 Dennis Klatt 所合作的《DECtalk》公司的語音合成軟體（Speech synthesizer），透過文字輸入方式進行語音合成（Text-to-Speech，TTS）。

霍金親述他是如何透過科技說話溝通的。　圖／〈Stephen Hawking – How is he talking?〉影片。

目前霍金所使用的語音合成軟體《Equalizer》已經提供開源碼，希望能嘉惠更多有需要的人；正式的官方名稱為「Assistive Context-Aware Toolkit （輔助式語意感知工具包）」，適用於有 Windows 7 以後的版本、使用 C# 語言；不支援 Mac 系統。有需要進一步資訊的話， 雜誌《Wired》2015 年 8 月的這篇報導「You Can Now Use Stephen Hawking’s Speech Software For Free」（免費使用霍金用的說話軟體！）會更清楚。

由於漸凍症的緣故，霍金博士除了逐漸失去說話能力；即使電腦語音的拼字輸入方式，也因症狀加劇而逐漸弱化。到了後期，霍金博士甚至需要借助 IR 去偵測臉頰肌肉運動進行輸入控制，使用的是《Words Plus》公司的軟體《EZ Keys》，只要輸入幾個字，前方螢幕會據以顯示候選字句，讓霍金博士以臉頰的微幅動作控制選字句組合，然後再透過 《Equalizer》轉成聲音檔，也就是那個美國口音的機器人聲 。

據 Rachel Kraus 引述雜誌《Wired》的報導，霍金博士不僅在《DECtalk》公司進行語音合成軟體升級時，要求使用原聲音檔，甚至後來 Intel 為他建置新的軟體時，還在他的堅持下，找回 Dennis Klatt 的原始聲音檔去進行軟體升級。大家可以欣賞「Master Of The Universe： Stephen Hawking」（宇宙大師：霍金）這部紀錄片，片中 22:10~22:40 這一段就有霍金博士以臉頰動作輸入文字的畫面。

圖／〈How Does Stephen Hawking Talk?〉影片

人機互動──語音助理可以做到什麼？

這令人遺憾的新聞確實讓我想到「人機互動 （HCI）」的發展（很抱歉），加上最近跟好友借用了《Amazon Echo》跟《Echo Dot》來玩，常常在早上就使用，會「請」Alexa 服務，說聲「Alexa, Play music.」，Amazon 的語音助理 Alexa，就會幫我播「70 年代電台音樂」，也玩過《Jeopardy 猜謎》，這是 24,000 多個 Alexa Skills（技能）提供的服務（根據 2017.12 數據）。

圖／Amazon

Amazon 也開放 Alexa Skills Kit，歡迎第三方參與開發。iOS 的 Siri 自然我也常用，因為上下班搭車移動中習慣戴耳機，所以都會長按耳機控制鈕呼叫出Siri，要她播音樂或撥電話。但有許多科技報導說得很直白，直接指出 Siri 不僅被遠遠拋在 Amazon Alexa 與 Google Assistant 後面，更不用說相關應用根本跟不上Amazon Alexa Skills 與 Google Me-Too 的第三方應用那樣的快速發展。

也有篇科技新訊提出相關分析，並特別點出三家公司在發展「Voice First Platform」這種新型個人數位服務與應用平台上的顯著差距，或許會成為影響三家公司發展前景的致命關鍵。

Amazon Echo 語音助理裝置。圖／作者拍攝。

替 Siri 配音的人

此外，再談談原音重現。就像霍金博士的語音合成的原音是 Dennis Klatt。iOS Siri 在發音上非常接近自然人聲，而最常用的女音則是 Susan Bennet 的聲音組合的（見下圖），而男聲版本的，可以查到資料的是幫英國 Siri 版配音的 Jon Briggs，他算是 iPhone 4 第一代 Siri 的男聲。

而根據 Susan Bennett 接受訪問的錄音內容「Siri is dying. Long live Susan Bennett」，她提到她在2005年接到一個配音委託，當時她不知道這些錄音是做什麼用的，整整花了 1 個月，每天 4 小時去錄許多短句，後來還是同事在 2011 年問她，她才知道是用在 Siri 的人聲語音服務上。只不過 Apple 也未曾正式承認 Susan Bennett 就是 Siri 這個機器人助理的幕後人聲。

但對 Susan 來說，至少 CNN 請了專家鑑定確定，她在 TED 以「Accidentally Famous: The Story Behind the Original Voice of Siri 」為題演講過；但根據報導，Jon Briggs 卻還接到 Apple 電話，被要求不要公開談論他就是 Siri 的男聲，理由就是「不希望 Apple 的數位語音助理被聯想到特定的人」。他們兩位曾同時被訪問過這些特殊經驗，有興趣者可以看這篇訪問稿：「Hey, Siri! Meet the real people behind Apple’s voice-activated assistant」。

siri 的幕後配音員 Susan Bennett 。　圖／Susan Bennett 個人網站

如何讓數位語音助理「聽起來」越來越像人？

那就接續談談在發音上越來越接近人聲的數位語音助理（Digital Voice Assistant）吧！

之前在「The Voice of Museum」這篇分享中（博物館學會網站刊載連結），曾於針對博物館科技應用談到「數位語音助理」與「語音服務」時，有提到如下的內容：

無論是把 Echo、 Siri,、Cortana 稱之為語音助理（Voice Assistant）、虛擬助理（Virtual Assistant）、人工智慧助理（AI Assistant、AI-Powered Virtual Assistant），而且就像「The Surprising Repercussion of Making AI Assistants Sound Human」以及「Why Do So Many Digital Assistants Have Feminine Names」談到的議題，我們對人工智慧科技服務的具體想像，其實不是機器人助理，而是更接近「人」的虛擬助理，無論是在語音對答服務時更像真人的語調，或者是在命名與性別上。

文章中提到所謂的「依存互動 Contingent Interaction」，並引用研究說人類比較能夠對可以來回反應、對話與互動的人事物有所連結。報導也都提出不僅「擬人 Humanlike」是具體目標，兼有個性與實用性（Personality and Utility）的虛擬助理服務也是眾所企求的。

這也讓我想起在智慧博物館《AI 上博物館》中，引述 Deeson 廣告公司的科技策略總監 Ronald Ashiri 在文章《How Museums Are Using Chatbots》（博物館如何應用聊天機器人），其中的概念「Giving chatbots a face」（賦予聊天機器人個性形貌）。就從上述所分享的實際案例來看，目前的人工智慧發展已讓「想像」逐漸成真。

其中所提的數位語音助理的 Humanlike、擬人化（ anthropomorphic）傾向，以及命名女性化的特徵，在在顯示了數位助理的研發，是在追求一個全知的 AI 語音助理；或許在具體樣貌上，就會越來越接近電影《鋼鐵人》的人工智慧助理：J.A V.I.S. （Just Another Rather Very Intelligent System的縮寫） 。

圖／《鋼鐵人》劇照 @The Verge

人機互動的溝通：語音轉文字，文字轉語音

前面提到，霍金博士透過軟體《EZ Keys》選擇字句，再由軟體《Equalizer》轉譯成聲音。這種 Text-to-Speech（TTS，文字轉語音）的數位轉譯形式對現在的數位技術來說其實是很簡單的應用，因為已有很多 App 都能支援，即使是逆向工程：Speech-to-Text（STT，語音轉文字），也已經很普及，像是現在手機輸入法中內建的語音輸入法。

特別再提及這點，是因為「文字」與「語音」都是與 AI 數位助理溝通的重要媒介與元素。就如同在《AI 上博物館》與《AI 上互動娛樂設計系》[註1]（這兩篇所介紹的許多數位語音應用，博物館與其不同業界所使用的「AI 聊天機器人」，不管是「純簡訊服務類（text messaging service）」、「即時對話服務類 （chatbot conversational service） 」、「問與答諮詢類（Q&A chatbot service）」類；基本上，人機互動都是透過「文字」或／與「語音」溝通。

像 Google 就研發了專屬的「語音合成標記語言」（ the Speech Synthesis Markup Language；SSML ）技術來支援語音合成應用程式，並操控互動語音系統；使得與 AI 數位語音助理的對話，可以像是跟某人說話互動一樣。

舉兩個實際的應用案例：

Google Story Speaker （互動故事閱讀器）

基本概念是將在網路文件編輯器 《Google Doc 》上所編寫的互動腳本（文字檔），透過 Add-On （附加元件）加入應用程式《Story Speaker》，就可以使用智慧管家《Google Home》或語音助理《Google Assistant》，以語音播放；「文字朗讀功能（TTS）」再加上「語音辨識功能（STT）」，就可以讓《Google Home》成為《Story Speaker》，而且還會在特定段落詢問閱聽者的決定，提供不同路線的故事內容，導引到不同的故事結局。

圖／Google Story Speaker

Google Grilled Murder Mystery（互動偵探角色扮演）

此應用的概念，是讓玩家在這個語音互動應用程式中的謀殺案中扮演偵探的角色，玩家透過訪問四名嫌犯中的每一名去調查餐館老闆的命案的線索，以確定誰才是兇手。此應用程式也使用了 SSML 語音合成標記語言技術，所以玩家就像是透過一位「助理」的協助，進行命案的偵查。

由 Google 開發的人工智慧語音互動遊戲「Grilled Murder Mystery」。　圖／Grilled Murder Mystery

現代人工智慧可以執行什麼任務？

所以無論與語音助理之間的溝通，是透過 TTS 或 STT 形式，在未來，透過人工智慧、自然語言處理、機器學習等先進技術的導入，要在現實生活中有 JAVIS 協助打點一切，並提供全知的資訊服務，並非不可能。

「語境（Context）」、「語言（Language）」、「推理（Reasoning）」被視為人工智慧的三大挑戰，但如果是要考慮的 AI 數位語音助理之研發應用的話，它們也是機器學習、自然語言處理兩項技術的重大挑戰。

現如今，金融特別是一個全面採用 AI 技術、自動化技術的行業，也就是大家熟悉的 FinTech 趨勢。針對「數據資料導向任務（Data-Driven Task）」的自動化來說，AI 技術已被充分運用了，AI 財經機器人已能自動撰寫處理「基金財務報告 Fund Reporting」、「損益分析報告 Profit & Loss Reports」、「信用管理報告 Credit Management Reporting」、「銷售報告 Sales Reporting」（資料來源）。看來，許多挑戰已隨著應用需求與科技發展，而逐漸被克服。

而我的重點是，人工智慧技術、機器學習模型已經能夠自動判斷文本的結構和含義，像是根據霍金博士輸入的幾個字，自動判斷後提供「選用字句（Candidate Sentence）」，有效減少輸入次數；或者像前面例舉的「互動偵探角色扮演（Grilled Murder Mystery）」此一類型的智慧語音應用。

「全知型」互動對話導覽服務

在 TTS、STT、AI、Machine Learning、NLP 等技術的持續發展，以及典藏資料庫的內容支援下，很期待未來有機會在博物館、商展、展演機構見到「全知型」互動對話導覽服務的出現。

梵谷自畫像。　圖／ The Art Institute of Chicago via Google Arts & Culture

下圖是使用自然語言處理（NLP）技術，利用分析器（Parser）將一段「畫作說明文字」（梵谷自畫像）進行語法分析（Syntactic analysis）的結果。這段「畫作說明文字」在數位處理分析後，由分析器解構成各個詞彙單位，並呈現其結構和含義。語法分析也用來建立樹狀的語法樹（syntax tree），透過中間表述提供詞彙單位串流的語法結構。

該段說明文字如下：

「Vincent van Gogh painted his first known self-portrait in 1886, following the model of the 17th-century Dutch artist Rembrandt. But by the time he made this work, a year later, he had clearly shifted his allegiance from the Old Masters to the Parisian avant-garde. Under the influence of Neo-Impressionist color theory, he based this painting on the contrast of complementary colors.」

Syntax分析結果見下圖：

語法分析（Syntactic analysis）圖。　圖／作者提供

也就因為這些強大的數位技術支援，我們與機器的「文字」或「語音」互動對話，都能更自然，人工智慧更思考能力，人機互動更接近我們的日常行為。所以數位科技讓因為漸凍症無法言語的霍金博士仍能繼續寫作、演講；相信數位科技也打開了與具有龐大內容的數位語音助理／電腦／資料庫進行深度互動的機會。

WATSON，美術館中的全知數位導覽員

我個人認為的理想數位導覽應用典型，應該是是巴西奧美廣告公司與 IBM 公司合作，於 2017 年 6 月在巴西聖保羅博薩博物館（Pinacoteca do Estado de Sao Paulo） 所推出的數位導覽服務《The Voice of Art / with WASTON》。

這個 App 使用的數位語音技術就是由 IBM 研發的《WATSON》。研發團隊為了培養 WATSON 的應答能力，共花了 6 個月時間與西聖保羅州立博物館策展人和研究員合作，以大量的書籍、報導、傳記、訪談、網路資料、影片讓 WATSON 透過機器學習累積對於藝術作品豐富知識與答案，並擴大可對話與提供回覆的範疇，WATSON 就像個全知的數位導覽員。

在「The Voice of Art ／ with WASTON」的宣傳影片中，研發人員說：

「用預錄的聲音介紹藝術史，並不是真正的互動。」

所以他們花了非常大的努力，希望讓 WASTON 與使用者有更自然的對話。影片中，有位小孩則看著肖像畫，問畫中人物說「你喜歡踢足球嗎？」。我想 WASTON 的確做到了！！！！

小朋友透過導覽器問說：「你喜歡踢足球嗎？」 圖／ADWEEK

• 本文轉載自作者臉書，原標題為〈數位「代言人」〉。
• 編按：相關內容也歡迎參考這篇報導–〈中國科大互動系推出對話機器人〉

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從侵門踏戶住你家，到進入實驗室

圖／John Tann@flickr

果蠅很能適應實驗室裡的生活。也許適應得太好了。果蠅的繁殖速度很快（母果蠅能在十天內完成其繁殖週期，繁衍出四百隻甚或一千隻後代）。牠們的遺傳結構相當簡單（只有四到七個染色體）。而且，跟所有的有機體一樣，牠們也會基因突變。

1910 年，哥倫比亞大學的基因學家湯瑪斯．杭特．摩根（Thomas Hunt Morgan）於偶然間發現果蠅身上會出現極其明顯的突變現象，而且突變的地方很多。果蠅也因而立刻有了新角色，不再只是在曼哈頓上城於夏天期間穿門侵戶、到處聞來聞去、有可能留下來或離開的惱人小蟲。

就像幫果蠅立傳的勞勃．柯勒（Robert Kohler）所說，牠們變成了「同事」。沒多久摩根的實驗室就變成了果蠅的實驗室，也就是國際知名的「果蠅屋」（Fly Room），摩根與其他研究人員也很快就成為鑽研果蠅的科學家，還自詡為「果蠅人」與「果蠅學家」。

摩根的果蠅屋。　圖／左岸文化提供

很快地，果蠅也就成為世界各地基因實驗室的標準配備。的確，如同柯勒寫道，要不是果蠅有辦法扮演「生物繁衍反應器」的角色，並且在身上出現大量的突變現象，現代基因學可能也就不會那麼早就誕生了。

果蠅的遺傳圖譜 By Thomas Hunt Morgan [Public domain], via Wikimedia Commons

早年，當摩根與他的「果蠅人」把果蠅納為實驗對象時，他們發現果蠅的突變能力實在太厲害，讓他們有點招架不住。突變果蠅大量出現，多的不得了。因為新資料的數量實在太大，他們必須採用新的實驗方法，一種以高效能為特色的方法，而這種被稱為「基因圖譜」（gene mapping）的新方法也立刻就成為基因研究的新特色。

為實驗室「量身訂做」的新品種果蠅

緊接著，受限於新方法，他們需要一種新的果蠅，一種很穩定的果蠅，好讓他們能夠很有信心地拿來與其他果蠅做比較。牠不能像實驗室以外的果蠅那樣具有天然的高可變性特色，凡是牠身上出現的變異，就一定是透過實驗而產生的突變，就像柯勒寫道，「他們將那種小小果蠅予以重新設計，打造成一種活生生的全新實驗室利器，就像顯微鏡、電流計或分析試劑一樣。」

一種蠅類就此誕生。只要牠不要跟其他比較不標準的親戚混種，牠就是一種新的動物。研究人員發現，那種最具吸引力的變種果蠅比較適合用來繁殖，牠們的身軀龐大，交配慾望與生殖力都強，而且與「果蠅屋」外面那些飛來飛去的其他果蠅顯然不同。摩根注意到，這些果蠅「不會讓自己淹死或困在食物裡，或是拒絕從培養瓶裡面出來，諸如此類會讓實驗者不開心的行為。」

果蠅染色體位置與變異的關係。 By Twaanders17 (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

新品種的果蠅非常合作，牠們樂於接受實驗，配合度高，能夠繳出各種精確的數據。牠們與實驗室外那些只在黎明與黃昏時出現的遠親們越來越不像，整天都很活躍，而且繁殖很準時。牠們大量繁殖，因此可以被用來進行各種各樣的大量實驗。若用最寬的數字來估計，為了在 1919 到 1923 年之間完成一般果蠅的基因圖譜，摩根與同事們「麻醉、檢視、分類與處理過的」果蠅數量，大約在一千三百萬到兩千萬之間。如此不精確的數字同時說明了果蠅地位的低下和這個數字之巨大。

也許你會說：果蠅在進入實驗室之後，牠們的生活獲得保障，過得輕鬆而不缺食物。牠們不再需要覓食或躲避掠食者，幼蟲也不會遭到侵擾。直到進入實驗室之前，果蠅始終跟狗、老鼠、蟑螂與一些家中常見的昆蟲一樣，都是在夾縫中求生，牠們是人類的夥伴，與人類共享歷史，在我們旁邊和我們之間建立牠們的家園，既不是全然野生，也非居家的昆蟲（也許「共生」一詞比較適合牠們），在我們吃飯的地方吃飯，在人多的地方繁殖，而且無疑地，就算我們死了，牠們也能活下來。

果蠅第三染色體突變的翅膀。　圖／左岸文化提供

但是要在實驗室裡討生活也不容易。自從摩根的時代以來，數以十億計的大量果蠅曾接受過誘發性突變的實驗。就像柯妮莉雅．赫塞－何內格所見證的，牠們身上長出來的器官不是太多就是太少，有的是畸形，有的則長在不該長的地方（從眼睛長出腳，或者腳上面再長出另一隻腳，反正就是那麼一回事）。只要略施小技，就能讓牠們罹患亨丁頓氏舞蹈症、帕金森氏症或者阿茲海默症。牠們睡得不好，記憶大亂。牠們也會對乙醇、尼古丁與古柯鹼等物質上癮。簡而言之，就像柯妮莉雅所體悟到的，牠們肩負的任務是幫我們實現健康與長壽的美夢，同時也幫我們承受種種夢魘般的痛苦。

果蠅的同源異型基因。sources：Wikimedia

為什麼我們不會對果蠅有惻隱之心？

實驗室果蠅不是普通的惱人小蟲，牠們肩負著幫助人類科學進步的重大使命，卻也只是一種「工具」。　圖／Harney @Pixabay

實驗室的果蠅變得越來越標準化，與牠們那些野生遠親的差別也越來越大，而就在牠們逐漸成為哥倫比亞大學果蠅研究室的產品時，摩根與其手下的果蠅專家們也越來越喜歡與敬重牠們，甚至跟遺傳學家約翰．霍爾丹（J.B.S. Haldane）一樣尊稱牠們為「高貴的動物」。有鑑於他們在繁殖果蠅的工作上投注那麼多心力，與牠們朝夕相處，而且雙方合作無間，他們會把果蠅擬人化，實在一點也不令人感到意外。但是，儘管如此，像他們那樣殘殺自己喜歡的動物，也是一件有點奇怪的事，不過我們也別忘了，高貴的行徑往往涉及犧牲，而且雙方可說是攜手踏上了一趟偉大的科學發現之旅，而這些犧牲原本就是故事的核心。

也許這點奇怪之處可以讓我們瞭解另一個更奇怪的地方：

為什麼這種果蠅能夠與人類如此相似，似乎讓我們理所當然地把牠們當成人類在生物研究上的替身，同時卻又與我們截然不同，因此我們也可以如此自然而然地隨意摧毀牠們，不會有任何悔恨與顧忌？

果蠅打架的影像[1]令人感到困惑。我們實在沒想到，在與上海相距那麼遠的地方，這次不是蟋蟀，而是果蠅被當成一種純粹的實驗工具。果蠅居然會與一種沒有昆蟲相鬥文化的文化有所牽扯，被拍攝下來，還丟了腦袋。上海人在玩蟋蟀時有很清楚的界限，他們與蟋蟀的關係曖昧，喜愛牠們，但也很清楚牠們就只是蟋蟀。在聖地牙哥這裡，界線也很清楚，果蠅就是果蠅，也沒有曖昧的關係。聖地牙哥的實驗室裡，人蟲之間的相似性是可以量化的。即便數字並不是那麼精確無誤，但人類與果蠅之間事實上有很多共同的基因；就細胞的層次而言，人類與牠們有很多一樣的新陳代謝與傳遞訊息的通路；而且，很多腦神經科學家都願意承認，人類與果蠅有很多相同的行為，（而且他們也同意）兩者有很多相同的分子機制（molecular mechanism）。

被「模組化」的果蠅，生生死死都在試管裡面。圖／Oregon State University@flickr

這件事實在不怎麼美好，動物實驗就只是一種工具而已。透過實驗將生物予以模式化，理由在於我們想要將身體與靈魂加以分離，同時也分離了生物學與意識，還有物理學與形上學。如果我們能確認人蟲之間的相似與相異之處並不屬於同一個層次，就會比較容易下手。也就是我們必須用不同的基礎來分辨相似性與相異性，很清楚人與蟲的相似之處存在於基因裡，而相異之處則根本是不證自明的：斷定人蟲差異的標準來自於遠古的亞里斯多德時代，如今已成常識，顯然根本不須多加思索。我們大可以說牠們就只是昆蟲，人蟲之間的差異無庸置疑，我們也因而可以任意處置牠們。伊利亞斯．卡內提（Elias Canetti）深諳此一道理。他曾寫道，昆蟲是「化外之物」。

即便在人類社會裡，摧毀那些小小的生物也是唯一一種不會遭受懲罰的暴力行徑。牠們的血不會讓我們有罪，因為那種血與人血不同。我們不曾凝視牠們的呆滯眼神……至少在西方世界裡，牠們也不曾因為我們越來越關心生命（不管此一趨勢是否有實效）而獲得好處。

軀體與精神：是「社會性」造成差異嗎？

荷蘭哲學家兼人類學家安瑪莉．摩爾（Annemarie Mol）曾研究過動脈粥狀硬化症（atherosclerosis）的社會性，那是一種會讓動脈變窄，阻礙血液循環的疾病，一開始出現在腿部，接著會轉移到心臟去。摩爾是個敏銳的觀察者。她曾經旁觀動脈粥狀硬化症患者被解剖的過程，其中許多死者都是在醫院的療護之下病逝的。她注意到，當病理科醫師把厚厚的肉體劃開，進入屍體的循環系統時，總是會稍候片刻，拿一塊布把屍體的臉部遮住。

根據此一動作，摩爾認為，事實上屍體所代表的是兩種存在物：身體只有一個，但卻蘊含兩種存在意義。被切割的身體是生物學上的身體，與人性的形上學無關，是一塊可以隨意支解，無名無姓的肉。但被切割的身體也是另一種存在物，它是一種具有社會性的身體，它有過去的種種經歷，有親友，一種曾經愛過也受苦過的身體，需要他人的謙遜對待，還有尊重與關注。摩爾的重點並不在於我們該去討論解剖桌上的身體是哪一種身體，而是要凸顯出兩種身體其實都在，用布遮臉的舉手之勞儘管簡單，也是對於身體社會性的確認。

By Francisco Romero Ferrero (Own work) [CC BY-SA 4.0], via Wikimedia Commons

也許她所提到的那一塊布正足以指出，儘管兩者都會打鬥，但上海的蟋蟀不同於聖地牙哥的果蠅。也許兩者之間具有一種存在意義上的差異。在上海，每一隻蟋蟀都與許多蟋蟀同在，牠們彈性的身體都承載著許多經歷，許多朋友。牠們的身體讓許多人懷抱夢想，許多計畫就此展開與落空。如果牠們是鬥士，我們也是。至於聖地牙哥的那些果蠅，只是科學性的，是一種「活生生的實驗室利器，就像顯微鏡、電流計或分析試劑一樣」，其目標明確，角色也有清楚定義，不管死活都無關宏旨。

參考資料：

• [1] ：關於果蠅打架，可以參見這篇紐約時報的報導：Flyweights, Yes, but Fighters Nonetheless: Fruit Flies Bred for Aggressiveness。

本文摘自《昆蟲誌──人類學家觀看重重的 26 種方式》，左岸文化出版

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久等了！經過一整年的規劃和醞釀，泛科學終於達成開站七年來的重大里程碑——我們推出實體雜誌啦～～

自開站以來，泛科學一直為了要不要實體化這件事情反覆糾結。在糾結什麼呢？除了成本因素是一個考量，另一個原因是台灣目前已經有許多優質的科學雜誌例如《科學月刊》、《物理雙月刊》、《科學人》、《BBC知識》等等，泛科學如果要做雜誌，除了品質要做得跟這些前輩們一樣好，還要夠特別！

在過去一整年裡，編輯部不斷的發想一個又一個的專題，設計部嘗試了無數種設計風格。在所有人的腦袋都燒乾以後，現在我們終於可以大聲說出：我們不一樣！每個人都有不同的境遇

第一期《週刊少年泛科學 EX.》正式登場！

出版社：龐恩賽文化

語言：繁體中文

出版日期：2018.04.01

ISBN 書號：3141592653589

裝訂方式：平裝

定價：$ 196

關於《週刊少年泛科學 EX.》，你不可錯過的三個科學雜誌之最：

• 最勵志

當你的研究計畫寫不完（而且明天就是交計畫的死線了，贛），看一下「科研計畫筆記本」，滿足你計劃一秒就完成的幻想、然後再繼續熬夜、繼續崩潰吧！

當你失去人生的動力，看著水熊君努力尋死的故事一定會找到生命的意義，因為這是牠唯一想做的事情卻怎麼都做不好（想死卻都死不了啊，贛）。

• 最實用

打了一整天的研究計畫，覺得手腕不舒服嗎？這時候《週刊少年泛科學 EX.》就是你的手腕救星。

計畫打完已經 12 點了，只好拿出泡麵當晚餐，蓋上《週刊少年泛科學 EX.》完美密封泡麵碗，加快泡麵效率。

回到家發現忘記餵貓主子吃飯，馬上開罐罐給牠，吃飽之後馬上放上《週刊少年泛科學 EX.》，讓主子用最舒服的角度入睡。

• 最科．宅

看看這本書的封面，再照鏡子看看自己，懂？

這本全台灣最勵志、最實用、最科宅的科學雜誌創刊號優惠進行中，這本賣得好才有下一本，請大家告訴大家，人手一本，支持超科宅養成計畫吧！

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看到這個一年只會見到一次的限定版泛科娘，就是要跟大家說聲「愚人節快樂」的時候啦！

好希望每年的愚人節企劃都可以成真啊～（但每年都只是希望嗚嗚）

覺得不能只有你被騙嗎？快點把這個「好消息」分享給朋友XD

越多人同樂(?)，泛科學編輯部明年就會越用力唬爛大家喔喔(欸？)

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作者 / 關旭佑

都說本篇有雷了，不想被暴雷的馬猴燒酒啊快快捂耳離開！Source：IMDb

———-本篇有雷！———-

最近坑好坑滿的魔法少女小圓外傳MGO終於開服了！這個之前造成話題的暗黑動畫把魔法少女從以往散播歡樂散播愛的角色，變成了不小心就會斷頭的危險職業。而邀小蘿莉許下願望成為魔法少女的QB[1]，原來只是個想收割能量的陰險生物。

而魔法少女小圓的故事設定似乎與簽下去的研究生生活有類似的情況。

／人◕ ‿‿ ◕人＼和我簽下契約，成為魔法少女研究生拯救世界吧！簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦簽啦…… Source：IMDb

如同故事中魔法少女失去希望後就會轉變成魔女，一個有著理想與願望的新鮮研究生，經歷過各種失敗與data生不出來後，最後沒辦法畢業而成了研瑞[2]。那我們來看看如果以進入研究所為條件與QB簽約的研究生，成為研瑞時，會放出多少能量？

魔法少女與熱寂

一開始先來複習故事設定吧，QB在動畫第九集中說明了牠的目的：為了避免宇宙的熱寂。

「熱寂」這個名詞得要從熱力學開始說明。熱力學第二定律告訴我們，熱量不能完全轉換成作功而不產生其它影響。高溫處的熱量作功時，其中會有一部份熱量會流向較低溫的地方（如同在引擎中，燃燒汽油一定會有部分的熱量逸散到更低溫的部份），而這些在低溫處的熱量就不容易用來作功了，因為要作功又需要放出熱量到更低溫的地方。

因此，如果現在有一個與外界沒有能量交換的封閉系統，其中包含有許多小的系統，這些小系統間互相有能量的轉換。那麼當能量轉換來轉換去許多次後，小系統可做功的能量就愈來愈少，最後沒有了。由於宇宙被視為一個封閉系統，套用上面的論述，宇宙中最後就會沒有可做功的能量[3]，此時的狀態就稱為「熱寂」——一種宇宙終結的可能方式。

source：IMDb

QB所在的外星文明想要避免宇宙的死亡，因此發明出一種技術，這種技術可以把人類絕望時，情感的波動轉換為能量（雖然很扯，不過請暫且相信一下，不然戲演不下去了），以避免熱寂。但是如同剛剛所說，熱力學第二定律是不能違反的，封閉系統的可做功能量只會變少，所以QB 想要阻止熱寂也必須要有方法從宇宙外取得能量[4]。

因此除非科幻的認為QB是來偷走能量的另一個宇宙的居民，不然如果牠跟地球處在同一個宇宙中，那看來騙小蘿莉的行為是徒勞無功的。QB：我沒騙，是妳們沒問啊。

QB：我沒騙，是妳們沒問啊。source：IMDb

能量和絕望的菸酒生研究生

那假設QB真的是外宇宙人，也真的能從絕望中抽出可用的能量來使用，那麼牠從不能畢業的絕望研究生身上可以抽出多大的能量？

怎麼還沒辦法畢業，我真是個笨蛋啊… 用新房角度[5]看著老闆這樣說也許可以比較快畢業XD。圖／SHAFT@wikipedia

根據衛福部飲食指南公布，人一天大概攝取2000大卡，一大卡=1000卡、 1卡約4.2焦耳，所以2000x1000x4.2=8400000，換算後大概是8400000焦耳的能量。如果以活到七十歲來算的話，就會吃了大概約兩千億焦耳的能量。所以看來陷入絕望的研究生壞掉的時候，QB抽出的能量至少可以讓研究室的某電腦[6]多跑個4000天左右吧（看來能多發好幾篇paper了呢 勵志）。不過現況雖然是有的時候好像發了好多篇論文還是沒辦法畢業，但想想七海八千代拼了七年也沒變魔女，好像也是不用那麼絕望！？

啥？你比較想知道實際上要怎麼做才能變魔法少女嗎？請找ARuFa [7]

注釋：

1. 萌娘百科：QB娘
2. 人瑞是活很久的人類，研瑞是念很久的研究生。
3. 這只有考慮熱力學而已。宇宙是重力系統，又正在加速膨脹，而且還很多尚不清楚的效應，所以還不知道宇宙是不是會這樣子完蛋。
4. 如果能從系統外面取得能量，其實就不算是真正的封閉系統了。
5. 新房角度（SHAFT角度）：超越人類極限地 將頭部向後方轉並且與自身脊椎骨形成45°夾角
6. 以一台600瓦的主機來大略估算。
   （200000000000焦耳）÷（600瓦）÷（86400一天秒數） ≈ 4000 天
7. ARuFa為一名日本部落客（看來這次他又正常發揮中惹XD）

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本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

圖／pixabay

我們身邊充斥數不盡的各種謠言，不僅在電視上會看到許多似是而非的資訊，甚至還全面入侵手機、社交軟體與平台。在科學新知日新月異的時代，該如何不被這些謠言耽誤人生呢？尤其是與你我生活息息相關的食安謠言，有什麼辦法可以不被他們淹沒呢？等待他人闢謠不如靠自己！破解食安謠言有那些訣竅呢？讓我們用以下這則謠言練習見招拆招、完全破解的功夫吧！

謠言：日本 90 歲高齡禪宗僧侶富澤知芳大師提倡飲用健康的馬鈴薯生汁，馬鈴薯生汁療法據說可以有效控制癌細胞，也治好了很多人的肝病、糖尿病、高血壓、心臟病、腰痛、胸痛、肩膀痛。如果是正被慢性病所苦的人，請務必嘗試。有數十名癌症患者透過此自然食療逐漸痊癒！要記得，買來的馬鈴薯如果發芽，記得將發芽的部分切除，才能安心食用喔！
另外，最近市面上有些太白粉是用發芽馬鈴薯做的，連蟑螂都不碰，千萬別再用可能有毒太白粉來勾芡了！
看過這篇文章的人都轉發了，趕快發揮你的善心轉發這個資訊，讓世界更美好～謝謝~

看完之後，你是不是覺得哪裡怪怪的呢？先把這些疑問放在心裡，讓我們一步一步來看這則謠言有哪些陷阱吧！

讓我們鼓掌歡迎本次不停中鏢（誤）的主角馬鈴薯。　圖／BlackRiv @Pixabay

陷阱一：專家說……？

「專家說」是許多資訊來源的起手式：跟事實陳述比起來，故事比較有說服力；和不知道是誰的路人甲比起來，諾貝爾獎得主的話比較容易讓人相信。但如果諾貝爾獎得主說的是和自己專業領域完全無關的事呢？你還會選擇相信他嗎？

理性上我們都知道要想一想，但也有許多研究告訴我們，人們會受到「因為這個人有一點好就以為他什麼都好」的月暈效應的影響，也會在也會在懶得動腦筋時依賴權威，將決策工作交給「專家」。

將決策工作交給「專家」這會有什麼問題呢？且待稍後娓娓道來，採信言論之前，還有很多功課要做呢！要先搞清楚發言人本身到底有沒有說過相關言論？發言人實際上的專業背景、發言人是否有好的發言依據作為支持，這些都是必須要查證的內容。

就…只是個路人而已

以我們這次討論的這則謠言來舉例，內容提到了「日本90歲高齡禪宗富澤知芳大師提倡……」，雖然這位大師能健健康康地活到了90歲非常的厲害，但這樣的「個案」故事是不能當作「通則」來看的喔。就算我們先把是不是真有其人放到一邊，假設真的有這麼一位高齡長輩分享了他自己的生活經驗，這也僅止於是「經驗談」而已，是否真有其功效、甚至能推己及人呢？這可不見得喔！

我是專家，隔壁的

有的時候真的有專業大大出來說話了！這時候我們要注意什麼呢？可能發言者真的有其專業領域背景，但如果他管得太廣，管到海邊不屬於自己的領域時，就是你我需要去注意的警訊了。

比方說近期發生有出過好幾本暢銷書的「食療天后」，發表了以形補形吃魚頭補甲狀腺的言論，就被許多領域內的專家點出許多不合理之處，且細究起來，會發現「食療天后」的主要背景跟心理治療較相關──這誠然是個歡迎跨領域的時代，但拿著 A 學位宣稱有 B 專業，對於強調「知之為知之，不知為不知」尊重自己的專業人士，不應該出現這樣的行為。

魚頭：找我？（設計對白）　圖／christels @Pixabay

我是真專家，我說的話總沒錯了……嗎？

那只要是「真 ‧ 專家」說的肯定就沒問題了嗎？

首先，即使確定有這個專家，也不代表專家本人就講過這些內容啊（當事人也表示「黑人問號」），像是「鹹酥雞必備的『九層塔』會導致肝癌」的例子，這是在江湖上打滾已經超過十年的謠言，裡面指名道姓「被署名」台北榮民總醫院臨床毒物科葛謹醫師、吳明玲醫師已經數度撰文澄清，但這個謠言還是在江湖上到處飄啊飄，三不五時出來遊蕩一下。（連結請見此）

近年來鹽酥雞真的很容易中標。　圖／flickr

其次，即便是相關領域的專家，也並不代表所講的內容就是金科玉律，為什麼呢？現代社會中許多科技問題要回答都是相當複雜的，「吃什麼東西會不會對身體造成影響？」這樣看似簡單一翻兩瞪眼的答案，背後牽涉著許多可能關於食品科學、生理學，甚至是化學等許多不同的學科知識，沒有任何一個「全知全能」的專家是可以簡單回答的。而且科學也在不斷地往前推進，其重要的態度之一便是科學家們會不停質疑、挑戰彼此的觀點意見，舉例來說，國健署 107 年 3 月 13 日發布了新的國人「每日飲食指南」，就調整了對於雞蛋以及牛奶攝取的觀點：更多的研究發現這兩者含有的脂肪、膽固醇與心血管疾病並無顯著關聯，因此對於飲食的建議也就出現了變動。科學知識並非恆久不變，本就應當基於事實而隨時修正觀點、更新資訊內容。

國健署今年 3 月 13 日發布了新的國人「每日飲食指南」，要調整一下健康飲食的概念囉！圖／pixabay

這樣聽下來似乎有點令人無所適從，但其實判斷資訊很重要的訣竅就是：別輕易相信專家。

任何論述，都應當釐清對方根據了哪些「事實」做出結論；如果僅僅依據個人經驗，那不管是不是專家，可信度都相當有限。當然有些內容牽涉到較專業的知識，或許專家可以協助我們整理出比較可靠的資訊，但發言人本身到底有沒有說過相關言論、發言人實際上的專業背景、發言人是否有好的發言依據作為支持，這些都是在採信言論之前必須要查證的內容。這些發言的專家依據了哪些研究事實做出了結論、或是沒有足夠的證據就做出了不可靠的發言，仍是我們可以判讀「可信度」的重要角度。

再來看一次，專家說有那些專家呢？（點圖放大）圖／食藥署提供

陷阱二：效果神奇！

除了常見的「專家說」之外，你也會發現有些健康資訊常常會提醒你意想不到的小物有著神奇的效果。像是我們當作範例的這則謠言的內容：「飲用健康的馬鈴薯生汁，結果數十名癌症患者透過此自然食療逐漸痊癒……。」

在這裡，出現了第二種陷阱「神奇效果」，沒有詳細解釋與學理說明，便讓隨處可見的食物冒出了一個可以「治療癌症」的神奇效果，如果真的這麼有效，這位日本老和尚應該很早就獲得諾貝爾獎，而且醫生、藥廠也不必費盡心思研發癌症、慢性病的藥物了。

同類型的夥伴還有你可能也很常看到的神奇關鍵詞：「減肥」、「防癌」、「治病」。這些類型的健康指南，跟海波浪一樣一波未平一波又起，但為什麼我們到現在還是搞不定「吃什麼才健康」這件看似簡單的事情呢？因為還是有很多人會認為，既然某種食物擁有某種營養素，所以吃越多就一定越健康。但其實食物營養學與身體疾病的關係相當複雜，不能一言以蔽之。 治療疾病還是應該按照醫生囑咐，也不要真的認為只吃某種食物就能預防、治療癌症，以偏概全，容易害自己輕忽健康檢查、改善生活習慣與飲食習慣等等作為。

補充鈣質還是多喝點牛奶吧！　圖／pixabay

就讓我們先用另一個例子來說明吧：「用醋洗菜就可以清除所有的農藥」這是真的嗎？

其實，農藥的化學物質種類很多，一部分具有胺基或鹼基結構的農藥會被醋溶出，也有高工科展實驗證實可以減少蔬菜上這類型的農藥殘留量；但農藥的種類這麼多，其他種類並不會受到醋酸影響，那宣稱可以清除所有的農藥就完全是誇大誤導啦。

關於怎樣才能「好好洗菜」也是充滿了謠言啊 。圖／pixabay

又或者像是「缺乏鈣質要多喝大骨湯補充鈣質」這類的傳言，如果認真研究一下食物中鈣質含量的資訊，就可以發現大骨湯鈣質含量遠低於豆腐、優酪乳、蝦米、莧菜、黑木耳等等常見的食物；而若是人們真的缺乏鈣質，醫生也能視情況開立鈣片作為補充。

因此，如果真的為了身體健康著想，光吃充滿鈣質的食物不見得就能解決問題喔。如果擔心的是骨質密度、骨質疏鬆症，多曬太陽刺激身體製造維生素 D、促進腸胃吸收鈣質的效率；或是多運動強化骨骼，才是根本之道。

光是分析「補充鈣質」、「用醋洗菜」這兩件事，就出現了這麼多彎彎繞繞的支線劇情，可想而知，健康的生活方式、健康飲食、治癒癌症本來就很難由一、兩個訣竅達成。而要吸收某些營養、維繫健康在生活很可能同時存在很多不同的方法（如補充鈣質除了喝牛奶也可透過豆腐啊），有經過科學訓練的專家們通常並不會針對一個議題武斷地提出定論，即便提出建議，內容通常也是相對有彈性因而顯得含糊。

況且，如果那個招式真的這麼好用，在現今資訊發達、科學進展飛快的情況之下，難道不會很快出現口耳相傳的經驗以外的佐證嗎？像是「馬鈴薯生汁治療癌症」這樣的情況如果真的出現了，要進行可靠的科學實驗應該也很簡單吧？又怎麼可能沒有任何科學研究出現呢？

本次我們探究了食安謠言最常出現的兩種陷阱類型「專家說」以及「神奇效果」，要破解它們的心法其實非常一致，都是「盡信不如不信」。不管是來自專家或者路人的言論，第一個步驟都該先檢視對方的立論基礎，對於太過武斷的觀點盡量不要採信，除非對方提供了很完整的佐證。

而當你接受某個科學論點的同時，也別忘了，科學持續在進展，未來也有機會出現別的佐證、新的觀點，還是保持開放彈性的思維最重要哦！

延伸閱讀：食安謠言氾濫，到底哪些可信？破解 4 大謠言陷阱，讓你當個聰明消費者！（下）

參考資料：

• 新時代判讀力：教你一眼看穿科學新聞的真偽，2016
• 新生活判讀力：別讓科學偽新聞誤導你的人生，2018
• 網路流傳用醋洗菜，可以清除所有農藥，這是真的嗎？
• 醋、小蘇打、自來水，哪種洗菜去農藥效果最好？
• 陳慧君, & 蕭寧馨. (2005). 大骨湯之礦物質含量. 臺灣營養學會雜誌, 30(1), 28-35.
• 網路謠傳「九層塔」會導致肝癌？正解請看這裡
• 鈣質怎麼補充才會吸收？全民健康保險雙月刊第96期 (101年3月號 )

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本文由衛生福利部食品藥物管理署委託，泛科學企劃執行

上集謠言拆解中，我們探究了食安謠言最常出現的兩種陷阱類型「專家說」以及「神奇效果」，這一集，我們將面對另外兩種陷阱「你不知道的真相」「一定會出事」，一起繼續拆解魔王級謠言，當個耳聰目明的消費者吧！

謠言：日本 90 歲高齡禪宗僧侶富澤知芳大師提倡飲用健康的馬鈴薯生汁，馬鈴薯生汁療法據說可以有效控制癌細胞，也治好了很多人的肝病、糖尿病、高血壓、心臟病、腰痛、胸痛、肩膀痛。如果是正被慢性病所苦的人，請務必嘗試。有數十名癌症患者透過此自然食療逐漸痊癒！要記得，買來的馬鈴薯如果發芽，記得將發芽的部分切除，才能安心食用喔！
另外，最近市面上有些太白粉是用發芽馬鈴薯做的，連蟑螂都不碰，千萬別再用可能有毒太白粉來勾芡了！
看過這篇文章的人都轉發了，趕快發揮你的善心轉發這個資訊，讓世界更美好～謝謝~

陷阱三：你不知道的真相

許多網路瘋狂轉載的食安謠言中，往往繪聲繪影地講述一個令你驚呆的「真相」，狂打恐懼訴求，但是內容半真半假，以便取信於人，面對這種類型的謠言，我們該如何明辨是非、避免被愚弄呢？

建議你，第一個步驟是拆解關鍵字，以便查證資料。如果以「要記得，買來的馬鈴薯如果發芽，記得將發芽的部分切除，才能安心食用喔！」這個謠言為例，首先找到的關鍵字便是：「馬鈴薯」與「發芽」，接下來就必須要查證馬鈴薯發芽是否真的有毒性、延伸的範圍有多大、會如何影響人體等資訊。

讓我們鼓掌歡迎本次不停中鏢（誤）的主角馬鈴薯。資料／《台灣農業研究》 （點圖放大）圖／泛科學重製

其實，在一般保存狀況下，市場上的馬鈴薯已經含有相當微量（12-100 mg/kg，果肉去皮後）的茄鹼（α-solanine，又叫龍葵鹼、茄靈、美茄鹼）。畢竟，茄鹼本來就是植物在自我保護機制下所產生的生物鹼，目的在於防止塊莖被吃掉；而一般馬鈴薯所含茄鹼含量，人體是可以安全代謝的。

但是，發芽的馬鈴薯龍葵鹼含量會暴增（發芽點濃度可達 2000-9970 mg/kg），特別集中在芽眼及馬鈴薯外皮，其他部位的茄鹼含量也會增高，因此，並非切除芽眼就能食用，此外，即使高溫加熱也無法去除毒性。在無法確定整顆馬鈴薯毒性含量的前提下，一般都會建議不要食用已經發芽的馬鈴薯。原始謠言雖然稍微提到馬鈴薯發芽會有問題，但建議的結論卻是錯的。

讓我們來看看另一則謠言「多數人吃的油是化學油！」像這樣的謠言又該如何查證呢？

這裡有個讓人很困擾的名詞「化學油」，基本上世間萬物都由化學物質組成，所以這個批評不太準確，但取其語意應該是想表達「人工化學合成的油品」吧？這時候就必須要回到故事的源頭去看看，市面上在販售的食用油品，主要是從哪裡來的呢？

這時設定關鍵字就變得很重要啦，直接跟著字面設定關鍵字「油品」跟「化學」會找到過太廣泛的資料，顯然無法回答一開始的疑惑；回過頭去看看我們提出的問題，將設定的關鍵字調整得更具體：「油品」、「製程」、「加工」，就可以找到相關的資料了。

如果懷疑這則資訊的內容，也可以直接以關鍵字「油品」、「謠言」來進行搜尋，現在網路上有很多謠言破解的資訊可以查詢得到；如果再不放心，也可以參考食品加工的教科書或是食藥署的「食藥闢謠專區」。

回到謠言內容來看，其實目前不管是哪種食用油，都是來自於大豆、橄欖、棕櫚等具有高油脂的植物種子榨取、精煉而來，沒有哪種食用油是化學合成而來（成本太高也太麻煩了）。

我們飲食中必備的油品是怎麼來的呢？圖／pixabay

油品加工流程中，取得油脂的方法有兩種：「壓榨法」和「萃取法」，萃取法是將原料弄碎後加熱，並且使用某些化學藥劑（如己烷）協助溶出油脂。雖然添加化學藥劑聽起來很可怕，但是，為了讓大家吃得安心，現行法規中，都有強制規定化學藥劑的使用標準以及殘留標準。而且，油品經過妥善精煉後，去除了雜質，比較不容易劣化，反而才能存放得更久、又能在較高溫的環境下安全使用。

關於化學油謠言的求證，乍看之下有些難度，但是只要保持警覺，多方查詢，就能避免自己產生不理性的恐慌。

第三類陷阱「你不知道的真相」，其實是瞄準了一般大眾對於食品、化學、醫學知識有些細節不熟悉而發動的，但只要抱持「主動進一步查證」的科學精神，對於每個細節多加了解，拆解謠言本身並不困難。

陷阱四：「一定會出事」

探討食安謠言的最後一個類型，就讓我們來看看那些「一定會出事」讓人好怕怕的謠言吧！

在眾多的食安謠言中，我們常看到會「出歹誌」的類型有這兩種：「短期中毒」和「長期癌症」。例如以本次拆解的「魔王級」食安謠言為例，最後一個段落：「另外，最近市面上有些太白粉是用發芽馬鈴薯做的，連蟑螂都不碰，千萬別再用可能有毒太白粉來勾芡了！請趕快將以上健康資訊分享給親朋好友吧」就是屬於這種類型的謠言。

其實，太白粉的原料來源包括樹薯、馬鈴薯或是粉薯的澱粉，所以，宣稱所有的太白粉都可能有毒，從常識判斷就足以讓人對這種說法持保留態度。（編按：來看另一則跟太白粉有關的謠言破解！）

白白的太白粉有很多不同的來源可能，現在都有規定要標示原料來源囉。圖／pixabay

除了謠傳食物本體含有某個有毒或致癌物質之外，變化型還有「食物的相生相剋」，例如，兩種常見的食物一起食用，就會出現恐怖、致癌或中毒的變化。例如，有謠言說：「柿子和優酪乳（酸奶）一起吃會產生劇毒！」

這類型的食安謠言，往往會列出某些理論上「可能」會產生的有毒或過敏的物質。如柿子內含大量的單寧酸，如果跟優酪乳或酸奶內的蛋白質作用有機會讓蛋白質凝結成塊，造成不易消化、腸胃不適，在最最最嚴重的情況下，有些人可能會發生腸絞痛；但是這跟「劇毒」其實相差甚遠啊，而且每個人的體質對於這類會影響消化的物質反應都不相同，呼籲所有人都要戒慎恐懼似乎又太過了。

再次提醒大家，看起來可口的柿子有些成分容易造成消化不良，有敏感體質的夥伴請小心別吃過量嘿。圖／pixabay

這類傳言解讀的重點在於，我們必須先了解：人體攝取食物後的消化過程相當複雜，而且同時間會產生很多化學成分在體內運作，最讓人緊張的所謂「有毒物質」，其實含量通常都不會達到造成人體中毒的標準。

對於化學物質的存在以及利用，「劑量決定毒性」這個概念非常重要。正確的劑量下的靈藥，過量使用卻會成為毒藥，即使是水這種隨處可見的物質，人體在短時間內過度攝取也會造成「水中毒」；政府機關對於食品安全的有相當多的法規，重點其實就是要把關這些門檻，而在一般使用情況下不會達到「中毒」門檻的化學物，並不需要太過緊張。如果真正有疑慮，去查詢了解它的毒性範圍、中毒門檻，就可以設法避免風險較高的情況出現啦。

曾幾何時，食安謠言害你無法好好吃頓飯。圖／pixabay

現今社會環境越來越強調健康生活，在食安風暴不時出現，科學、媒體素養仍有進步空間的情況下，「食安謠言」可說是層出不窮。但謠言內容會改變，主要的謬誤結構卻沒有太大的變化，只要掌握食安謠言的主要幾個結構的破解方法：「專家說」、「神奇效果」、「一定會出事」、「你不知道的真相」，無論未來看到哪種謠言，相信各位勇者都可以輕鬆破解。

參考資料：

• United States Standards for Grades of Potatoes
• 闢謠！多數人吃的並非化學油 6原則保健康
• 綠薯條與茄鹼毒性無關─錯誤的食安議題有害無益
• Rytel, E., Gołubowska, G., Lisińska, G., Pȩksa, A., & Aniołowski, K. (2005). Changes in glycoalkaloid and nitrate contents in potatoes during French fries processing. Journal of the Science of Food and Agriculture, 85(5), 879-882.
• Slanina, P. (1990). Solanine (glycoalkaloids) in potatoes: toxicological evaluation. Food and Chemical Toxicology, 28(11), 759-761.
• 帶皮和發芽的馬鈴薯不可食用，是真的嗎？
• 聽說常吃馬鈴薯粉會中毒，這是真的嗎？
• 柿子和優酪乳（酸奶）一起吃會產生劇毒這是真的嗎？
• 《新時代判讀力：教你一眼看穿科學新聞的真偽》，2016，方寸文創出版。
• 《新生活判讀力：別讓科學偽新聞誤導你的人生》，2018，方寸文創出版。
• 吳宗諺、黃哲倫、蔡淑珍。2015。馬鈴薯茄鹼：影響因子與管理措施。台灣農業研究 64(2):81–88。
• 香港特別行政區政府 食物安全中心〈食物植物中的天然毒素〉
• 配糖生物碱——马铃薯中的撒旦
• Friedman, M., & Dao, L. (1992). Distribution of glycoalkaloids in potato plants and commercial potato products. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 40(3), 419-423.

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• 作者／曾靖越
  臺北市立大學視覺藝術學系助理教授，熱愛閱讀、電影、跑步與科技藝術。每天不喝咖啡就無法將大腦開機，期許自己的文字能對社會產生些許功能性。

數位時代，製造仿生獸只需要搜尋關鍵字

荷蘭藝術家泰奧．揚森（Theo Jansen）製作的仿生獸（Strandbeest），多次來臺展出，它那奇妙的結構與不可思議的運作模式，總是能在展場吸引大家駐足欣賞。但是如果自己有強烈的慾望想要擁有一臺（隻？）仿生獸，那該怎辦？作者的官方網站就有販售模型的引導頁面，這個可動的自組模型似乎和「大人的科學」所附贈的是一樣的。

可是數位時代，或說自造時代，光買個模型回來自己組合，好像對愛好自找麻煩的人，實在挑戰性甚低。幸好，知名 DIY 網站教學 Instructables，總是提供了各種解決之道。只要登上網站搜尋關鍵字「Strandbeest」，將發現數量多到可以做到手軟的各種教學；這些教學都是世界各地的創作同好，將自己的創意付諸實現之後，把心得整理後進行分享、發布平台。

Maker 文化風起：製造知識分享+數位機工具

隨著「數位製造機工具的普及」（諸如 3D列印機、雷射切割機、CNC三軸雕刻機等等），以及「製造知識的交換與分享」，讓個人製造的文化在當代大行其道¹。人類在深層內心中對於親身實踐的渴望，我們可以從被譽為自造者領袖，也是美國首間自造者空間 TechShop 創辦人之一的馬克．哈奇（Mark Hatch），所提出一段自造者運動宣言²中深刻體會：

「製造」是我們之所以為「人類」不可或缺的要素，我們必須經由製造、創造、表達，才能感受到完整。製造實體物品是獨特的，我們產出的物品就像是自己的一部分，彷彿能體現出我們內在靈魂的某一區塊。

Photo Credit： AaltoFablab via https：//www.flickr.com/photos/aaltofablab/

前面小節提到的「製造知識的交換與分享」、「數位機工具的普及」，是讓創客（Maker）文化迅速流行的關鍵，若再深究這兩個元素的相同之處，那就是「數位化」讓製作資訊的傳遞與分享，更為快速與簡易。再進一步思考，創客運動是透過數位化及社群分享的力量，將數位檔案（虛擬），於機工具進行實體輸出（現實），因此，數位製造的機工具可以看作打破虛擬與現實的關鍵，這是一種「位元」與「原子」互為表裡，雙向交流的一種體現³。

現代自造新風貌：混合在線與離線

這裡我們再回頭來談談仿生獸，來印證上面講的一些概念：若我想打造一隻自己的仿生獸，可以先 Google 廣大網友的製作心得，像是「打造仿生獸的六個常見問題」⁴，去習得一些製作的脈絡與心得，也可透過了解別人失敗的經驗，並進而避免問題重複發生。當我充滿信心，又找到雷切機或 3D列印機可以使用後，便想要用數位工具自己製造零件出來。這個步驟需要將零件數位化，並運用機器製造出來，許多 Maker 會選擇前面提到的 Instructables 等網站，搜尋看看有沒有相關案例，並下載原始檔案，依喜好自行修正或直接輸出使用。

STRANDBEEST INSPIRED 3D PRINTABLE WALKING MACHINE, By danowall1, 摘自：http://www.instructables.com/id/Strandbeest-Inspired-3D-Printable-Walking-Machine/

這裡有一個很特別的現象：

即便我自己沒有真實具備工匠的手藝與技能，但我卻能透過網路分享平台，得知世界上某個角落創作者的自身心路歷程，並透過使用他的數位檔案，如實複製與實現真實的物件。

深度數位化的今日的社會，我們早已習慣於數位檔案無限複製與分享的生活型態，若再加上 3D列印機等數位機工具的出現，我們將發現「原子的作用越來越像位元」，原子儼然已經成為了新位元，換句話說，而數位檔案可以編修與輸出型態，間接讓電腦程式以處理位元的方式處理原子，促成了「混搭」（remix）文化⁵。

從另一個角度來看，這種數位檔案編修的混搭文化，讓線上的創客社群成為製造參與、消費與產製的新空間形態，社群中的個體在創造屬於自己的作品外，還能在平台中交換知識與資源，使當代的創新設計與製造實踐，已逐漸呈現一種「混合在線與離線製造」的新風貌⁶。

將聲紋轉化為首飾

於此，我們再來談談一個創作型態：Soundwave Jewellery，這是家由加拿大的金工創作者 Danielle Crampsie 所創建的公司。提供服務，將顧客的聲波視覺化、轉刻在各種首飾之上，形塑一種個人化的穿戴式配件。

Soundwave Jewellery 的作品非常特別，除了美觀之外，顧客對於首飾上的紋路（也就是聲波）會產生高度認同感，因為這些圖形不是別的，是自己或可能是與自己關係密切的人（事、物）所說的話（或發出的聲音）。Soundwave Jewellery 提供給顧客一個非常寶貴的價值，這種價值是如同旅人與紀念品，是以保存回憶，而提高物件的珍貴度所產生的，這種物件與回憶的微妙連結，使人與物件，人與回憶的關係長久持續⁷。

Soundwave Jewelry作品，摘自soundwavejewellery.com

Soundwave Jewellery 的工藝品表現精緻，若自己也想擁有，但買不下去，可以買一塊 3mm 至 5mm 的壓克力板，找一台筆電、一台雷射切割機來試看看接下來的步驟：

1. 將聲音數位化：
   我們所看到聲音的波形，是一種將無形化為有形的視覺表現；若要將創作的本體：「聲音」，進行型態的捕捉，在今日非常容易執行，只要運用手邊的行動電話，以各種錄製聲音的App進行錄音即可。這種類型的App往往都可以儲存wav, mp3等格式之音訊檔案，聲音錄製好之後，可用自己熟悉的方式，將聲音檔案從手機傳到電腦（雲端硬碟、藍芽、儲存卡等等均可）。

摘自作者SAMSUNG S7行動電話內建之錄音App截圖

2. 將聲音數位檔視覺化：
   前一個步驟所得到的數位聲音檔，並非視覺化的聲音波形圖，因此，若要進行聲波形態的編輯與輸出，則要將其視覺化。在網路上搜尋了許多方法後，可發現由設計師 MishaHeesakkers 所開發的線上服務：Waveformer ，是最理想的方案。Waveformer是一個可提供使用者上傳聲音檔案（諸如mp3與wav檔均可上傳），並將其聲音波形轉為向量檔案（svg格式）的網站，下載之後的向量檔案將可供繪圖軟體進行編輯。

Waveformer網站截圖，摘自https：//www.misha.studio/waveformer/

3. 檔案編修與運用數位自造機工具輸出實體：
   下載後的 svg 檔案可以透過向量圖行編輯軟體（像是Adobe Illustrator）進行編輯，修改成為自己喜愛的個人特色聲波圖後，就可以運用雷射切割機進行輸出。

雷射切割完成之壓克力吊牌，作者拍攝

用類比型態詮釋數位非線性剪輯特性

日本產品設計師與電子藝術家 Yuri Suzuki，擅長運用不同媒材探討聲音與人的關係。Yuri Suzuki 跟許多人一樣，在數位洪流中對類比時代聲音形式的消逝感到困惑，因此，他透過作品 The Physical Value of Sound ，針對數位時代中「聲音的型態」進行提問⁸。The Physical Value of Sound 運用黑膠唱片與唱機的重新衍繹，像是拆解黑膠唱盤軌道重新連接，或是多個唱臂同時讀取不同音軌且同時播放，都是一種用類比型態詮釋非線性剪輯的一種方式，讓類比音樂模式也能有數位化的編輯特性，十分有趣。

日本慶應義塾大學環境情報學部教授田中浩也，曾提到的數位製造中的概念循環：在進行數位製造的過程當中，「物品」（Prototype），「事件（或故事）」（Story），「體驗」（Experience）三個內涵元素彼此會進行循環，而這樣的過程當中，建構了 FabLab（Fabrication Laboratory）運作的主要概念。

此圖原出自FabLife：衍生自數位製造的「製作技術的未來」(FabLife:デジタルファブリケーションから生まれる「つくりかたの未来」，作者：田中浩也 ，譯者：許郁文，出版社：馥林文化)一書，其中Experience原譯為「詞彙」，作者閱讀前後文，認為修正Experience譯為「體驗」較佳。

換句話說，這呼應到了本文最前面所談及的自造者的創作型態：數位自造概念起始於製造者有了需求與想像，接著便開始動手進行製造（將意念轉為位元，將位元（資訊）轉化為原子（物質）），最後，將成品進行公開交流討論與分享。如此一來，新的成品將不斷被製造出來（透過成品與數位檔案的再次分享），而成品的使用又產生經驗，而這種經驗在使用、分享甚至進化改良的過程中，又形成故事，如此一來，整個數位自造的過程便如同循環一樣，一直反覆下去⁹。

藝術家動手將思想與創意，無中生有地產出實體作品，其實也是一種古老的創客。當代的許多新媒體藝術家，亦早已運用數位機工具進行創作，臺灣年度自造者盛會 Maker Faire Taipei，去年（2017年）甚至首次出現以「創客藝術」為主題的展覽特區，綻放出自造運動的當代新美學。

數位時代，創作者的意念已可透過技術的標準化，無縫傳達給他人，這種虛實整合提供了一種新的思維模式，讓創作者的「製造者身份」被概念化為一種數位媒介下的製造實踐主義（maktivism）、DIY公民¹⁰。總體而言，數位時代中，由於技術的標準化，創作的概念形變為線上技術服務、電子原始檔案、多媒體教學文件、並於線上群組進行分享（如下圖），這都已是當代的一種創作生態，這是一種不斷運用「眾人的智慧」的共生形式。

創客創作的分享型態，摘自：曾靖越.（2017）。位元與原子-創作概念在自造時代的形態轉換。2017「創新、設計、經營」國際研討會暨亞洲基礎造形論壇，國立台北商業大學，桃園。

註：本文結構與內容延伸自 – 曾靖越（2017）。 位元與原子-創作概念在自造時代的形態轉換。2017「創新、設計、經營」國際研討會暨亞洲基礎造形論壇，國立台北商業大學，桃園。

1. 田中浩也（2013）。 FabLife ： 衍生自數位製造的「製作技術的未來」 （許郁文， Trans.） 衍生自數位製造的製作技術的未來 （初版. ed., pp. 20-21）. 臺北市： 臺北市 ： 泰電電業。
2. Hatch, M. （2015）. 全世界在瘋什麼自造者運動？ 解放創新思維,動手打造未來新世界 （張嚴心, Trans.） （ 21）： 臉譜出版;家庭傳媒城邦分公司發行.
3. 田中浩也. （2013）. FabLife ： 衍生自數位製造的「製作技術的未來」 （許郁文, Trans.） 衍生自數位製造的製作技術的未來 （初版. ed., pp. 16）. 臺北市： 臺北市 ： 泰電電業.
4. 原文作者： Jeremy S Cook, 6 Common Problems to Avoid When Building a Strandbeest, 譯： 劉允中, 摘自：
5. Anderson, C. （2013）. 自造者時代 啟動人人製造的第三次工業革命 （連育德, Trans.） （ 107-110）： 天下遠見出版公司.
6. 邱誌勇（2016）. 實體與虛擬的並置參與：當代自造者運動的社群集結與想像. 考古人類學刊（85）, 83-107. doi：6152/jaa.2016.12.0004
7. 賴彥均（2007）. 紀念品：旅遊回憶的保存與觸發. （碩士論文）, 國立交通大學, 新竹市.
8. 該作品創作理念請見：
9. 田中浩也（2013）。FabLife ： 衍生自數位製造的「製作技術的未來」 （許郁文, Trans.） 衍生自數位製造的製作技術的未來 （初版. ed., pp. 60）。 臺北市： 泰電電業。
10. 邱誌勇（2016-07-26）。創客運動 實踐科技空間的虛擬性.

本文轉自 nmlab《如何運用大眾的智慧打造仿生獸與聲紋吊飾》

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• 文／張君睿｜北京大學物理學院，聯絡信箱為 brianeyes88677@pku.edu.cn

對「理解世界」造成天翻地覆改變的量子物理

圖／TheDigitalArtist @Pixabay

在量子力學以後，我們對於世界的理解從原先的本體論（ontology）變成了認識論（epistemic）。

讓我們先來回顧一下歷史，這一切要從馬赫（Ernst Mach，1838/2/18－1916/2/19）講起，他認為科學的目的本來就不是探尋甚麼真理，科學只是想要找到一種「最經濟的思想」。例如當我們想要描述自由落體時，一個方法是收集大量的自由落體實驗數據，從而發現這些數據間的一致性；我們也可以採取另一個方法，找尋背後的物理定律，像是速度的變化是常數。

對於馬赫而言，第二種方法更好只是因為它更「經濟」，只需寫出一條式子就解釋了很多同類的現象，但對於「認識」這個世界如何運行而言，兩種方法是等價的。科學是用最少的腦力來解釋最多可能的事實，我們認為某條物理定律是有價值的並非因為它是「對的」、是「真理」，僅僅是因為它可以很簡潔的解釋我們觀察到的事實。

馬赫的這種哲學觀念影響了 20 世紀許多科學家，包括愛因斯坦、海森堡、包立、費曼……，注意這裡沒有列出玻爾，這是因為玻爾有另一種哲學思想。愛因斯坦終其一生都不能接受量子力學的不確定或非實在性，我現在覺得有這種想法非常合理，肯定沒有人能徹底明白量子力學究竟是怎麼回事，大家都只是記下了數學怎麼操作然後就開始做研究，對於背後的規律都避而不談。

玻爾曾說：「如果你沒有被量子力學所困惑，那就代表你根本沒有徹底了解它。」¹

費曼也認為：「我幾乎可以說沒有人能了解量子力學。」²

我們通常都傾向於相信存在一個實質的外在世界，它本來就存在那裡，當我們說想要「描述」這個世界時，其實已經默認說有個世界等著我們去描述。這種想法並不能被證實，我們只是「相信」了這件事，愛因斯坦認為：「相信有個獨立於感知主體的外在世界是所有自然科學的基礎。」³自古以來科學家們都認為這個外在世界有一些實質的狀態等待我們去發掘，而科學的目的則是完善那些告訴我們世界如何組成和演化的知識。儘管科學的方法需要觀察和測量來達到此目的，但我們相信這些被描述的物理「實在」是獨立於操作手段而存在的。

正如愛因斯坦所說：「物理學就是在嘗試從概念上理解現實，且它獨立於被觀察的事物。」⁴

然而量子力學不允許有獨立於觀測存在的物理實在。

一切的「存在」與「樣貌」都取決於「可測量與否」？

1927 年第五次索爾維會議參與者，攝於國際索爾維物理研究所。 第一排：歐文·朗繆耳、馬克斯·普朗克、瑪麗·居禮、亨德里克·勞侖茲、阿爾伯特·愛因斯坦、保羅·朗之萬、查爾斯·古耶、查爾斯·威爾森、歐文·理查森 第二排：彼得·德拜、馬丁·努森、威廉·勞倫斯·布拉格、亨德里克·克雷默、保羅·狄拉克、阿瑟·康普頓、路易·德布羅意、馬克斯·玻恩、尼爾斯·波耳 第三排：奧古斯特·皮卡爾德、亨里奧特、保羅·埃倫費斯特、愛德華·赫爾岑、西奧費·頓德爾、埃爾溫·薛丁格、維夏菲爾特、沃爾夫岡·包立、維爾納·海森堡、拉爾夫·福勒、萊昂·布里淵。圖／摄影：Benjamin Couprie @wiki

愛因斯坦曾和年輕時的海森堡有過一次對談，愛因斯坦提到：「原則上由觀察到的數值來建立一個理論是不對的。實際上往往相反，反而是你用的理論決定你能觀察到甚麼。」⁵這個想法一直在海森堡的心中，後來更導致他提出不確定性原理。海森堡說：「在原子尺度時，物理學家只該考慮可測量量。」⁶他認為在量子尺度時，我們只能考慮能被測量的量。這是甚麼意思呢？

當量子還在建立階段時，古典的物理學家都質問他們：「你看你們的理論一點都不好，因為它不能回答粒子的實際位置是甚麼、或是在干涉實驗中粒子究竟穿過了哪個孔，或諸如此類的問題。」

海森堡卻說：「我不需要回答這類問題，因為你無法由實驗的方法問這個問題。」⁷

我們不需要回答這種問題，因為每個在物理中使用的概念都需要有個可操作的定義，除非我們可以指出它要怎麼被測量，否則我們不允許談論某個概念。

玻爾的互補原理

爾後玻爾提出了互補原理，他認為不能用單獨一種概念來完備地描述整體量子現象，為了完備地描述整體量子現象，必須將分別描述波動性、粒子性的概念都囊括在內。這兩種概念可以視為同一個硬幣的兩面。互補的兩件事情（例如波粒二象性或位置動量不確定性）無法被同時觀察到，不可能在某一時刻看到波動和粒子兩種性質，所以當我們想要描述量子行為時，必須同時考慮波動和粒子兩種觀點，不可能用單一種概念來描述整個量子現象。

因此在這個基礎上，他認為人們原先無法解釋電子干涉圖樣中出現既有粒子又有波的現象，只是互補的兩面，而這兩種概念都不能被捨棄，波動和粒子兩種描述都是必要的，它們適用於不同的條件，兩種概念是互補而非互斥的。

他說：「由不同實驗條件下得到的結果無法被單一圖像包含，他們必須被認為是互補的，因為只有總體的現象能夠徹底探討關於這些對象的可能信息。」⁸

我們必須放棄以往只用單一模型來描述物理概念的這種想法，玻爾認為海森堡發現的不確定原理是更深刻的互補原理的一種表現。玻爾甚至把互補原理和東方的「陰／陽」聯繫起來，還在自己的墓碑上刻了一個太極符號，他體悟到一項真諦：沒有一種角度可以窮盡真實，不同的觀點可能都有價值，卻是互相排斥的。

玻爾的墓上甚至有一個互補的陰陽的符號。 圖 By Kim Bach [CC BY-SA 4.0 ], from Wikimedia Commonswiki

玻爾認為：「並不存在量子世界。只有一個抽象的量子物理描述。認為物理學的任務是弄清楚自然是怎麼回事是不對的。物理學只關注我們對自然的看法。」⁹

「描述世界」這件事只是在融合我們經驗中的客觀事件，客觀的外在世界根本就不存在，一切實驗只是客觀世界在我們的主觀意識上的投影。愛因斯坦的本體論觀點認為科學的任務是要描述自然的「本質」；但玻爾的知識論觀點則認為科學的任務是描述我們「怎麼了解自然」，也就是所有可能的感知與實驗的綜合結果。這聽起來還是很抽象，我們以不確定原理為例，本體論觀點會告訴你：「一個電子不能同時『擁有』確切的位置和確切的動量。」而知識論觀點則會說：「不可能同時『知道』電子確切的位置和動量。」我不在乎有沒有，我只能說測不了，沒法設計某種實驗同時測到位置和動量。

我們能觀察到的世界是我們認知世界的「投影」？那什麼才是真實？或者根本沒有真實？圖／pixabay

玻爾和海森堡都同意物理研究的目的是促進我們對於觀察到的自然現象的了 解。那究竟甚麼是「了解」世界呢？海森堡依然受到馬赫的影響，他認為：「了解」代表找到一個數學方法，而只要按照這些方法就可以成功的預測實驗結果。但對玻爾而言，「了解」有更深刻的意義：它代表對於觀察到的現象的一種「描述」。

舉個例子，若有人問：電子是甚麼？我們應該回答電子甚麼也不是，更精確地說，除了被測量的時候，電子實際上並不存在；沒被測量時，電子只是一堆潛在可能性的疊加（我們對存在的定義就是能夠和你產生相互作用「像是暗物質是否存在」，但要想感受到作用就得做測量）。在測量前，電子有可能在甲處也有可能在乙處，而當真的進行了測量之後，電子只可能在甲處或在乙處被發現。玻爾否定本體論的闡述，在他看來，既然兩種互補的表述已經窮盡「我們能對自然的了解」，那就不需要再說更多了，現在我們不在乎本質為何，我們只在乎可不可測。

以不確定原理為例，本體論的觀點是：

「在某一時刻，位置的不確定性越小，則動量的不確定性越大，反之亦然。」

而知識論的表述則更繁瑣：

「在某一時刻，如果對位置和動量『同時進行測量』，位置的不確定性越小，則動量的不確定性越大，反之亦然。」

從現在開始，我們不能再談論那些無法被測量的事情了，若想要談論某個概念，我們就必須先設計出一個實驗來測量它，否則此概念就沒有任何意義。如果有人想問某個定律背後的機制是什麼，像是原子內部是否有軌道，氫原子能級是否真的是電子在軌道間躍遷；或是電子的自旋是否真的是某種超光速的自轉所產生。我們只能回答這些問題毫無意義，如果你不能設計某種實驗來驗證這種猜測。沒有人可以給你任何更深刻的描述，我們不知道有任何更基本的機制可以拿來推導出這些結果。擔心某件在原則上不能被驗證的事情是「物理之外」（metaphysics ，中譯「形上學」）的管轄了。包立便說：

「和討論一個針尖上能坐多少個天使的遠古問題一樣，我們無需為某些我們根本無法知道的事情費腦筋。」¹⁰

一個針尖可以坐幾個天使？這真的值得好好思考……　圖／pixabay

這世界是否可以用量子力學來描述？

玻爾回答：「當然不是！量子力學並沒有解釋自然，它描述了我們對自然的看法。」¹¹

但海森堡則認為：「當然！量子力學告訴我們微觀世界是怎麼回事，它們原先是一些可能性，在測量後會變成實際的。」¹²

那究竟誰的想法更好？哥本哈根學派認為物理實在對於像「動量」或「位置」這種物理量，在測量它們之前並沒有確切的值。愛因斯坦會問在測量前的瞬間粒子是否有確切（雖然我們不知道）的位置，他甚至提出，對於這種問題我們只能回答：沒有、我們不知道、這問題沒有意義。

這革命性的改變了人類對於世界的了解，曾經我們認為可以無限精確的探索世界，原子只是比較小的東西而已，遵循的物理規律跟宏觀物體一樣，但現在則發現用不同儀器所觀測到的世界也大不相同，客觀世界不再存在，主觀操作決定了我們能看到甚麼。

讓物理學家困擾的塌縮不確定機率性

我們必須來談談測量和塌縮。在量子力學裏，量子態可以用波函數（wave function）來描述，概念有點像是震動的彈簧在不同的時間裡有不同的形狀；薛丁格方程式則用來計算波函數如何隨著時間而變化。波函數塌縮指的是，在量子力學體系中與外界發生某些作用（如測量或觀察）後，波函數會發生突變：由原先若干本徵態的疊加在測量後塌縮到單一本徵態。

波函數塌縮，也就是「量子態經過測量受影響其結果」這概念困擾了無數的物理學家。曾經有位史丹佛的年輕教授在量子力學課的頭兩周試圖探討測量問題，結果卻被系上資深的教授批評說：「你這麼做是有害的，學生們不需要了解量子力學的建立，這些都無用，只要讓他們會算就行了。」而朗道在他的書中試圖給測量一個數學定義（第一類測量和第二類測量），但依然避不開塌縮這個概念，雖然他整本書中都不曾出現「塌縮」這個詞，然而他指出「當量子客體和經典儀器相互作用後， 原先展開的完備集就只會剩下一項被讀出來，選中任何一項的機率是它的係數之模平方」，這其實就是在說測量後波函數會塌縮至某一本徵態。朗道已經算是比較良心了，至少願意談一下測量，更多的教科書直接把測量當作只可意會不可言談之事，而像是「退相干」（decoherence，另一個對於塌縮的解釋）這種較現代的概念更是絕口不提。

我們為何不喜歡塌縮，最直接的原因就是其中具有「機率」的概念，物理學家們一向認為我們只要掌握所有定律就能預知未來，像拉普拉斯就是一位決定論支持者，他提出：

「我們可以把宇宙現在的狀態視為其過去的果以及未來的因。假若一位智者能知道在某一時刻所有促使自然運動的力和所有組構自然的物體的位置，假若他也能夠對這些數據進行分析，則在宇宙裡，從最大的物體到最小的粒子，它們的運動都包含在一條簡單公式裏。對於這位智者來說，沒有任何事物會是含糊的，並且未來只會像過去般出現在他眼前。」

愛因斯坦熟讀斯賓諾莎並深受他的哲學影響，斯賓諾莎在《倫理學》中對神的看法是，他認為神是決定論宇宙的一環，沒有任何事情是偶然發生的。愛因斯坦從斯賓諾莎思想的精神中發展出一套決定性本質的概念，認為萬物規律受到嚴格的法則所規範。

薛丁格由哈密頓建立的光學方法得到了德布羅伊物質波波函數，但薛丁格方程依然符合決定論，我們只要知道某一時刻的波函數，就可以推出未來任一時刻的波函數，如果你高興的話也可以往過去推。薛丁格一直認為這波函數是在描述物質波，但他卻無法解釋電子所分布的範圍竟會越來越大這種詭異現象。後來玻恩提出模平方是找到電子的機率。但這導致向來有明確因果關係的物理竟然跑出來不確定的機率，大部分科學家都對此無法接受，其中也包括薛丁格本人與愛因斯坦。

所以薛丁格才提出貓的思想實驗來反諷，按機率理論貓會處於既死又活的莫名狀態，而愛因斯坦也在當年十二月寫給玻恩的信中寫下著名的「上帝不擲骰子」。

把一隻貓、一個裝有氰化氫氣體的玻璃燒瓶和放射性物質放進封閉的盒子裏。當盒子內的監控器偵測到衰變粒子時，就會打破燒瓶，殺死這隻貓。根據量子力學的哥本哈根詮釋，在實驗進行一段時間後，貓會處於又活又死的疊加態。可是，假若實驗者觀察盒子內部，他會觀察到一隻活貓或一隻死貓，而不是同時處於活狀態與死狀態的貓。這事實引起一個謎題：到底量子疊加是在甚麼時候終止，並且塌縮成兩種可能狀態中的一種狀態？　圖／Dhatfield [CC BY-SA 3.0] via wikipedia

塌縮的機率性破壞了古典決定論，愛因斯坦始終認為這種不確定性只是因為量子力學不夠完備所致，還提出隱變量理論試圖解釋。

「觀察者」的存在，影響了測量結果？這科學嗎？

溫伯格也質問：

「既然薛丁格方程能確定任何時刻的波函數。如果觀察者及其測量儀器本身都是由決定性的波函數所描述的，為什麼我們不能準確預測測量結果，而只能知道機率？ 作為一個普遍的問題：如何建立量子與古典現實之間的對應關係？」¹³

還有「究竟是甚麼導致了塌縮？是人類的意識嗎？又如果我們只能透過測量來觀察這個世界？」

愛因斯坦就問：

「當我們不看月亮時，月亮是否還在那？」

當我們不看月亮時，月亮是否還在那？　如果森林中有棵樹倒了，沒有人在場聆聽，那麼會有聲響嗎？　圖／flo222 @Pixabay

舉個具體例子，如果森林中有棵樹倒了，沒有人在場聆聽，那麼會有聲響嗎？如果真實的森林中有一棵真實的樹倒下了，那麼即便沒有人在附近，聲音當然還是會出現。即使沒有人在場聽到，還是會有其他的蛛絲馬跡，聲響透過空氣會搖晃一些樹葉，我們只要夠仔細，就會發現荊棘劃過葉子而留下了割痕。若是問：是否有聲音的「感覺」呢？沒有。照理講，聲音的感覺是和認知連接在一起的， 我們不知道別的生物是否有知覺。

也有人說塌縮是經典客體（如觀察儀器、觀察者）和量子客體（被測量的量子）相互作用後的結果，此過程完全不需要一位實驗操作者存在。但如果有本質論的物理法則存在，一個經典客體哪來的魔力去塌縮波函數呢？宏觀和微觀的分割線又是甚麼？量子力學非常畸形，它在進行定義時竟然需要用到作為自身極限情形的經典儀器，頗有種剪不斷理還亂的感覺，不像相對論可以完全拋棄自身極限的牛頓體系獨立存在。

諾貝爾獎得主萊格特就說：「如果說塌縮是由有意識的觀察者所導致的會不會更好？」¹⁴其實量子力學初建立時，人們對測量理論的看法就有所分歧，玻爾認為測量是微觀系統和宏觀儀器相互作用的結果、海森堡認為測量是指留下一個永久的「紀錄」、維格納認為當一位有意識的觀察者介入後才完成了測量。

和經典的不同，量子中的「測量」此一行為是創造性的，它簡直創造了被測量的物理實在。約當（矩陣力學的三位創始人之一，因為加入納粹黨沒獲諾貝爾獎）就宣稱：

「觀測不僅會干擾被觀測量，而且產生了它！我們強迫電子出現在 特定的位置。一般來說，原先它既不在這也不在那，它尚未決定一個確切位置……每一次觀察不僅僅是一種干擾，而是一種尖銳的侵犯：『我們自己產生了測量結果。』」¹⁵

唯心主義者認為塌縮是由人類的意識所造成的，但貓狗或是昆蟲是否擁有意識，能否引發波函數的塌縮，他們卻不願意繼續探討。曾有物理學家問狄拉克塌縮是如何產生的，他回答：「自然會自己做出選擇。」那究竟大自然是怎麼做出選擇的呢？他又說：「當機率不再有干涉時。」這想法就是後來的量子退相干，退相干能夠解釋為什麼不會觀察到干涉現象，但是退相干能否解釋波函數塌縮的後果，這議題至今仍舊存在巨大爭議。退相干是一種標準量子力學效應，它不是一種量子力學詮釋，而是利用量子力學分析獲得的結果。

如霍金所說：「在魚缸裡的金魚感知到的『現實』並不真實，因為彎曲的表面會讓金魚眼中的『現實』世界變得扭曲。金魚看見的世界與我們所謂的『現實』不同，但我們怎麼能肯定它看到的就不如我們真實？就連我們自己終其一生，也在透過一塊扭曲的鏡片（望遠鏡）打量周遭的世界呢。」圖／pixabay

關於物理學，我們還不了解的是……

愛因斯坦認為有個客觀的物理實在，不同觀察者都從自己的角度看問題；而玻爾則認為對於想要研究的問題不同，觀察者會設計各種相異的實驗，而這些實驗創造了物理實在。最後貝爾不等式的實驗驗證為這場世紀辯論帶來終結，宣告玻爾是對的，測量的過程創造了一個特定的結果。粒子在對它進行測量之前沒有一個確定的位置，是測量的過程給出了一個具體數值，測量「創造」出了一個結果。

這種挺像魔法的儀器「創造說」不太令人滿意，但是維格納的唯心論想法也有荒謬之處，以薛丁格的貓為例，是你「看的行為」看死了貓，而非毒藥，這變得非常荒謬，宏觀事件的線性組合會非常奇怪。現在人們普遍接受的說法是：測量的本質是某些宏觀體系受到了影響，在測量發生的時刻，宏觀體系與微觀體系相互作用，並留下一個永久記錄。宏觀體系不允許處於由不同態所構成的線性組合的態，當然宏觀和微觀之間並沒有明確的分割線，但是由退相干理論，在極短的時間內它就會回到普通的經典態。

最後以海森堡的一段話為量子力學作結：

「我們不能再獨立於觀察過程來談論粒子的行為。作為最後的結果，量子理論中的數學法則不再處理粒子本身，而是我們對於粒子的了解。也不能再客觀地詢問這些粒子是否在空間和時間上存在。科學不再是自然界的客觀觀察者，而是將自己視為人與自然之間相互作用的演員。分析、解釋、分類的科學方法已經意識到了它的局限性。方法和對象不能再分開。」¹⁶

這大概要說是哥本哈根學派的瑕疵，我們應該對測量的本質和波函數的塌縮有更深刻的理解。

註釋：

1. If you are not confused by quantum mechanics, then you haven’t really understood it.
2. I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics.
3. The belief in an external world independent of the perceiving subject is the basis of all natural science.
4. Physics is an attempt conceptually to grasp reality as it is thought independently of its being observed.
5. On principle it is quite wrong to try founding a theory on observable magnitudes alone. In reality the very opposite happens. It is the theory which decides what we can observe.
6. Physicists must consider none but observable magnitudes while trying to solve the atomic puzzle.
7. I do not need to answer such questions because you cannot ask such a question experimentally.
8. Evidence obtained under different experimental conditions cannot be comprehended within a single picture, but must be regarded as complementary in the sense that only the totality of the phenomena exhausts the possible information about the objects.
9. There is no quantum world. There is only an abstract quantum physical description. It is wrong to think that the task of physics is to find out how nature is. Physics concerns what we can say about nature.
10. One should no more rack one’s brain about the problem of whether something one cannot know anything about exists all the same, than about the ancient question of how many angels are able to sit on the oint of a needle.
11. Absolutely not! Quantum mechanics does not describe nature. It describes what we can say about nature.
12. Yes, of course. Quantum mechanics tells us what atomic and subatomic particles are really like. They are fields of potentiality that become actual when measured.
13. The Schrödinger wave equation determines the wave function at any later time. If observers and their measuring apparatus are themselves described by a deterministic wave function, why can we not predict precise results for measurements, but only probabilities? As a general question: How can one establish a correspondence between quantum and classical reality?
14. Wouldn’t be better to propose that the collapse is produced by the mind/consciousness of the observer?
15. Observations not only disturb what has to be measured, they produce it! We compel the electron to assume a definite position; previously it was, in general, neither here nor there; it had not yet made its decision for a definite position…. Every observation is not only a disturbance; it is an incisive encroachment
    into the field of observation: ‘we ourselves produce the results of measurement.’
16. We can no longer speak of the behavior of the particle independently of the process of observation. As a final consequence, the natural laws formulated mathematically in quantum theory no longer deal with the elementary particles themselves but with our knowledge of them. Nor is it any longer possible to ask whether or not these particles exist in space and time objectively. Science no longer confronts nature as an objective observer, but sees itself as an actor in this interplay between man and nature. The scientific method of analyzing, explaining, and classifying has become conscious of its limitations. Method and object can no longer be separated.

參考資料：

1. The Feynman Lectures on Physics Vol 3. by Richard Feynman, Robert B. Leighton, Matthew L. Sands. Addison Wesley
2.  Nature Loves to Hide: Quantum Physics and Reality; A Western Perspective. by Shimon Malin. World Scientific Publishing Company
3.  Is the moon there when nobody looks? Reality and the quantum theory. by ND Mermin – Physics Today. April 1985, 38 (4): 38–47. doi:10.1063/1.880968.
4.  Epistemic and Ontic Quantum Realities. by Atmanspacher, Harald & Primas, Hans. (2005). AIP Conference Proceedings. 750. . 10.1063/1.1874557.
5.  Quantum mechanics: non-relativistic theory. by L. D. Landau, E. M. Lifshitz. Butterworth-Heinemann
6.  Introduction to Quantum Mechanics. by David J. Griffiths. Pearson Prentice Hall

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本文由《唐獎教育基金會》委託，泛科學企劃執行

• 文／趙軒翎

圖／FastFlash @Pixabay

在 20 世紀的尾聲，人類社會經歷了兩次世界大戰，也面對了幾次重大災難，包括印度博帕爾市農藥廠氰化物外洩、蘇聯車諾比核災等，人與環境都承受了慘痛且長遠的傷害。人類與這個星球面臨接踵而來的挑戰：人口快速擴張、貧窮與飢荒、森林過度砍伐、溫室效應、臭氧層破裂等，讓人類意識到漫無節制的發展終不可行。

從宇宙來看，地球是個小而脆弱的星球，由雲朵、海洋、林木與土地所組成。然而，人類在地球上的活動、建築的大廈，正逐步地改變這個星球。許多改變伴隨著危及生命的危險，我們無法逃避，而是要正視與面對這個新的現實。──《我們共同的未來》（Our Common Future）

1987 年，格羅．哈萊姆．布倫特蘭（Gro Harlem Brundtland）夫人帶領聯合國世界環境與發展委員會，發表《我們共同的未來》宣言，又稱「布倫特蘭報告」。順應這個時代而生的宣言，核心提倡的是「永續發展」；這個現在眾所皆知、人人掛在嘴邊的概念。雖然布倫特蘭並非首先提出永續發展概念者，但《我們共同的未來》卻第一次完整定義了永續發展，也是讓這個理念成為全球共識的起點。

由公共衛生領域到踏上政壇

格羅．哈萊姆．布倫特蘭夫人。雖然布倫特蘭並非首先提出永續發展概念者，但《我們共同的未來》卻第一次完整定義了永續發展，也是讓這個理念成為全球共識的起點。　圖／唐獎教育基金會提供

被稱為永續發展教母的布倫特蘭，1939 年出生於挪威。她的父親是名醫師，同時也是名政治家，曾經擔任挪威的衛福部部長和國防部部長等職務。在家中父親時常與她討論世界大事，耳濡目染之下，讓她從小就立志要為一個以共享價值為基礎的團結社會努力。她在挪威取得醫學學士學位，便遠赴美國哈佛大學攻讀公共衛生，再回到挪威執業。

然而，在她 35 歲這一年，卻意外地走上與父親相同的政治路。關注許多社會議題的她，時常在報章雜誌撰寫文章，坦率敢言的形象讓她被當時的總理布拉特利（Trygve Bratteli）延攬入閣，成為挪威最年輕的環境部部長。雖然環境領域並非她最為熟悉的領域，不過她認為健康、環境與發展三者之間關係密不可分，因此她大膽地接受挑戰，證明自己的實力，逐漸在政壇嶄露頭角。

1981 年，布倫特蘭成為挪威第一位女總理，讓她有更多的機會能夠推動她的理念。在她關注的男女平權議題上，她推動育嬰假、推廣婦女餵母乳等，將她碩士班時的研究成果，實際應用在政策推廣上。在她任職期間內，挪威內閣閣員女性比例首度超過半數，而且國會議員也有四成為女性。

布倫特蘭在 1990 年代推動碳稅制度，立法規定化石燃料業主依照生產的石油量，繳納一定比例的稅額給政府。在這項政策推動的過程中，她也坦言遭受到挪威石油業者和其他產油國家的抗議，來自各方的壓力不斷湧入，她仍然堅持下去。

讓社會和環境都能永續發展

1983 年布倫特蘭接任聯合國「世界環境與發展委員會」主席，扛起成立委員會的大任。她在委員會中一力堅持，委員會必須有超過 60％ 的成員來自開發中國家。這個堅持有其重要的用意，在環境議題上，已開發國家和開發中國家觀點不同。一味的要開發中國家保護、照顧環境，卻沒有考量到這些國家現在貧困、飢荒或經濟發展狀況，難以說服這些國家依照委員會的決議執行。若委員會有超過六成代表來自開發中國家，在討論中也更能有多方面的視野，將開發中國家的考量納入討論，也能獲取這些國家的信賴。

布倫特蘭的做法，同時也呼應了她與委員會在 1987 年發布的《我們共同的未來》報告中，特別強調這不僅僅是環境問題，更是發展問題。

《我們共同的未來》報告發表後，在全球得到許多迴響。1992 年在巴西里約熱內盧召開了第一屆聯合國環境與發展大會（UNCED），也稱為「地球高峰會」（Earth Summit），就將布倫特蘭永續發展的理念進一步規劃成具體的行動方案。會議中訂定「21 世紀議程」（Agenda 21），成為全球各國推動永續發展的最高指導原則。地球高峰會也促成全球氣候變遷的國際協議的簽訂，如《聯合國氣候變遷綱要公約》（UNFCCC）及《京都議定書》（Kyoto Protocol）等，然而隨著《京都議定書》將在 2020 年到期，各地約國經過多次的討論，終在 2015 年 12 月 12 日一致同意通過《巴黎協議》（Paris Agreement），以接替《京都議定書》，希望透過國際力量延緩或降低人類受到氣候變遷的衝擊。

廣獲迴響的《我們共同的未來》報告在 1992 年巴西里約熱內盧召開的第一屆聯合國環境與發展大會（UNCED）（也稱為「地球高峰會（Earth Summit）」）也獲認可，並將布倫特蘭永續發展的理念進一步規劃成具體的行動方案。　圖／聯合國官網

與第三世界女科學家分享唐獎榮耀

從報告發表至今已經過 30 年，全球依舊有數不清的環境問題、發展議題需要面對與解決。布倫特蘭一直站在前端，引領世界朝向永續發展這個長期的目標努力。台灣企業家尹衍樑於 2012 年創辦唐獎，2014 年首屆唐獎就將「永續發展獎」頒發給致力推廣永續發展多年的布倫特蘭。

年近 80 歲的她，特別將唐獎提供的研究補助費，撥出一半──即 500 萬元新台幣指定用於獎助年輕女性學者。從 2016 年開始，委託成功大學連續三年遴選開發中國家、從事公衛或環境相關研究，且年齡未達 40 歲的年輕優秀女科學家，頒發「格羅‧布倫特蘭獎」，並邀請她們來台灣參加「Gro Brundtland Week of Women in Sustainable Development」科學週活動，進行為期一週的參訪和巡迴演講。除了表揚她們的努力與貢獻，同時也促使多國科學家相互交流，希望藉此促成更多跨國合作。

來自各國對人類做出貢獻的女科學家

今年獲得格羅 ‧ 布倫特蘭獎的五位得獎者參加開幕活動之合照。左起分別為 Dr. Weena Gera、Dr. Sarva Mangala Praveena、Dr. Natisha Dukhi、Dr. Neha Dahiya、 Dr. Barbara Burmen。圖／唐獎教育基金會

今年（2018）是格羅 ‧ 布倫特蘭獎最後一屆，獲獎的五名女科學家分別為來自肯亞的 Dr. Barbara Burmen、南非的 Dr. Natisha Dukhi、印度的 Dr. Neha Dahiya、菲律賓的 Dr. Weena Jade Gera，以及馬來西亞的 Dr. Sarva Mangala Praveena。她們從事的領域與議題各有不同，但均為了改善人類的未來做出了努力。

以數據分析肯亞愛滋與結核病困境

直至今日，在肯亞感染愛滋病毒與結核病毒的人數仍然居高不下，也有許多人同時為兩種疾病所困；而更讓人擔心的是，已知的數據只是實際感染人數的冰山一角，更多是從未接受診斷和治療的病患。在肯亞擔任醫師與公共衛生研究者的 Dr. Barbara Burmen，已經在愛滋病與結核病領域投注超過十年的心血，她的研究透過數據分析與程式運算，試圖更加了解這些疾病的狀況。

Dr. Barbara Burmen 在肯亞以數據分析防治愛滋病與結核病。圖／唐獎教育基金會提供

「即使數據能為我的研究提供很好的證明，我們仍需要一個好的方式將數據轉化，讓這些成果能實際應用在臨床上。」Dr. Burmen 說。這幾年，她致力於尋找更快更有效率的方式發現潛在病患，給予預防措施與治療。雖然目前已有初步成果，但她仍十分擔憂，「相關公共衛生研究的資金正在減少，然而同時人口持續增加、疾病快速變化，未來我們的醫療系統可能得面臨更大的挑戰。」

提供低成本的衛教資訊

要讓正確的衛教資訊被有效的傳遞，在先進國家都很不容易，更別說是在第三世界國家。在南非的 Dr. Natisha Dukhi，目前任職於南非人類發展委員會族群健康、健康照護系統及創新部門擔任研究專員，致力於改善孕婦、青少年和兒童所面對的健康議題，藉由發展較能負擔的低成本措施，來增加當地民眾的參與度。而他們使用的，便是我們也相當熟悉、人手一支的好工具：手機。

Dr. Natisha Dukhi 在南非的重要計畫之一：透過手機提供衛教資訊。圖／唐獎教育基金會提供

近年來 Dr. Natisha Dukhi 參與了 Teen MomConnect 的計畫，透過越來越多人擁有的手機，來幫助孕婦在懷孕期間的獲得她們所需的正確衛教知識。Dr. Dukhi說，依照目前初期研究，手機應用的成果相當不錯，未來還可以做更多的嘗試。

改善印度人的生活品質

癌症是現代醫學難以迴避的問題，而這個難題在醫療資源有限的地方更是難解的議題。在印度的 Dr. Neha Dahiya，長年關注包含癌症在內印度各種不同疾病與健康問題，希望透過科技與公共衛生策略，在有限的資源下也能發展能快速篩檢疾病、開發疫苗的方法，讓印度不管城市或偏鄉的民眾，都能更快速獲得所需的醫療資源和照顧。

在印度嘗試以公衛研究改善群眾生活的 Dr. Neha Dahiya 圖／唐獎教育基金會提供

「大多數的醫生是坐在醫院裡等著民眾來看病，但身為一個公共衛生研究者，我們需要更接近群眾，面對不同的挑戰。但看到付出所獲得的成果讓我很欣慰，因為我可能可以救更多的人。」Dr. Dahiya 說。

馬來西亞飲用水汙染研究

水，與在這地球上的每個人息息相關，而這也是馬來西亞 Putra Malaysia 大學《環境與職業醫學研究所》擔任副教授的 Dr. Sarva Mangala Praveena 極為關心的議題。她強調現在我們對於飲用水汙染的研究，不只是以往我們熟悉的重金屬、微生物汙染等，更有許多新興的汙染源，像是我們的日常用藥也被發現在飲用水中有殘留。

Dr. Praveena 著重於飲用水汙染的研究。圖／唐獎教育基金會提供

Dr. Praveena 認為她所做的研究主題雖然已經相當接近一般人的生活，但大多數的研究成果只存在於學術論文中，她希望可以透過科學傳播的方式，讓這些資訊可以透過社群媒體讓更多人知道。

由政治角度研究永續發展

「在開發中國家，最優先考量的總是經濟發展，」Dr. Weena Gera說，「然而經濟發展與公共衛生、環境永續等議題，其實仍是緊緊相連，無法分開的一部分。」不同於前面幾位科學家，在菲律賓的 Dr. Gera  並非公共衛生相關背景，而是以政治學的角度投入永續發展的研究；她特別關注的是菲律賓煤礦開採產業的監測。

Dr. Gera 特別關注於菲律賓煤礦開採產業的監測。圖／唐獎教育基金會提供

最近 Dr. Gera  也投入公共參與環境議題的研究，她認為當民眾能夠正確透過教育與訊息的獲取，才有機會讓他們能投入相關議題的推動，督促政府在追求經濟發展之餘，也能關注整個國家的永續發展。

永續發展的考驗，等待人類全體一同解決

「永續發展是一種發展模式，既能滿足我們現今的需求，同時又不損及後代子孫滿足他們的需求。」

在《我們共同的未來》宣言發布時，布倫特蘭曾提到，最初聯合國委員會在討論理念時只專注在環境議題。但這樣的概念是不完備的，所有環境議題都與人類的行動、野心和需求息息相關，環境與發展必須要一起討論；因此她將理念重心放在「永續發展」。畢竟「環境」是我們居住的地方，而「發展」是我們試圖改善生活場域所做的一切，兩者密不可分。

永續發展教母、唐獎首屆永續發展獎得主格羅‧布倫特蘭（Gro Brundtland）4 月 2 日於中研院發表演說。圖／唐獎教育基金會提供

布倫特蘭就像個展望人類共同未來的設計師，在她刻畫的藍圖中，永續發展是最重要的精髓；而格羅 ‧ 布倫特蘭獎既是傳承也是開端，期待各地傑出的科學家們都能在各自在擅長的領域，為永續發展、人類未來盡一份心力。

就如同布倫特蘭夫人在今年（2018）來台參加「Gro Brundtland Week of Women in Sustainable Development」科學週活動所提到，如今仍有許多考驗，能源、汙染、性別平等、生活品質等問題，都需要被解決：

「我們都有責任去做好自己的那一部分，不僅僅是政府單位與企業，而是我們，每個人。」

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科幻帶領我們想像未來、解決還沒發生卻至關重要的議題、航向前人未竟的宇宙冒險……

我們從哪裡來，又將往哪裡去？
星雲的深處有哪些未知的宇宙世界？智慧生物如何改變時空與心靈？
科學不能回答的事，我們期待科幻的解答。

一百個作家擁有一千種對於宇宙的想像，快來分享你腦中的小宇宙吧！

—第一屆泛科幻獎堂堂登場啦！—

• 宗旨：泛科知識首屆「泛科幻獎」，承接「倪匡科幻獎」之精神，開啟「泛科幻獎」序章；以「臺灣最大科普網站，培育科幻原創作品」及「科幻原創內容打造強IP，帶動影視娛樂產業應用新趨勢」為主要目標，全面啟動中文世界科幻想像力。
•  徵文標的：請盡可能用創新或罕見題材，以及流暢優美的文字，撰寫一篇新的中文科幻小說。
  • 短篇小說（三千到六千【3,000-6,000】字）
  • 中短篇小說（九千到一萬二千【9,000-12,000】字）
  • 註：上述字數限制皆以Microsoft WORD字數統計功能之「字數」項目為準。
• 獎項與獎額（新台幣）：
  • 短篇小說：首獎一名（獎金八萬元與獎座一座），二獎一名（獎金四萬元與獎座一座），三獎一名（獎金一萬五千元與獎座一座），佳作三名（各獎金三千元與獎座一座）。
  • 中短篇小說：首獎一名（獎金十萬元與獎座一座），二獎一名（獎金五萬元與獎座一座），三獎一名（獎金二萬元與獎座一座），佳作三名（各獎金五千元與獎座一座）。
• 參賽資格：凡是能以中文寫作之智慧生物皆可參加。
• 參賽辦法：
  • 參賽作品不得曾在任何書籍、報章雜誌或網路媒體（包括網站、電子佈告欄、電子報等）發表或出版。
  • 投稿一律採用網路上傳方式，相關規定公佈於專屬網站（近期公佈）之「我要投稿」單元，參賽者請務必詳細閱讀。
• 收件日期：二○一八年六月一日至八月三十一日，以網路上傳時間為準。
• 評審作業：二○一八年九月起，分初審、複審與決審。
• 公佈與頒獎：二○一八年底將公佈得獎名單於主辦單位之網站，並擇期頒獎。（頒發獎金時，得依照相關稅法代扣所得稅。）
• 智慧財產權歸屬：泛科知識股份有限公司將擁有得獎作品之發表權及相關著作財產權，可自行或授權其他單位單篇發表，亦可編為合集出版發行，不另支付稿費。得獎作品之改作權（例如翻譯成外文，改編電影、電視影集、廣播劇、電腦遊戲或漫畫）仍屬作者所有，惟主辦與協辦單位擁有優先簽約權。
• 注意事項：
  • 得獎作品若有抄襲嫌疑，或因侵犯他人著作權或智慧財產權而涉訟，由參賽者負一切法律責任。若經證實確為抄襲，或因涉訟而敗訴者，主辦單位有權追回獎金與獎座。
  • 得獎作品若曾於參賽前發表或出版，經查證屬實後，主辦單位亦有權追回獎金與獎座。
  • 參加者視為認同相關規定之效力。主辦單位有權於決審會議前，要求入圍決審之參賽者提供書面保證。
• 其他：
  • 參賽作品如未達水準，若干獎項可由決審委員決議從缺。在特殊狀況下，決審委員亦有權調整獎項數目或獎金金額。
  • 如有未盡事宜，主辦單位保留修改、變更活動內容細節之權利，並將隨時補充並公佈於活動官網。

主辦單位：泛科知識股份有限公司
協辦單位：（合作夥伴陸續增加中）

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註解：

1. 原「中篇小說」項目經討論過後，改為「中短篇小說」。

The post 《泛科幻獎》堂堂登場！航向前人未竟的科幻宇宙 appeared first on PanSci 泛科學.

編按：由 Jeff VanderMeer 撰寫的科幻小說《遺落南境：滅絕》（Annihilation (VanderMeer novel)）所改編的同名電影《滅絕》（Annihilation），2018年於部分地區上映，台灣雖然不在上映地區的名單之列，但也能於  Netflix 上欣賞到這部電影。故事講述細胞生物學家、同時也是退役軍人的莉娜（Lena）加入了探勘任務，前往有著神秘異象、進去的人都有去無回、被「微光」（the shimmer）所籠罩，稱為「未知區（Area X）」的區域。

名為《滅絕》這個詞，不免讓人聯想到地球過去幾次的生物大滅絕。在沒看這部電影之前，我還以為這是部科幻災難片，講的是關於人類面臨滅絕危機的故事。因此預期劇情不外是隕石帶來外星病菌，科學家怎麼防止病菌擴散，避免人類感染而死亡或突變之類的。

結果完全與我料想的不同，而且看完之後，我腦中浮現的卻是與「滅絕」意義恰恰相反的詞——衍生。

滅絕宣傳海報。source：IMDb

–（以下有雷，小心慎入）–

無人生還、卻生機盎然的「未知區」 ？

電影中，隕石墜落形成了由「微光」籠罩的「未知區（Area X）」。在這個各種資訊斷絕的區域中，人類進行了各種探索，但每個進去的人都有去無回，這個區域對人類而言有如死亡陷阱。跟隨著主角的目光，實際上裡面生機盎然，各種絢麗的奇花異草競相綻放、變異奇特的鹿與水中生物也都怡然自得。

「未知區」內反而是一片的生機盎然。source：IMDb

雖然看起來，「微光」似乎改變了這些動植物的基因，但顯然並未危害到他們的生命與健康，反而被賦予了更強的生命力。就連在主角冒險的過程中，那兩隻突然出現攻擊人類的鱷魚與野獸，看似變得有些畸形，其實也是變得更加強大、更發揮了捕殺獵物的本能。

因此，抽離人類的立場，在被微光壟罩的未知區內，生命其實是變得更多樣化、更接近人類尚未出現在地球之前的原始世界。那麼，為什麼唯獨人類在其中就會死於非命呢？真的是外星生物意圖佔據地球的陰謀嗎？

source：IMDb

真正殺死人類的，到底是什麼？

讓我們先來檢視最後進入微光，包括主角在內的這群女性科學家們，她們遭遇到了怎樣的生命威脅。五位科學家中，第一位首先遭險的物理學家喬西險遭鱷魚吞噬，被及時救回；接著地形學家凱西被野獸拖走、曝屍野外。而第三位遇險的護理人員安雅則被野獸咬死，但她若未遇難，恐已殺死其他同伴。喬西最後則自己決定化作植物，永遠留在那裏。

source：IMDb

到目前為止，凱西、安雅、喬西五位中有三人都不是被外星生物所害，充其量只能說其中兩位是受強化野獸所害。那麼，成員的最後兩位：心理學家凡翠絲與女主角生物學家莉娜呢？

故事的最後，凡翠絲在旅途的目的地、隕石墜落點的洞穴內爆裂成一團光芒，這團光芒吸取了莉娜的一滴血後，化作與莉娜一模一樣的複製體。在一開始的視角中，我們原本以為莉娜引爆白磷彈，燒毀了複製體、也摧毀了微光，成功逃出未知區。直到最後的細節才告訴我們，原來倖存的並不是真正的莉娜，而是她的複製體；就像先前返家的並不是他丈夫，也是其複製體。

source：IMDb

難道這不是外星生物陰謀得逞，成功混入人類社會嗎？並不盡然。

我甚至認為在這部電影中，根本沒有任何的外星生物影響。讓我們仔細回想，在微光未知區出現的所有變化，最顯著的影響都在於微光會引發生物的DNA重組、變異。但變化的內容、混種的原自地球原有生物的基因，例如鱷魚混入鯊魚的基因、人類混入植物的基因，其中並沒有任何線索指向有出現外星生物的基因。因此故事中的微光應該可以解釋成單純隕石造成的特殊物理（或是生物）現象，無關乎外星生物。

畢竟若是陰謀論外星生物特意用微光製造出人類的複製體、嘗試侵入人群，更合理的策略應該是複製過去所有進入微光內的隊員，再讓複製體回去才對。

source：IMDb

一模一樣的複製體出現，那「我是誰」？

好吧，如果複製體不是外星生物所偽裝，那該如何解讀整起在隕石墜落點所發生的事件？我認為基本上，還是要回歸到導演 Alex Garland 的上一部電影《人造意識》（Ex Machina）中，所探討的關於「我是誰？」問題。

《人造意識》中具有人工智慧的機器人艾娃。圖／IMDb

就像《人造意識》中具有人工智慧的機器人艾娃，不但通過圖靈測試、還具有自主意識，那麼她與人類有何差別？反過來講，我們又與機器人何異？（片中被雇來測試艾娃的男主角不禁懷疑自己也是被測試的機器人。）如果我們也只是某種生化機器人，那麼我們的獨特性何在？

電影《滅絕》結尾揭露，在隊友中最末走到終點的莉娜和她丈夫都由於複製體（一開始是學習動作，最後連外貌都一模一樣）的出現而崩潰。莉娜的丈夫正是在自己的複製體現身眼前後，不斷質疑「我是誰？」，最終崩潰而引爆自殺。最後的結局中，莉娜也是出於恐懼而試圖消滅複製體，卻燒死自己。（我不認為是複製體引爆白磷彈，因為「她」始終沒有顯現出殺害莉娜的意圖。）這兩者的行為都反映出，人類無法忍受自己的獨特性被剝奪：畢竟如果我不是獨一無二的，那麼我存在的意義是什麼？

當然，人之所以為人，正是我們會做這樣的省思。但諷刺的是，這樣的執念反而為自己帶來殺機。反倒是在畫面中曾一閃而過、毫不在意複製體在牠身旁如影隨形的鹿能夠怡然的與之共存，這也不禁令人聯想到《莊子》中渾沌開竅而亡的寓言故事。

因此，在電影中為人類自身帶來「滅絕」危機的並不是微光、更不是外星生物，而是人類自己。事實上英文片名”Annihilation”應該是物理中的「湮滅」，指的是正、反粒子接觸後，會完全湮滅消失，轉換為巨大的能量，釋放出光子。（凡翠絲在洞穴內化成一團光芒就是這樣？）從這個角度看，湮滅帶來的並不全然是一片死寂的滅絕，而是會誕生新的光子。

「湮滅」之後，生命世界會有怎樣的未來？

電影從莉娜在課堂上放映細胞分裂複製的影片開始，到旅途她用顯微鏡檢視自己的血液，也發現細胞不斷複製分裂增生；相近的影像時時在電影中出現。如此由電影的暗示看來，壟罩著微光區域、宛若七彩肥皂泡的那層光，不就像是巨大的、有隔離內外功能的細胞膜嗎？微光區域內發生的事件，就像是生物體不停的分裂增生，再加上不同生物的基因彼此交換與突變，因而產生各種新的物種。一如生命四十億年來的演化歷程，只是劇烈加快了發展進程。

最後電影的結局裡，微光消失，莉娜的複製體走出未知區，與丈夫的複製體相擁（這倒也呼應了《人造意識》中，艾娃最後成功離開實驗室，混入人群。），暗示著他們將扮演某種新生命的創始者，如「亞當」與「夏娃」般的角色：一種全新的人類將以有性生殖的方式開始繁衍。

從生命演化的角度，經歷過「湮滅」，具有強大潛力的複製體將帶來怎樣的未來？或許莉娜手臂上莫名浮現的刺青——「無限」符號，已經給出了答案。

source：IMDb

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• 採訪編輯／歐柏昇　美術編輯／張語辰

為什麼研究「理論物理」？

中研院物理所的余海禮研究員，專研理論物理，尤其是關於「時間」的問題。時間與「因果性」有關，因果秩序是讓世界變得有意義的關鍵條件，也牽涉道德、倫理的基礎。余海禮認為，研究理論物理是個重獲自由的過程。

除了是中研院物理所的研究員，余海禮也是《相對論百年故事》作者之一。
圖片來源／大塊文化

別再給愛因斯坦造神了！

說到近代物理的重大進展，大多數人會先聯想到愛因斯坦。這次專訪中，余海禮則強調，別再造神了！科學發展是回應一個社會的挑戰，或是回應一個文明的挑戰。

把愛因斯坦塑造成一個很偉大的神，反而沒辦法看到，整個事情是人類文明一直在滾動的必然結果。

余海禮說明，1900 年前後已經有足夠的文化基礎，就算沒有愛因斯坦，也會有人把相對論建構出來。當時電磁學已經相當成熟，而且 1887 年邁克生－莫雷實驗發現光速是個常數（雖然愛因斯坦本人可能沒讀過他們的論文），這些都是相對論的基礎。此外，當時的繪畫、詹姆斯 ‧ 喬伊斯 （James Joyce）的意識流小說，也都在考慮空間、時間扭曲、宇宙的問題。

對愛因斯坦的造神運動，還有一個傷害：太崇拜一個人的時候，你不容易跳出他的思想框框。事實上，愛因斯坦的相對論選擇了一條「偏離主流」的發展路線。

本文描述的理論歷史演變。　資料來源／余海禮　圖說重製／歐柏昇、張語辰

余海禮從歷史回顧，牛頓三大定律提出之後，近三百年的力學發展有兩條線：第一條是拉格朗日 （Joseph-Louis Lagrange）的路線，他把幾何方法的牛頓力學，改成完全用代數表達。第二條是哈密頓 （William Rowan Hamilton）的路線，他把牛頓的二階微分方程，轉換為較容易解的兩個一階微分方程，並找到可界定系統動力學結構的物理量。

愛因斯坦的相對論的場方程式的推導，受到了數學家希爾伯特（David Hilbert）的影響。希爾伯特是數學家而非物理學家，他延續拉格朗日、用數學家的方法，採取變分法的代數路線。

「拉格朗日方法的好處是數學上比較簡潔，但問題是隱藏的物理結構比較不清楚，這是相對論發展可惜之處。」余海禮說明。

1950-1960 年代：從愛因斯坦的「非主流道路」回到常軌

由於採取了拉格朗日的方法，愛因斯坦方程式的解看不出「動力演化」。何謂動力演化？余海禮說，就像我們會問，中國社會、臺灣社會在 1960 年是什麼樣、1970 年又是什麼樣，動力演化就是隨時間的演化。對於一個物理系統，我們也會問「它如何隨著時間而改變？」，然而愛因斯坦的相對論對這部分的詮釋卻含糊不清。

直到 1950 年代，狄拉克（Paul Dirac）嘗試把相對論拉回力學發展的正常軌道上，把它的動力結構分析出來。到了 1960 年代，物理學家試圖解決相對論的另一大毛病：

我們經常聽到，相對論是個有關「四維時空」演化的理論，但是這句話其實有很大的邏輯問題。

「四維時空」的概念源自愛因斯坦的老師閔考斯基（Hermann Minkowski） ，他認為，既然透過勞倫茲變換，時間可以變成空間、空間可以變成時間，那乾脆進一步把「三維空間、一維時間」看成「四維時空」這個單一結構。因為閔考斯基是位數學家，而不是物理學家，提出的這個方法在數學上大大簡化了相對論的推導過程，但是物理觀念變得混淆。

關於「四維時空」的內在邏輯矛盾，余海禮解釋，「時空」已經把「時間」包含在裡面了，那怎麼還能夠問一個時空結構如何「隨時間的演化」的問題呢？我們無法用自己來完整地描述自己。

愛因斯坦終其一生，沒有擺脫這種觀念上的自相矛盾。

到了 1960 年代，阿諾威特（Richard Arnowitt）、德塞爾（Stanley Deser）、米斯納（Charles W. Misner）三人為了解決這個矛盾，重新走回原來的力學發展軌道──試問「物理系統」如何隨時間演化。所謂的「物理系統」是三維空間，因此能隨時間演化。他們把「四維時空」重新分割為「 3+1 維的空間和時間」，稱為 ADM 分解法（ADM decomposition） 。

余海禮舉了一個例子，說明「3+1 維的空間和時間」的重要。最近 LIGO 測量到的重力波訊號，是兩個黑洞繞來繞去，最後碰在一起，變成一個黑洞，放出巨大的能量，以重力波的形式來到地球。

如上方影片可看見，兩個黑洞構成「三維空間」，經由「一維時間」的變化而慢慢縮小，然後瞬間合併一起並釋出巨大能量，最後變成一個安靜的自轉黑洞。

如果沒有 ADM 的幫助，依照愛因斯坦的「四維時空」，整個黑洞、重力波就是一團四維的幾何結構，我們根本無法用我們的經驗來理解重力波實驗的觀念架構。

最關鍵的問題：如何理解「時間」？

相對論至今還有很多問題，需要重新理解。例如：

LIGO 量到重力波，表面上是肯定相對論，但是其深刻的邏輯結構，其實是在否定愛因斯坦最原始的相對論。

嚴格來說，相對論告訴我們，重力場的能量密度為零。然而，假如重力波不帶有能量，就不會與 LIGO 的儀器作用。

余海禮回憶，1985 年 10 月，基普‧索恩（Kip Thorne）來中研院物理所訪問。當時余海禮針對重力波是否帶能量的問題，一直要索恩表態。索恩謙虛地說，他作為工程師（那瞬間，他不把自己稱作物理學家），量到訊號就好。

直到現在，相對論還有一些問題需要探討。

第一個問題，到底是只有時空、沒有時間，還是又有時空、又有時間，或者是沒有時空、只有時間？第二個問題，相對論談整個宇宙時空，量子力學談原子結構，如何將最大和最小的結合在一起，達成一致的「量子重力」理論？

余海禮認為，最關鍵的問題是「如何理解時間」。一旦這個問題解決，其他的問題就跟著解決了。

當我們講世界有「時間」時，隱含著世界如何具備「因果性」。因果性是我們這個世界變得有意義、能夠被人類理解的最關鍵條件。

因果是用時間次序來排列的一系列關係變化。例如用手推桌上的一個杯子，如果還沒推它就先動了，這個世界變得無法理解。又如某個人殺了人，但還沒殺他就已經死掉，那犯人到底有沒有罪？若沒有因果性，道德、倫理都會出問題。

然而，廣義相對論的哥德爾 (Gödel) 解卻容許在時間上可回到過去，是一個無可避免會違反因果性的理論。這是一個關鍵的問題。

若要理解時間的本質，還需思考這件事：除了「宇宙本身」這個鐘之外，其他所有鐘都是圓的。余海禮笑著說，這句話意思不是時鐘不能做成方形，而是指所有鐘轉了一圈都會回到原點，只有宇宙本身，才可以用一條線把宇宙從誕生到未來的次序排列出來，我們可把宇宙歷史寫在那條線上。

換句話說，宇宙自身的膨脹，就是一個時鐘。

余海禮認為，「宇宙膨脹」應該視為一個基礎定律。宇宙的大小就是一個報時計，只要看宇宙多大，就可以決定是什麼時候了。
圖片來源／iStock

上帝的苦心，是從原有方案找到方法

現今，人們用廣義相對論與量子力學兩大基本理論來描述宇宙，並發展結合二者的量子重力。余海禮認為，量子重力研究的重點，是重新理解時間、重新理解廣義相對論，而非一定要去發明一些高超的數學，或新的物理概念。「知識本身是一個約束，本身是一個框架，把你框住。」

物理是個很奇怪的東西，如果你太聰明的話，其實物理是做不好的。因為你太容易利用一些小的技巧、小的東西，把問題克服了，反而就看不到問題的本質。

余海禮引述，羅素曾經說過，如果上帝解決每個困難，都要發明新的技巧，那上帝就不值得我們敬佩了。上帝對於每個困難，解決辦法是如此完美，在原來的方案裡找到我們無法想像的方法。

「研究理論物理有個好處，你偶然會扮演一下上帝，推測上帝會怎麼想。但是最大的樂趣不是扮演上帝，而是明白上帝的苦心。」余海禮說。　攝影／張語辰

理論物理是重獲自由的過程

余海禮說，人生活在世界上，受到各種不同的約束。例如今天我們的思考，其實受了牛頓的影響，只是我們沒注意到。

「美國開國元勳漢彌爾頓（Alexander Hamilton）說過，美國憲法就是立基在牛頓力學之上。」余海禮舉例，此外，生活中常聽到「今天股票動能很大、上揚很高」，其實就是用了牛頓力學的概念來理解世界。

牛頓的 F=ma 公式其實是經過種種的近似、約束才得到，並不是真理。所以我們學它時，卻也被它的結構約束住了。那人如何重新獲得至少精神上的自由呢？余海禮認為，理論物理是個比較確實的「重獲自由」過程；例如，看清楚我們如何在概念上被牛頓定律約束住，並超越這些約束，重拾宇宙的真理。

理論物理是重新檢定過去所學的每一個基礎原理，發現這些理論的約束，然後看到一個真正的真理。這個時候，才算是自由。

參考資料：

• 余海禮的個人網頁
• 余海禮、許祖斌，〈時間、廣義相對論及量子重力〉，收於中華民國重力學會編，《相對論百年故事》，臺北：大塊，2015。
• 〈重力波研究－宇宙及天文觀測的全新窗口〉，作者：余海禮
• 〈解開時空維度之鑰的對撞機〉，作者：余海禮

本著作由研之有物製作，原文為《別再給愛因斯坦造神了！專訪余海禮》以創用CC 姓名標示–非商業性–禁止改作 4.0 國際 授權條款釋出。

本文轉載自中央研究院研之有物，泛科學為宣傳推廣執行單位

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