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2021-08-03 06:00:03PChome書店

一生必修的科學思辨課


一生必修的科學思辨課
作者:江才健 出版社:天下文化 出版日期:2021-06-30 00:00:00

古時技術遙遙領先歐洲的中國、埃及、印度等地,為什麼沒有發展出近代科學?
傳承自希臘的近代科學,究竟又有什麼特質,才會一方面看似繁花似錦,一方面卻像窒礙難行?

一般常認為,科學有著客觀思考、充滿理性的特質,但事實並非如此,科學既不真理性,也不全客觀,大科學家戴森說的好,「科學更接近藝術,而非哲學」。

江才健四十多年浸潤科學文化天地,與一流大科學家往還對話,見識他們的高貴與卑微、卓識與偏見,深刻了解科學知識進展的真相,相較之下,真正的大科學家對科學有更多的質疑,與我們一般的科學認知有相當大的差異。

本書論列頂尖科學家的思言行識,深究科學與不同文化的承傳和衝突,佐以癌症醫療、全球暖化、新冠流行疾疫的實證盲點案例,重塑我們的科學啟蒙之思,進而闡明,懷疑才是看待科學的正確之道。

★本書特色:

☆ 在科學建構的世界裡,是否存在真理?
☆ 一堂學校不會教的科學思辨課

★內文試閱:

霍金的名聲與評價

舉世聞名的英國宇宙論學家霍金在二一八年三月去世,引起許多對於霍金社會名聲與科學評價的討論。到底應該如何評價科學家、一個科學家的社會名聲與科學貢獻如何衡度,在一個社會傳播日益繁複,科學知識日漸玄奧難解的時代,也就益發的顯現出它的困境。

霍金或許是一個好的例子。他在世之時因罹患肌肉神經萎縮症,臥病多年,但是在綿長的五十五年時間中,霍金卻展現驚人的意志力,不只持續工作,思考構建宇宙發展理論,還著作出書,暢銷全球,他的社會名聲自是無與倫比,因此他的科學貢獻也就受到更高的評價,許多拿他與二十世紀公認的偉大科學家愛因斯坦,相提並論,甚至提出他去世之日是愛因斯坦的生日,援比之意十分明顯。

霍金自己並沒有與愛因斯坦援引類比,而在一般科學領域,也多半不以為他可與愛因斯坦相提並論,但是若以在世時的名聲來看,霍金自然是猶勝一籌的。愛因斯坦在初提廣義相對論之後,其實批評之聲甚多,一些人不相信他的推論,其間有許多爭議,一時沒有定論。在科學歷史上,一九一九年英國劍橋大學天文物理學家愛丁頓帶領一支探測隊,在西非洲外海觀測那時的一次日食,可說具有關鍵意義。

愛丁頓當時想法的核心,就是如果依照愛因斯坦的廣義相對論,時空可以用一個幾何形式描述,引申出的引力時空效應,簡單說,就是引力會造成光的彎曲。愛丁頓的思考很清楚,如果存在如此一種效應,利用日食的機會,便可以探測到可能存在太陽背後遠方一顆恆星的光線。後來的故事告訴我們,愛丁頓探測隊對著暗蝕太陽拍攝的照片,確實顯現出其背後遠方的恆星,代表了這樣一種光線彎曲現象是真實的。

當年愛丁頓是在倫敦英國皇家學會宣告他們的探測結果。英國科學哲學大家懷海德曾經說,當時宣告愛因斯坦主張光線經過太陽附近會發生彎曲預言的確,那種興高采烈的場面,展現出來是一種希臘悲劇的氣氛。他的意思是,就如同希臘悲劇展現的一種不可改變命運,就是宇宙有命定的規律。

因著這個探測結果,愛因斯坦與愛丁頓都聲名鵲起,兩人在科學上的歷史地位也更加顯赫。後來科學史研究的結果卻顯現,愛丁頓一九一九年的攝影照片,其實不足以得到確切的結論,原因是當時他們使用的照相底片,感光可接受的溫度誤差是華氏十度(約攝氏五點五度),但是探測地點的晝夜溫差卻有華氏二十二度(約攝氏十二點二度),也就是說那個照相底片的感光影像,並不具備佐證愛因斯坦相對論推測的可靠效力,那麼,當時人們為什麼會接受這個結果呢?

這個科學歷史公案,說的是科學理論是否得到社會認可,總不可避免受社會人為建構因素的影響,也就是說,理論思維的獲得接納,需要有外在客觀條件的支持,在這裡,社會名聲與科學貢獻便有了十分微妙的關聯與分野。

霍金的科學貢獻在科學界有一些說法,因為霍金談論問題的規範太大,論斷究竟並不容易,也就引起許多討論,但是在社會名聲來說,霍金顯然有著無出其右的地位,因此也就引來社會用一個不世出科學天才的角度評價他。就某一個社會意義來說,這並不是悖逆常軌的,因為這正反映出近世社會對於科學家,以及科學家對於自我的一種認定。

我們且不去說科學家在其他社會的地位,只看我們社會對於科學家的看法。對中華文化來說,科學是一個外來事物,這個源起於歐洲的宇宙思維,雖說已得到某種普世的認同,但是以目前探究科學本質的看法,都同意此一宇宙思維與歐西或基督教文明有其深刻糾葛與文化承襲,歐洲因著此一思維勃興擴張,對於我人帶來的直接影響是挫敗屈辱,更深一層是對於科學的一種全面揄揚。

在如此一種文化信念氛圍之下,科學家在我們文化裡,也就有了一種完美的形象。所以在談論科學家的文字或傳記之中,不自覺的會落入一個聖徒傳式(hagiographic)的風格,這回霍金去世後的許多文章,正是一個很好的例子。當然霍金罹病癱瘓,臥病中依舊構思宇宙,創作不懈,對於生命帶來的啟發意義,更使他有了聖徒式的形象。

二一四年在台灣上演過,談論霍金的電影《愛的萬物論》(The Theory of Everything),主要是根據霍金第一任妻子珍的回憶錄。與霍金維持三十年婚姻,生下三個孩子的珍說,到八年代霍金已經舉世聞名,她掙扎於霍金的盛名與護理助理之間,唯一的角色只是提醒霍金「他不是上帝」。霍金與珍的婚姻從一九六五年持續到九五年,因為霍金與照顧他的護理師伊蓮發展出了感情,提出離婚。

科學家不是也不需要是個完人,霍金不是,愛因斯坦也不是。透過二一七年國家地理頻道播出的談論愛因斯坦影集《世紀天才》(Genius),許多人才認識到原來愛因斯坦不關心孩子、不關愛妻子,年輕時常是言語尖苛傲慢,但是愛因斯坦的科學貢獻,確是曠古爍今的。

那麼霍金的科學貢獻如何?這可以借用一個故事來討論。上世紀四年代,現在公認是世界頂尖理論物理學家的戴森,帶著康乃爾大學一些年輕學生做出量子電動力學的一個工作,他寄給舉世公認的大物理學家費米,卻沒有得到回音,一次到芝加哥大學時便去問費米,費米告訴戴森,一個好的(或是有道理的)物理理論要有兩個條件,一是數學結構嚴整,另外是要有一個清楚的物理圖像。

一般認為,霍金最重要的理論工作,譬如說「宇宙奇點」和「黑洞輻射」,如果以「費米標準」衡量,都有相當嚴整的數學結構,但是在實證層面的物理圖像,當然不易釐清。

霍金的舉世盛名,不止因為他在具備科學家身分的同時,又有一個奮鬥不懈的勵志生涯。科學給人類帶來超乎想像力的宇宙玄思,對抗有限生命的勇氣,也給人類帶來超越凡塵的勵志啟示,價值是等量齊觀的,就這一點,霍金實至名歸。