人性的不完美,要用法律制度來防止它走向墮落。
制度的不透明,會是腐敗貪污犯罪,最佳的溫床。

許一份承諾,背負一世枷鎖,以悲歌落幕,這是英雄。
扯一個彌天大謊,讓整個世界隨之起舞,自己卻冷眼旁觀,這就是梟雄。
(一世梟雄之烽火戲諸侯)

在國家出現危難之時,總有一些人挺身而出,為國效力,這樣的人被稱為英雄。
在金融市場混亂之際,總有一些人挺身而出,又撈又騙,這樣的人被稱為大師。
(金融物語總幹事黃國華)

2009年1月2日 星期五

孫維新:牛頓發現了萬有引力?

聯合報╱孫維新 2009.01.02 03:20 am


有三個人搭乘火車,在英國的原野上觀光,一個人是工程師,一個人是物理學家,一個人是數學家。經過一處鄉村,三個人看到窗外草地上站著一隻黑色的羊,一動也不動。工程師首先驚訝開口:「沒有想到英國的羊是黑色的!」物理學家說話了:「我必須要糾正你,你應該說,你所看到的這一隻羊是黑色的。」數學家說話了:「我必須要糾正你,你應該說,你所看到的這一隻羊,這一邊是黑色的!」

三個人裡面,數學家最嚴謹而周延,他的信念就是科學工作者所遵守的原則:只能就自己所觀察到的部分作出結論。雖然我們從來沒有看過一隻羊,一邊黑色,一邊白色。

我在課堂上會問同學:「在杳無人煙的深山裡,一棵大樹倒下,會不會發出聲音來?」多數同學舉手說會,但結果只會悵然發現,這根本不是一個「科學」問題!「杳無人煙」的前提已經告訴我們,沒有「觀察」或「實驗」的可能,但從伽利略以降,「親身觀察」和「動手實驗」已經成了科學發展的主流,所以即使以前倒下的一千棵樹都曾經發出巨響,但這不能保證第一千零一棵樹會產生同樣的現象。科學只能「歸納」,不能「演繹」,理論上可以提出無數可能,但最終還是要以實驗來作出結論。

柳丁繞太陽 一樣要三六五天

自然界的客觀「事實」永遠存在,人們靠著長年努力,不斷提出「理論」來解釋這些「事實」。但是隨著科學發展,用來描述「事實」的「理論」常常需要汰舊換新,最明顯的例子,就是牛頓所提出的「萬有引力」。我在課堂上問:「牛頓是『發現』了萬有引力,還是『發明』了萬有引力?」百分之九十的學生會舉手說「發現」,另外百分之十的學生不見得知道正確答案,只是覺得老師的問題太過簡單,話裡一定有詐。

牛頓說,地球繞著太陽轉是因為兩者之間有「萬有引力」。但如果移開了地球,剩下太陽光桿一個,那是否還有「萬有引力」?今天物理學家逐漸用更周延的「時空曲率」來包容「萬有引力」的概念:太陽的存在,造成了它周遭「時空曲率」的改變,任何天體接近太陽,就只能沿著這個改變了的「時空曲率」運行,這也就是今天我們看到的行星軌道。的確,地球繞太陽一圈要三百六十五天,把地球移開,同樣位置換上一棵柳丁,繞太陽一圈也要三百六十五天。「時空曲率」的改變,讓天體運行在表象上看起來就是「有力」!

另一個更明顯的例子就是兩個人划船,分別從台灣和夏威夷前往南極,最後會在南極碰頭。兩個人在茫茫大海中,看不出地球表面的「曲率」,只會覺得兩船越來越近,自然會作出結論:兩船之間有「引力」相吸!其實只是因為他們所航行的表面不是平的。

思考太周延 失去冒險的樂趣

但是理論的提出和篩選,也會讓「詭辯」出現。西元前四百五十年希臘哲學家季諾所提出的詭辯,告訴我們特洛伊戰爭中的英雄阿基里斯(就是布萊德彼特啦!),在賽跑中永遠無法追上一隻先他出發的海龜;這個詭辯的另一個版本,是「飛馳的箭永遠無法抵達終點。」因為一枝箭要射到紅心,需要先經過旅途的一半,然後還要經過剩下旅途的一半,還有一半的一半…,有無數個一半在前面等著,因此這枝箭永遠無法射到靶上!

科學的進展是讓我們對自然環境的瞭解更清楚,解釋更周延,但是思考太周延,就有可能失去了冒險犯難的樂趣。一個物理學家和一個數學家,看到長廊彼端站著一位風姿綽約的女子,物理學家想上前搭訕,數學家搖搖頭:「根據季諾的詭辯,我們永遠也到不了她站的位置。」物理學家說:「不要緊,只要夠近就好了!」

(本文作者為台大物理系與天文物理研究所教授)

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