2011年11月8日 星期二

開放的希望

    說起來,物理學家沒什麼創意。例如說:我們國中時期就會的牛頓三大運動定律:第一、第二、還有第三運動定律。熱力學呢?這次由〇開始、第〇、第一、第二定律。照這樣下去,可以把所有物理定律全部編號,可以照管轄分子的大小排列,也可以照常數的大小排,或是照公式的麻煩程度排序。從一開始。。。。然後到超過人類的腦力極限為止。

    這裡面『熱力學第二定律』有非常奇特的地位,定律裡面沒有提到時間,卻告訴你系統變化的方向、告訴你未來是什麼樣子,卻沒告訴你要花多少時間變成那樣。簡單講,咖啡加入牛奶,隨便攪一攪,變成所謂的『咖啡牛奶』或『牛奶咖啡』:相對地,已經混合好的『牛奶咖啡』,不是隨便攪一攪就會變回『牛奶』加『咖啡』的。大家很清楚地知道,從『牛奶』加『咖啡』變成『牛奶咖啡』是比較正常的。這是時間的方向。你可以把你從小到大的大頭照片蒐集起來,請你的同學按照順序排列,大部份的人順序都不會排錯,但是每一張之間到底差了幾歲,卻很容易就弄錯。有順序,卻不知道間隔。

    做為一個定律,這定律看起來有點殘缺。正如前面講的,他告訴你時間的方向,卻沒告訴你要多久時間。還有,一但變成了『牛奶咖啡』,你是無法回推原來是多少『牛奶』加多少『咖啡』。如果只是告訴人家東西最後會變什麼,這還能算是定律嗎?你們不用讀大學,不用占星術,也可以告訴其他人說:『人,最後都會變老。』

然而,商機就在這裡。就在你視為理所當然的地方。

    如果能讓自己保持、或恢復到過去的某個狀態,這算是『時間倒轉』嗎?你可以把『老得比較慢』,當作是『青春暫駐』嗎?就因為這一點點的慢,人們就以為可以抓住青春的尾巴,願意掏出錢來,狠狠地花下去。可惜,與自然律對抗,只能暫時成功。不是有人(曹操)唱出了『對酒當歌、人生幾何、譬如朝露、去日苦多』嗎?他說,生命就像是早晨花草間的露珠一樣,不管你再怎麼用心呵護,終究會消失在空氣之中。用現代話講,就是不管你再用多少時空膠囊,青春終究會老去。

    科學上竟然有這樣的定律,令很多人感到失望、洩氣。人類文明是否像海邊堆起的沙丘城堡一樣,終究會消失無蹤呢?在座的各位年輕人,你們坐在這裡聽課,認真學習,如果學到的東西,最後都會消逝,我們的學習還有意義嗎?這樣的意義在哪裡?

聽起來好像很灰暗?不過,希望也不是沒有。

    自然界裡,很多東西會倒下潰散,但也不完全都這樣。有哪些呢?牛頓力學裡所描述的時間,正如我們日常生活所經驗的一般,像是沛之莫然可禦的力量,我們既無法推動,也無法延緩,簡直是無可奈何。加上熱力學第二定律所描述的,高塔終將倒下,秩序終將瓦解。這下害慘了十九世紀末到二十世紀初年的科學家們,明知無可奈何卻又終將瓦解。這不就在說世界末日就在眼前嗎?這種情況有解嗎?答案在哪裡?

    套句那些心靈導師的話:『答案就在你心裡』。

    這裡不是『心靈與人生』。我們回頭看看自己,以現代人平均壽命到75歲看來,我們花了前三分之一的時間成長,後面三分之二的時間衰老,然後死去。人類沒有很偉大,但是在動物界裡,人類算是很長壽的動物了。我們靠著吃、喝、拉。。。暫時地遠離那個『無可逃避』的瓦解。因為能吃、能拉就是開放系統,就可以離開那個封閉系統無可逃避的『平衡』,我們不會一片死寂。至少在生命的歷程裡,我們有一段時間不是那樣。不是只有人類有這招,植物會長大,其他生物也會。說起來很怪,由物質組成的生命,竟然會出現跟物質不同的特性。

    於是『開放系統』給了我們希望。人類的腦袋花了很多時間才弄懂,人類本身卻早已經會了。



消失的自由意志?

    愛因斯坦的(狹義)相對論表面上是說,物體可以藉由移動來使自己的時間變慢。(這是科幻小說的好題材,科學家尚未實現,讓小說家盡情發揮。)更深層的意義是,相對論連結時間與空間,時間是空間的另一種表現,也就是各位常聽到的,『我們生活在四度空間』裡。問題來了,如果時間相空間一樣,我們可以在空間上移動,也就可以在時間上移動,可以停留在從未來到過去的時間點上。這還好,只是說『時間旅行』的可能性。更可怕的是,時間會不會向空間一樣,就在遠方等你呢?

    比如說,我們要去高雄,要去台北。這兩個城市已經在那裡,你只是去了那裡。如果『未來』就像是地圖上的某個地方,它已經在那裡,我們只是去經歷它。那我們還有『自由意志』嗎?還是我們自己以為做了很多選擇,其實那些都是假象,未來已經在那裡等我們,我們什麼都沒做,只是去經歷過而已。也有科學家這樣認為:如果,『未來』已經在那裡,『過去』也未曾消失,不僅僅在我們的記憶裡,也還留在某個的角落。就像時間地圖上的那些地方,不論是未來還是過去,他們未曾消失。

    這影響的層次,不僅僅在科幻小說的題材而已。法律常常不處罰無行為能力者,如果『自由意志』是假象,那麼法律懲罰的對象在哪裡?為了脫罪,我們甚至不需要證明自己心神喪失、不需要證明自己無行為能力。如果我們毫無『自由意志』可言,我們又怎麼對自己的行為負責呢?沒有自由意志的人生,算是什麼人生呢?相對論會把我們帶到這樣的境地嗎?

    心理學家研究顯示,擁有選擇權會讓動物或人活得更快樂、更健康。難道『自由意志』是一種腦內啡,讓我們自己有隨時做選擇的假象嗎?即使這只是假象,有這樣的假象也不錯。有些人,連假象都沒有。人生毫無選擇,只能隨波逐流。

    牛頓式的『時代巨輪』導致了『決定論』;在愛因斯坦相對論的架構之下,我們可以改變時間的『流速』,卻也造成另外一種『決定論』。物理界的兩大巨擘,竟然都讓我們都喪失了『自由意志』。科學,不只是表現在『科技』,同時也影響到最根本的人生價值。
愛因斯坦的(狹義)相對論表面上是說,物體可以藉由移動來使自己的時間變慢。(這是科幻小說的好題材,科學家尚未實現,讓小說家盡情發揮。)更深層的意義是,相對論連結時間與空間,時間是空間的另一種表現,也就是各位常聽到的,『我們生活在四度空間』裡。問題來了,如果時間相空間一樣,我們可以在空間上移動,也就可以在時間上移動,可以停留在從未來到過去的時間點上。這還好,只是說『時間旅行』的可能性。更可怕的是,時間會不會向空間一樣,就在遠方等你呢?

    比如說,我們要去高雄,要去台北。這兩個城市已經在那裡,你只是去了那裡。如果『未來』就像是地圖上的某個地方,它已經在那裡,我們只是去經歷它。那我們還有『自由意志』嗎?還是我們自己以為做了很多選擇,其實那些都是假象,未來已經在那裡等我們,我們什麼都沒做,只是去經歷過而已。也有科學家這樣認為:如果,『未來』已經在那裡,『過去』也未曾消失,不僅僅在我們的記憶裡,也還留在某個的角落。就像時間地圖上的那些地方,不論是未來還是過去,他們未曾消失。

    這影響的層次,不僅僅在科幻小說的題材而已。法律常常不處罰無行為能力者,如果『自由意志』是假象,那麼法律懲罰的對象在哪裡?為了脫罪,我們甚至不需要證明自己心神喪失、不需要證明自己無行為能力。如果我們毫無『自由意志』可言,我們又怎麼對自己的行為負責呢?沒有自由意志的人生,算是什麼人生呢?相對論會把我們帶到這樣的境地嗎?

    心理學家研究顯示,擁有選擇權會讓動物或人活得更快樂、更健康。難道『自由意志』是一種腦內啡,讓我們自己有隨時做選擇的假象嗎?即使這只是假象,有這樣的假象也不錯。有些人,連假象都沒有。人生毫無選擇,只能隨波逐流。

    牛頓式的『時代巨輪』導致了『決定論』;在愛因斯坦相對論的架構之下,我們可以改變時間的『流速』,卻也造成另外一種『決定論』。物理界的兩大巨擘,竟然都讓我們都喪失了『自由意志』。科學,不只是表現在『科技』,同時也影響到最根本的人生價值。






延伸閱讀:異種入侵

2011年10月31日 星期一

科學家的風花雪月

    日前,在Face Book上說了妹妹對天上的星星有興趣,會指著天空說『星星』,還叫大家要跟著她看天上。最後補上一句『那顆亮亮的星星,好像是木星』。這時候引來老同學的回話,說那是Jupiter沒錯。於是,家裡的大人想到我轉述的『以前一群大學生對話的場景』。

    那是將近二十年前的澎湖畢業旅行,場景是在入夜的海邊。大家看到了天空大大的北斗七星,有人讚歎了一下說,原來北斗七星這麼大啊!Hope先說了,星座就這麼大啊!看星座盤都以為很小。其實很大。接著他開始討論在澎湖這個緯度,也就是北回歸線經過的的地方,北極星的仰角就是二十三度半,所以不會很高,不必抬頭就看得到。然後就有一些星相大師,展現他們對於星空的瞭解。

    既然是海邊,除了天空還有海。於是就有人聊起現在到底是漲潮還是退潮,是農曆初幾,幾點會漲幾點會退(不是跌喔~)。所以看到海平面的高度,就可以猜出現在幾點之類的話。接下來的話題,應該是我提起的。於是我就問了一句:

    可以從月亮知道現在幾點嗎?

    原本,我是想出個離譜的題目,讓大家的焦點回到畢業旅行該有的風花雪月、該有的落英醉月、或是原本該有的生活小點滴、或是未來的感言。

    結果,真的有人提供了方法,可以從月相,就是滿月、上弦、下弦月,推算出現在初幾、現在幾點。當時心裡想到是。。。。。真是一群焚琴煮鶴的科學家啊~~

    過了二十年,當時對話的主角們,有人成為電子工程師,那位提供月相定時法的人,成了科學家。現在想起來,那些男生不是焚琴煮鶴的了無風趣,而這就是他們風花雪月的方式。男人啊!特別是理工背景的男人,說起話來很難露出感情。也許他們會憂傷落花流水、也許會讚嘆宇宙浩瀚,但是要說出他們內心到底想什麼,似乎沒有正確的語句。

    古代有個政治上失敗的帝王寫出了這樣的詞『。。。。欲語還休,欲語還休,卻道天涼好個秋。』這已經是文學家,而且是在苦悶失望中寫出的詞句,也講不出心中的感受。這群現代的科學家們,又怎麼能掌握文字,描寫出自己內心的話呢?如果他們講的出來,就不必在科學符號裡打轉了。

   於是,失敗的帝王把話題轉向天氣。不知如何表達的男性科學家們,在該是賞月的時候,只好開始那一長串的推理,卻道『月朔望弦說不休』。

   

2011年10月27日 星期四

速度之終結


    現今的電子產品裡,硬體的部份在速度上似乎已經到了極限。不管是CPU、硬碟、RAM整體速度已經超過人類的反應。對於玩家而言,無窮無盡地追求電腦速度,其實是很沒必要的。因為人類的反應速度並沒有隨著CPU變快而跟著加速,打怪物的時候,你總不希望怪物的反應速度也跟著CPU快了10倍。視覺畫面也是如此,當解析度已經精細到肉眼分辨不出來,螢幕做得再細就沒什麼意義了。當顏色真實得看不出差異時,開發新的面板就沒有太大的價值了。

那麼,加快硬體速度的意義在哪裡?

    除了少數像是天氣的計算需要很快很快的電腦之外,大部份的電腦使用者是用不到那麼高速的。儲存的空間也是,對於大部份的人而言,資料量也沒超過10G。就算你有數以萬計的電子檔照片,真正拿出來看的,也不過是幾張而已。

    於是,那些多餘的速度、多餘的硬碟空間要拿來做什麼?拿來讓寫電腦遊戲的人讓畫面變得美美的,但是遊戲本身沒有什麼改變。舉個例子來講,3D對打的Virture Fighter,在第一代的時候,人物是由幾何形狀構成的。經過十幾年來的演進,出招的速度沒變、招數多了一點、角色多了一點,變最多的是人物的外表,愈來愈漂亮,變最多的是,對打的擂台,畫面愈來愈仔細。遊戲的本身,沒什麼大的改變。

    在這個硬體速度容量已經超過人類負荷的時代,硬體的研發,即將走到盡頭。還可以改進的地方,是落在遊戲的內容,是落在故事的本身。3D動畫可以畫出像真人般的髮絲,隨風飄揚,也可以畫出絕世帥哥美女。用這樣的技術做出來的電影動畫,如果故事很無趣,你頂多也是看一次。

    這道理很淺顯。書寫工具一百年來沒什麼差異。因為人類的手還是一個樣子。可是人類用筆寫下的文學、科學在這一百年進步了多少、充實了多少?雖然不能等量比較,但遠遠超過紙筆的進步。所以,請充實目前電子商品的內容,不要投入人力去追求速度了。(這也是蘋果成功的原因之一。)

    很多所謂高科技產業,已經或是即將走入黃昏。即使是研發,也要注意是在哪個領域研發。在硬體方面,一味地速度做快、容量做大、體積做小等等量的改變,很可能已經到了盡頭。能夠產生大革命的,是『質』的改變,例如像科幻小說裡,有味道的照片、有觸覺的影像,那才是需要投入研發的領域。




2011年10月26日 星期三

遇見時間的方向

故事要從孫燕姿唱的『遇見』講起。





這首歌其實很有意思,歌曲快結束前有一段講到時間的歌詞:

我往前飛,飛過一片時間海。

到底,往前飛是飛到『過去』還是『未來』?

大部的人是覺得往前是飛到未來,也就是在時間的軸上,你是面對『未來』,而『過去』在你的後面,人生向火車一樣,朝著未來前進。這樣的想法,符合日常的用語的,例如說,『回顧過往』:回頭看過去發生的事情,人是面對『未來』,『過去』在你的背後。也有人說要『往前看,不要往後看』,不管你同不同意,這句話的前面指的是『未來』。

《宗像教授異考錄》有一集裡面,講到日本有一種神,神像的背面刻得栩栩如生,正面有頭有臉,可是沒有五官。讓人不知道面貌是什麼的神,是怎樣的神呢?宗像教授認為是『時間之神』,祂帶領大家走在時間的最前方。所以,人們只看得到祂的背後,不知道祂的面貌。在這裡,我們是面向未來的。

另外有少部份的人覺得,那個『往前飛』是飛到『過去』。所以,我們也有相對的用語:例如,『以前』指的是『過去』,『以後』指的是『未來』。這裡的前面是『過去』,後面是『未來』。人像是在時間的長河中倒著划船,面向過去,未來在你的背後。這種用法,是不是隱含著人不敢面對不可知的未來呢?還是認為,把過去種種弄清楚明白,就可以知道即使是看不見的未來呢?


從語言上對『時間』先後有幾乎是相反的用法,就可以猜出我們文化裡面,對時間的本質是什麼並不瞭解。幾點幾分,幾年幾月,我們很清楚。可是,時間到底是什麼?我們其實不清不處。

所以在時間的長河裡,我們希望能面向未來,大部份的時候,卻面向過去。

文化上如此,科學上也無法給出答案。





2011年10月19日 星期三

異種入侵


    『訊號傳輸』遠比『實體傳輸』簡單多了。

    媽媽可以打電話教在美國留學的小孩,如何做小籠包,小孩子可以按照媽媽口述的指示,用當地的食材『重建』小籠包,不需要把小籠包空運到美國。

這個觀念其實也不新,我們日常在用的電話就是一例,發話人的聲音轉成電子訊號之後,在收話人那端的電話『重建』成聲音。真正的聲音,就是從你聲帶震動、嘴巴發出的聲波,早在你的四周消散,對方聽到的,完全是他電話聽筒重建出來的。

利用『訊號—重建』的傳輸,可以遠距離傳送,也可以超越時間。我們聽的CD、MP3,就是這種方式,唱歌的人,早已不在那裡。我們聽到的聲音,其實是player『重建』出來的聲音。

    這種用『訊號—重建』的傳輸,有個嚴重的缺點,就是會失真。那個留美的小孩,做出的小籠包有做出媽媽要的味道嗎?有或沒有,都無法檢驗。要真正檢驗,就需要媽媽做飛機到美國去驗證。

    其實書本上面的觀念也是,只是讀到書的人,有沒有重建出古代人的想表達的意義呢?讀四書的人,有沒有瞭解孔子想講的意義,其實無法考證。除非你把孔子招喚到現在來。即使用DNA『重建』的孔子,也無法驗證到底是不是原來那個孔子。

    

這樣的梗,在科幻電影裡面常常用到。

    早期的『變蠅人』就是一例。那個科學家想要把人從這裡移到那裡,用的方式也是抄錄你身上的所有『資訊』,然後在另外一個chamber裡面『重建』出來。那個『資訊』就是DNA,結果科學家在傳輸的時候,不小心混進了一隻小蒼蠅,於是重建後的科學家,身上就帶了蒼蠅的基因了。不過這故事最後是悲劇,科學家慢慢變成了蒼蠅,而不是像蜘蛛人或飛天少女豬那樣,變成什麼蒼蠅超人。

    

另外一個科幻電影『異種』也是。科學家沒事對著天空收訊,結果聽到一些訊號,好像是基因密碼。於是就用地球上的技術『重建』了這個外星物種。電影是導向這外星物種後來要殘害地球人。注意重點在這裡,實體不必坐著飛碟穿越幾千光年的距離,花幾百年的時間來地球。這種飛行方式很糟糕,你可以選當時最健康最聰明的十對外星人來侵略地球,結果因為在飛行過程的幾百年間,很容易就近親交配,原來好的物種通通變成又笨又病的後代,到了地球也不知道要幹嘛,甚至忘了如何開飛碟。你可以說,距離保護了地球不受外星人入侵。或許,在地球上看到的那些飛碟都是無人駕駛的自動飛機。原本的外星太空人,早就近親交配生病死亡。

    

你也可以反其道而行。

    先去解你的基因密碼,沒事就對著天空唱歌~~『 ATTCGGCGU』~~說不定就有哪個外星科學家,在幾千光年外的行星上面把你『重建』出來。你可能就變成侵略外星的『異種』,變成恐怖外星的外星怪物。也可能『重建』的你,在外星人眼中實在太可愛了,變成那星球最流行的寵物。也畜產,變成外星最好的蛋白質來源,就被拿來當豬養來吃啦!這時候,你可能是外星動物保護協會的救星,你的出現,解放了被吃了幾千年的外星豬、外星雞。因為他們不用吃同星球的動物朋友了,吃外星肉比較沒有道德愧疚。你可能名留外星歷史,甚至有銅像。



    訊號傳輸比實體傳輸容易,這意思是說,實體的運送比較花能量。這可以從電腦的耗電量看出來,你開了喇叭,電池一下子就用完了。因為發出聲音,必須實際震動空氣。

    我們可以繼續想像未來的資訊世界。如果家裡有什麼食物拷貝機,網路上有些免費食譜,只要下載,就可以在你家重建。你只要在家裡備妥那些食物原料就可以。說不定那時後社會局會提供基本食譜,要吃高級的,要花錢才能下載。這樣就非常省能源,你只要在家裡定期補充麵粉、稻米、鹽、糖、還有水就可以。那時候的社會照護志工最重要的事情,就是遠端幫你下載營養均衡的餐點,並且定期檢查你家的食物倉庫有沒有缺柴米油鹽的。



2011年10月17日 星期一

你的肝臟好嗎?


占星術基本上認為天上星星的運行跟人的命運有關。

    這種想法的基礎跟人體的『全息律』有關,全息律認為人體的一部份,可以代表全部。由此,發展出『耳針』,耳朵像是一個倒著屈膝的胎兒,耳垂的部份恰好是頭部。『腳底反射區』又是另外一例,它認為腳可以反應到整個身體;身體,也會顯現出某部份的情形。類似的道理,人是宇宙的一部份,人的『小宇宙』也會和『大宇宙』互相呼應。
天上的星星,代表著人體的器官,也代表一個人的狀態,也就是命運。


    

我們常常會用器官,來形容一個人。比如說,你聽到有人說:『啊!某某人心腸很好。』你不至於會認為他在講這個人的血壓心跳正常,胃腸蠕動良好。當你聽到有人說“『這個人真是一肚子壞水。』你也不至於會以為他剛剛喝了含塑化劑的飲料。

 這樣的字彙還有『心肝寶貝』、『狼心狗肺』、『肝腸寸斷』、『好脾氣』等等,我們都拿器官來形容心情。我們常常用『生理』去形容『心理』。相反的用法卻很少。這可能是因為要說名『抽象』的心理很難,只好用『具像』的器官來比喻。也有可能是古代的醫術裡面,大宇宙的星星對應到器官,同時也對應到人的命運,自然也反映出人的心理狀態。也因此,描述人的命運可以化約成天體的運行,心理狀態也可以化約成生理狀態。


    於是,生心合為一體,天人合為一體。這樣統合的講法,剛好跟科學的分析方法相違背。要講整體,就先要分開來研究,最後在合起來看整體的性質。只討論合起來的結果,是無法探究其演變的道理的。這是占星術雖然有Astrology這樣的字彙,卻一直無法進入科學領域的因素之一。


    當然也是使用這種『器官形容心理』混合式語言的文化,沒有發展出現代科學的原因之一。