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2009/11/04

用比喻解釋科學概念,肯定更生動


數學頭腦不靈活,往往以日常經驗和尺度去思考時空概念,致有時百思不得其解。我跟內子解釋空間,1 維直線,2 維平面,3 維立體,她都明暸,3 維以上的4 維(有人把第4 維定為時間,這裡指的是純空間)、5 維,她就摸不着頭腦,更不要說9 維、10 維了。給她看電腦上的說明圖,仍然不明白。

如果想一想,1 維為什麽是直線(弦),直線是「點」的單向累積,平面是點的雙向累積,立體是點的三向累積,4 維、5 維便是點的四向、五向累積,用這樣的思考進路入手,便較容易參透,而不是一個勁追求具體形狀。有物理學家說,微觀世界的弦震動,可以產生10 維,數學上得以証成,現實卻難以實驗求証。

今年邵逸夫獎天文學得獎人徐遐生,他父親徐賢修是數學家,兩父子都當過台灣清華大學的校長,可謂家學淵源。正如上述,數學是相當抽象的學科,老師不容易教得好,寫科普書也一樣,不懂用比喻,便寫不好科普讀物。

徐遐生2004 年任清大校長期間,有一次到中央大學演講,講題是「宇宙大爆炸」,他說,地球以及其他星體,都是137 億年前大爆炸之後形成的。他把137 億年至啟蒙時代濃縮為一年,然後把自然史的重要階段,用年曆的時間分隔加以解說。地球相當於在8 月13 日形成,脊椎動物要到4 個月後的12 月13 日出現,恐龍要到12 月25 日才誕生,只活了五天就消失,人類的祖先要到年底的12 月31 日晚上9 點才出現,晚上11 點59 分30 秒才有農業社會,47 秒才建造金字塔,最後一秒,才由克卜勒、伽利略發現,地球是行星。這樣一解釋,聽眾便知道人在宇宙中的位置,近代科學發展的時間並不長。

地球的形成,到人類祖先的出現,世界大部份時間一片荒蕪寂靜,人類與宇宙相比,固然渺小;但在宇宙年曆的最後3 小時,居然讓人類開始破解自然的奥秘、生命的本質,又不能不稱贊一下人類3 磅重的小腦袋。大象的腦是我們的4 倍,卻被我們差遣。

宇宙一年,人類至今僅佔3 小時,用了這個比喻,便知道,如無天災,人類前途無限,人類的最大敵人是互相摧殘的自己,要不,就是玩「科學」玩出個大頭佛,但頑劣的靈長類,能遏止好奇心麼?基督教稱之為原罪。

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