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鴿子、網路、跟科學的意義

作者:Shane L. Larson

愛因斯坦有句話非常有名,他說這宇宙間最難以理解的事情,就是宇宙居然是我們可以理解的。我們用來窺探世間奧妙、瞭解世界如何運行的小小孔隙,就稱為科學。我們觀察世界、整合知識經驗,歸結出看似有邏輯、有意義的科學模式,再以這些模式去預測未來、解釋過去。

不過,在我看來,現今社會有個極為不妥的傾向,就是好像只把以科學工作當作職業的人視為「科學家」。這就跟認定「廚師」一定是在餐廳裡工作同樣沒道理;如果你是在家裡下廚,不論是煮給自己還是煮給全家吃、不論是因為有煮飯的必要還是純粹出於興趣,大部分的人都會同意你是個廚師。那如果「科學家」這個稱呼也同樣適用這麼簡單的標準呢?我很確定我的同行中,有些頑固不化、眼界狹隘的科學家聽到這話就怒不可遏了。但對我來說這樣的標準很好,因為這關係到你對「科學家」的定義是什麼!

科學,就是用以瞭解這世界的學問。這是一段人類自己開始的發現之旅,就我們所知,也只有人類在致力於瞭解科學,而這純粹是出於好奇心和瞭解事物的渴望。科學,就是我們渴望瞭解一切事物的證明!我們從哪裡來?水為什麼往下流?昆蟲的翅膀為什麼有時看起來是透明的,有時卻閃著虹光?我們為什麼需要睡眠?我們的孩子為什麼跟我們如此相像,卻又這麼地不同?為什麼樹木不會像人類一樣衰老、死亡?章魚是如何學會噴墨汁?金桔怎麼這麼好吃?土星為什麼有行星環?金屬為什麼不是透明的?還有數也數不盡的其他問題,人類都盼望透過科學獲得解答。由此說來,「科學家」的關鍵,應該是好奇心。據我觀察,每個人都會對某些事情抱有好奇心,也就是說,每個人都是科學家。

當然這其中還是有程度之別,就像廚師也分高下一樣。我不可能走進丹麥頂級餐廳Noma去跟大廚雷瑞皮(Rene Redzepi)單挑廚藝,但我還是可以在家裡做出一道美味的義大利千層麵,讓前來晚餐的客人大快朵頤。同樣地,若要和諾貝爾物理學獎得主卡爾威曼(Carl Wieman)辯論玻色-愛因斯坦凝聚的原理,大多數人都應付不來,但我敢打賭,你一定曾用微波爐實驗該怎麼加熱才能讓巧克力馬芬吃起來恰到好處。

發揮你的好奇心,Google一下「draw a scientist」(畫個科學家)看看吧。結果大概不出所料,你會看到一堆瘋狂科學家,身上穿著實驗衣、手裡拿著燒杯,可能也有卡通《飛哥與小佛》裡面神經質的邪惡科學家杜芬舒斯;你還會不時看到一張張手繪的小孩自畫像,上面就只寫著「我」。孩子對探索這件事情比任何人都瞭解,甚至比專業的科學家更懂。孩子在這世界上不斷實驗、解讀、又重複試驗,他們整個生活的中心就在於發現事物、瞭解世界,他們會放下所有顧慮,懷抱著熱情、興奮、還有對新鮮事的熱愛,讓永不饜足的好奇心帶他們體驗一件又一件事物。以科學家的定義來說,孩子就是小小科學家他們探究世界不是為了什麼目的,純粹只是想要知道而已。他們累積實際經驗,藉由觀察,改變他們對世界的想法。通常孩子的探索除了讓他們對世界的認知增加以外,不太有什麼實際的作用,但有時他們也會因此學到一些以後可以用到的事情,像是把毛衣放在太陽下晾曬,穿起來就會特別溫暖(這是我女兒最近跟我說的)。

還有另一個故事,也是關於一段不會帶來什麼結果的探索過程,但背後隱含著深遠的科學寓意,我偶然從兩件顯然毫無交集的事情中推導出這個心得,且讓我娓娓道來。第一,我住在猶他州鄉間,緊鄰洛磯山脈南端的凱許山谷;那裡的天空大多很暗,因為路燈之間距離很遠,但這也意味著很難享受到穩定的寬頻連線服務。第二,我有個朋友住在科羅拉多州,她和她的孩子最近帶了一隻信鴿回家,然後將鴿子放飛,讓牠飛回牠原本棲息的丹佛自然歷史博物館。看到這裡,你可能正搔著頭想:「這兩件事有什麼相關?」然後開始考慮是不是該就此打住不必讀下去了,上Youtube找找有沒有好看的影片還比較有趣。

信鴿的故事促使我做了一件現代科技世界中非常常見的事情:我查了所有關於信鴿的資料,還有維基百科上的「信鴿」條目。這舉動不出所料地帶我進入一連串檢索的洪流,正如所謂的「知識之樹」無限衍伸(有人說這是「維基百科的問題」,請見http://xkcd.com/214/),直到我偶然看到一則非常不得了、令人肅然起敬的消息:把信鴿用來做為網路傳輸的方式。「鳥類IP通訊」是在兩地間傳輸封包的通訊協定,一開始是1990年4月1日出現的惡搞;但對於願意接受新想法的人來說,許多事情都有更深的核心關鍵,這個鳥類IP通訊協定也不例外。想想看,讓信鴿攜帶一張記憶卡,以今日的技術可以裝載超過10G的資料,而信鴿一小時可以飛越大約30英哩(約48公里),輕輕鬆鬆就能擊敗大部分寬頻連線的傳輸速度!

為證明這個論點,南非一家電信公司2009年舉辦了一場競賽,參賽者是電信公司豢養的鴿子溫斯頓、以及當地一家寬頻系統供應商。溫斯頓帶著一張4GB的microSD記憶卡飛行60公里,花費了2小時6分鐘57秒,這其中包括了在起點與終點裝卸記憶卡的時間。溫斯頓獲得壓倒性勝利,因為在牠完成傳輸任務時,寬頻只傳輸了4%的內容。溫斯頓現在以科技網路界英雄的身分,過著巨星級的生活(就像這樣吧:

「鴿子比網路更快」這個實驗,能讓我們學到什麼?我想會學到三件事情。第一:實行這個實驗的人很怪,但絕對是英雄。他們應該是每個人的英雄,因為他們對生活和知識抱有好奇心和熱情,不以求知為恥,是我們效仿的表率。第二:自然本身就具備了各種能力,像是將資訊傳輸到另一個地方,而我們則始終在試圖趕上、達到這樣的成果。我們應該觀察、模仿,努力達到和自然界同等的效率、簡約、和美感。第三:想出這種超酷實驗的那些怪人,就是科學家。你也是科學家,每個人都是科學家。表面上看來,讓信鴿和寬頻網路競速毫無必要,但就有人敢於實驗、樂於求知。也因此,我們在一些小地方有了新的領悟和瞭解,而這可能也正是我們應該注意的地方。

每次你抬頭看天空、用過往經驗來預測天氣,就是在解決氣象學上的複雜難題;每次你調整加熱馬芬蛋糕的時間,就是在進行熱力學實驗;每次你在洗衣間的門下塞木片、在食品櫃裡給架子加上支架,你就是以建設公司的設計為基礎,在為你的房子進行改良工程。難道這就代表你要去設計橋樑、去瑞士建造強子對撞器嗎?應該不是,因為那需要多年訓練以及你還不具備的技術,但這並不代表你沒辦法研究科學,不代表你沒辦法發掘新的事物,不代表你不能深入瞭解你周圍的世界。

學學你的孩子吧。現在就出門去,探索、實驗、好好瞭解你周圍的世界!發掘一點新鮮事,在後院做點彈道實驗(先讀讀William Gurstelle的後院彈道學 “Backyard Ballistics”),也可以研發下一款人人必備的生活小道具(就像能讓咖啡降溫速度變快、保溫時間變長的魔豆Coffee Joulies),或者就只是拿起雙筒望遠鏡,好好看看宇宙深處的奇幻奧妙,也是科學生活的一部分。除了這些以外,請記得你也是人類發現之旅的一份子,就像一部盪氣迴腸的史詩,訴說著數千年以來人類的自我發現。就是現在,喚醒沉睡在你心裡的那個科學家吧!

就寫到這裡了,我也要離開你們來做點實驗啦。我有一張SD卡,而我家附近有隻貓在遊蕩……

本文原文為Pigeons, the Internet, and the Meaning of Science[2011-12-17],經作者同意後翻譯並發表於PanSci。

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