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又水逆!你悲慘的人生,都是水星逆行惹的禍?

科學新聞解剖室_96
・2017/03/04 ・5143字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 524 ・七年級

科學新聞解剖室-案件編號 22

案情

前陣子解剖員的手機不知發生什麼事,突然像是中風一樣跑得很慢,果不其然,過了不久之後就一命嗚呼,壽終正寢了。此時,赫然看見〈「水逆期間用3C易故障?」 唐立淇公開破解方法〉這一篇報導,透過唐老師的開釋,似乎暗示解剖員就是沒有聽老師的話,所以才會讓自己的荷包失血,因為文中就明確地指出:

…每到水星逆行期間,總是會讓星座迷相當惶恐,影響範圍包括溝通、交通、旅遊、3C產品,都會出現不順或故障情況…

老師原本就已經警告要多注意水逆期間3C產品的「躁動」,偏偏不信邪,所以吃虧果然橫在眼前。除此之外,〈水逆進入第三周 工作有重大改變或決定〉這篇報導裡面,老師也已一一指出了在水逆期間各種不同星座的人所應該注意事項,例如「白羊座:內在失衡影響情緒,要好好調理」,所以如果各種星座的人都乖乖把話聽進去,似乎就可以預先避掉許多厄運。

由於這些水逆訊息所刊載得地方也都是某些名媒正報的平台,時不時地就會跑出即時訊息來提醒讀者,所以讓解剖員很難等閒視之。但是面對星座老師的好意,解剖員還是有許多不解的地方,例如:如果水逆期間3C容易躁動,那麼是不是從電信業者的相關統計資料就可以印證這件事?因為這個時候如果推出舊機換新機的促銷活動,應該會業績長紅才對;又如果水逆期間白羊座會內在失衡影響情緒,那麼那陣子內政部的統計資料應該要能看出白羊座的工作者最容易被公司炒魷魚?而且似乎不管你是有修養的白羊、沒修養的白羊、科技業的白羊、餐飲業的白羊,都會有類似的下場?實際上真的是這樣嗎?

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手機失血雖然傷心,但是解剖員對於這類報導的疑惑實在很難止歇,因為如果水星會逆行,那麼其他星星不會嗎?水星如果會逆行,那它會順行嗎?由於一些媒體對於這類星座運勢的刊載是如此的稀鬆平常,星座老師的口吻上又好像是全世界都知道這些公認的真理,不禁讓解剖員懷疑「水逆」究竟是怎麼回事呢?

歡迎收看:星座專家 說話之道

一、「水星逆行」是什麼?那有順行的時候嗎?

透過「科學新聞解剖室」裡一位天文學專長解剖員的解析,他幫我們解答了幾個主要的疑問。原來我們常常聽到水星的逆行(簡稱水逆),其實是天文學上經常發生的自然現象,千百年來,天上的恆星總會出現在每個晴朗無雲的夜晚,除了每天東升西落的恆星,還有一些明亮星體,也吸引著人們的注意力。然而,這些星體的運動,卻不像恆星、太陽、月亮有固定的運動方向。這些星體的運動,時而前進,時而後退,有的時候還會固定不動,就好像在恆星之間漫遊一樣,無論是中文的「行星」或是英文的「planet」,都有類似的意義。相對於天球上位置固定不動的恆星來說,行星就像是個「漫遊者」。

早在希臘時代,黃金聖鬥士還在燃燒小宇宙的時候,天文學家就已經觀察到行星的順行和逆行現象了,說穿了其實有沒有什麼太特別的地方。大家一定都有在操場跑步的經驗,內圈的人跑得比較快,外圈的人跑得比較慢,而你跑在中間,但是大家都向著同一個方向跑。當你從後面追過外圈的跑者,你們的距離逐漸縮短,超越之後,距離逐漸增加,領先超過半圈之後,你們之間的距離再次縮短。同樣的,內圈的跑者追上你的時候,兩人之間的距離逐漸減少,超越你之後,你們的距離越來越大,等到內圈的跑者領先超過半圈之後,距離再次縮短。這個距離的變化,其實就是順行與逆行。

換句話說,行星的逆行和順行,不過就是圓周運動投影之後的視覺效應。底下這張圖就是說明行星逆行的示意圖,很顯然,行星在繞著太陽運動得時候,並沒有「倒退嚕」,仍然向著同一個方向運動,只不過投影到天上之後,從地球上看起來,行星好像倒退了!

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藍色為地球,紅色為火星,兩者以逆時針方向繞著軌道運行,當在較內圈的地球超越了火星的過程,在地球會短暫看到類似火星「倒退跑」的錯覺。圖/By Brian Brondel – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

太陽系有八大行星,在地球的軌道裡面有水星和金星,在外面有火星、木星、土星、天王星和海王星。根據前面的解釋,其實很容易就可以知道,不管是哪一個行星,一定都有順行和逆行的現象,並且和軌道週期有很大的關係。我們經常聽到水星的逆行其實是天文學上經常發生的現象,主要是因為水星的公轉週期約88天,跟地球的會合週期是116天,也就是每116天水星就會「追過」地球,順便發生一次逆行。這樣算起來,一年大約會發生三次水星逆行,大約每四個月就會有一次,實在是稀鬆平常的現象。

說穿了,水星逆行的「現象」不過就是星球間相對位置改變下所自然發生的錯位情形,甚至搆不上是什麼天文奇景的等級,媒體把這樣幾乎是司空見慣的情景炒作得像是百年難得一見的命中注定,會不會有點大驚小怪?

二、為什麼專挑水星?水星有比較時尚嗎?

「水星逆行,諸事不宜。」股災,水逆的錯;衛星失聯,水逆的錯!電腦故障,水逆的錯!甚至政黨支持度下降,也是水逆的錯!大事小事、千錯萬錯都是水星的錯!為什麼在眾多的星星裡面,水星會特別地受到這種不符合比例原則的青睞呢?

我們先來看看在占星學上,水星代表的意涵。搜尋「星座命盤」,只要輸入出生年月日、時間、出生地點,幾秒的時間,網頁就會告訴你專屬的星座命盤,除了大家熟知的十二星座外,還有各行星落在哪個星座,例如金星在水瓶座、火星在牡羊座、上升星座在巨蟹座,每個行星都掌管了部份的人事,透過這些命盤,就能大致暸解自己的外在、內在、喜好、擅長、工作、愛情觀等各方面屬性。在這些命盤的分工中,水星掌管人的思維、溝通、知識等能力,因此,當水星有不正常運動時(逆行),就會被認為是失去行星原本該有的力量,如果對應到人事上,就會發生諸多不順、諸事不宜的現象。

不過,如果順著這樣的邏輯,在占星領域中,除了水星之外,星座命盤裡還有金星、木星、火星、土星、天王星、冥王星,也都會有逆行的時候,也都會對人事造成一些影響,例如火星主宰行動力,當火星逆行時,就會減緩行動力,出現衝動、焦慮等現象。此外,每個行星逆行的週期都不同[1],從下面的表格可以發現,水星是最常發生逆行的行星且逆行的天數最短,也是最利於操作話題的主角。

試想,如果現在是「火星逆行」(火逆)的時期,我們可能持續兩個月都在同一個事件上出現問題嗎?例如手機一直壞、政黨支持度一直下降、股災一直發生,如果星座專家每天都重複說這樣的話,說了兩個月,你不會覺得疲乏嗎?所以如果把水星換成火星,似乎媒體效果就沒有那麼好,如果換成冥王星(逆行天數五個半月),那大家應該早早就洗洗睡了。所以如果從引導議題、製造新鮮感的角度來看,那麼「水星」真的不愧是占星界裡面最耀眼的一顆星。因此,我們經常聽到水逆,不是因為其他行星都沒有逆行現象,而是週期太長、配合度太低的緣故。

此外,我們的媒體似乎也在這件事情上表現出崇洋媚外,多以西方占星學影響的「水逆」來比擬人事的吉凶禍福,如果從東方的占星史來看,中國古代的「火逆」可是佔有更高的地位,更經常是政治操作上的推手。例如史書中記載得「熒惑守心」,就被認為是可能危及天子的兇惡天象[2],其中熒惑指的就是古代火星的名稱,和疾病、飢餓、災難都有關,但是顯然現代的媒體對於火逆就興趣缺缺。

水逆的現象不是只有台灣瘋迷,國外媒體也熱衷報導水逆來臨時的各種生存法則,只是從前述這些橫跨古今、東西的案例來看,可以發現「水逆」之所以成為現在媒體運勢報導的寵兒,有它的理由,只是這個理由似乎不在於它確實擁有過人的關鍵預測力,而是它最符合這個時代媒體報導的調性,所以說水星無疑也是現代媒體裡面最時尚的一顆星。只是你要多麼嚴肅地看這件事呢?引用一位大氣科學家在《華盛頓郵報》裡討論水逆文章的最後一句話:這裡面確實有許多美妙的物理學,但我可以保證,任何行星的逆行並不會搞砸你的人生。

三、真的是「星星知我心」嗎?

不知從什麼時候開始,解剖員的電腦就時常會自動跳出一些星座運勢的提醒,後來才發現這些提醒來自於某大新聞平台上的「星座運勢」專欄。這些專欄很厲害,經常幫大家整理許多好用的生活指南,例如:〈「什麼時候要結婚?」過年時,最能應付長輩逼問的3個星座是…快跟他們學!〉〈星座育兒篇!牡羊爸媽要溫柔 雙子父母比小孩淘氣〉,甚至有為星座迷量身打造的12星座送禮指南。但是,為什麼天上這麼遙遠的星星卻可以用它們來預測地表上我們這些芸芸眾生的日常呢?尤其是這顆萬眾矚目的水星,它到底是如何聯繫起這套邏輯關連性呢?

推算最早有關占星的說法,多數會追溯自古老的巴比倫人對於星象的觀察,整體的占卜體系其實有個隱而不宣的假設,就是:自己出生那一刻的各種星座位置,決定了自己一輩子的運勢。這也可以解釋得很科學,因為出生那一瞬間太陽、月亮及各種星球之間的磁場、電場、氣場…各種場都不同,所以每個人都在那一剎那被決定,即便是雙胞胎也不是同一剎那,所以不會有相同的運勢。那為何全世界就只有一個賈伯斯?這是因為不會有同一個人在同一個地方、同一剎那被生出來,因為就算差一點點,那些「場」還是會差很多。

這樣的說法看似合理,但是如果你去問問著名的奧地利科學哲學家卡爾波普,他可能就不這麼認為。波普主張能遵循「否證論」的才是科學,簡單說就是:能被否定的就是科學,無法被否定的就不是科學。例如,當你去算命的時候,算命仙掐指一算,斷定你今天需要向北發展才會順遂,於是你就一路靠北而行,但卻遇上劫難。於是你跑去找算命仙翻桌理論,這時算命仙就會說:「你怎麼沒告訴我你今天穿的是紅色內褲?因為紅色會與OOXX相剋,這樣就需要向南發展才行」,所以算命仙永遠不會錯,錯的永遠是你沒有把條件跟前提說清楚。

所以科學哲學家就說「天文學」(astronomy)與「占星學」(astrology)不是只有字尾差一點點,而是如果預測100次,但是錯了其中一次,人們會記得「錯的那一次」,這個過程就是天文學;反過來,如果預測100次,但是對了其中一次,人們也就記得「對的那一次」,這個過程就是占星學。所以占星學從一個看似合理的假設出發,但是後續整體的預測體系卻是欠缺事實及邏輯依據的。

所以唐老師在針對「水逆期間用3C易故障」的開釋文中就說:

水星逆行的奧義其實是製造破壞、強迫人們離開舒適圈,但也創造了新的體驗與改變,和對錯好壞無關,反而是更加了解無常的意義,水星逆行是水星相關現象影響最明顯的時候,她點出,人如果想要群居順利,就無法跳脫水星議題,建議大家應該是學著如何不被負面事物制約,試著去『大量開發』的自我。…

真的是感恩老師,讚嘆老師,透過水逆帶給我們這些永遠無法反駁的大道理。如果水逆期間3C沒有故障,那一定是你平時修好德於是扭轉了運勢;如果你的3C故障了,也不要難過,那是水逆要創造給你一個人生的新體驗,妙哉妙哉!所以星星真的知我心嗎?或許是唐老師與媒體知我心,他們知道在這一個混沌與繁忙的時代中,每個人都有一顆空虛、癱軟、想趨吉避凶、不想多求甚解…以及時時需要被簡單撫慰的心。

解剖總結

從上述我們可以確認一件事,水星逆行是常態,一年都會發生個幾次,沒什麼大不了的,至於這些現象跟你悲慘的人生有關嗎?橫豎八竿子打不著。當這些似是而非的訊息變成是媒體的喜好時,一方面提供了源源不絕的閒嗑牙題材,另一方面確實也影響許多人的想法。我們瞭解每個人的人生都是一個整體,並不是光靠科學就可以擁有全然幸福的人生,所以包括藝術、信仰、文化等感性因素也都在每個人的生活上扮演重要角色,但是這並不意味著部分綜藝咖用沒有邏輯、缺乏理智的方式所代言的占星學,我們就可以姑且接受。

每次解剖員看見占星達人煞有介事地向大家開運鑑定時,總是擔心有不少人認真地在看待這些訊息,甚至把這些緣由當作是自己逃避不順時的藉口,長期下來無法對於自己的人生及世界進行理智的思考,危害頗大。對於這系列報導中,媒體這種只求追逐短暫利益及效果,卻不審慎篩選及評估的作法,本解剖室給予以下評價(12顆骷髏頭):

參考資料

(策劃/寫作:黃俊儒、顏吉鴻、賴雁蓉)

文章難易度
科學新聞解剖室_96
37 篇文章 ・ 12 位粉絲
「科學新聞解剖室」是由中正大學科學傳播教育研究室所成立的科學新聞監督平台,這個平台結合許多不同領域的科學解剖專家及義工,以台灣科學新聞最容易犯下的10種錯誤類型作為基礎,要讓「科學偽新聞」無所遁形。已出版《新時代判讀力:教你一眼看穿科學新聞的真偽》《新生活判讀力:別讓科學偽新聞誤導你的人生》(有關10種錯誤的內涵,請參見《別輕易相信!你必須知道的科學偽新聞》一書)。

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圖形處理單元與人工智慧
賴昭正_96
・2024/06/24 ・6944字 ・閱讀時間約 14 分鐘

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  • 作者/賴昭正|前清大化學系教授、系主任、所長;合創科學月刊

我擔心人工智慧可能會完全取代人類。如果人們能設計電腦病毒,那麼就會有人設計出能夠自我改進和複製的人工智慧。 這將是一種超越人類的新生命形式。

——史蒂芬.霍金(Stephen Hawking) 英國理論物理學家

大約在八十年前,當第一台數位計算機出現時,一些電腦科學家便一直致力於讓機器具有像人類一樣的智慧;但七十年後,還是沒有機器能夠可靠地提供人類程度的語言或影像辨識功能。誰又想到「人工智慧」(Artificial Intelligent,簡稱 AI)的能力最近十年突然起飛,在許多(所有?)領域的測試中擊敗了人類,正在改變各個領域——包括假新聞的製造與散佈——的生態。

圖形處理單元(graphic process unit,簡稱 GPU)是這場「人工智慧」革命中的最大助手。它的興起使得九年前還是個小公司的 Nvidia(英偉達)股票從每股不到 $5,上升到今天(5 月 24 日)每股超過 $1000(註一)的全世界第三大公司,其創辦人(之一)兼首席執行官、出生於台南的黃仁勳(Jenson Huang)也一躍成為全世界排名 20 內的大富豪、台灣家喻戶曉的名人!可是多少人了解圖形處理單元是什麼嗎?到底是時勢造英雄,還是英雄造時勢?

黃仁勳出席2016年台北國際電腦展
Nvidia 的崛起究竟是時勢造英雄,還是英雄造時勢?圖/wikimedia

在回答這問題之前,筆者得先聲明筆者不是學電腦的,因此在這裡所能談的只是與電腦設計細節無關的基本原理。筆者認為將原理轉成實用工具是專家的事,不是我們外行人需要了解的;但作為一位現在的知識分子或公民,了解基本原理則是必備的條件:例如了解「能量不滅定律」就可以不用仔細分析,即可判斷永動機是騙人的;又如現在可攜帶型冷氣機充斥市面上,它們不用往室外排廢熱氣,就可以提供屋內冷氣,讀者買嗎?

CPU 與 GPU

不管是大型電腦或個人電腦都需具有「中央處理單元」(central process unit,簡稱 CPU)。CPU 是電腦的「腦」,其電子電路負責處理所有軟體正確運作所需的所有任務,如算術、邏輯、控制、輸入和輸出操作等等。雖然早期的設計即可以讓一個指令同時做兩、三件不同的工作;但為了簡單化,我們在這裡所談的工作將只是執行算術和邏輯運算的工作(arithmetic and logic unit,簡稱 ALU),如將兩個數加在一起。在這一簡化的定義下,CPU 在任何一個時刻均只能執行一件工作而已。

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在個人電腦剛出現只能用於一般事物的處理時,CPU 均能非常勝任地完成任務。但電腦圖形和動畫的出現帶來了第一批運算密集型工作負載後,CPU 開始顯示心有餘而力不足:例如電玩動畫需要應用程式處理數以萬計的像素(pixel),每個像素都有自己的顏色、光強度、和運動等, 使得 CPU 根本沒辦法在短時間內完成這些工作。於是出現了主機板上之「顯示插卡」來支援補助 CPU。

1999 年,英偉達將其一「具有集成變換、照明、三角形設定/裁剪、和透過應用程式從模型產生二維或三維影像的單晶片處理器」(註二)定位為「世界上第一款 GPU」,「GPU」這一名詞於焉誕生。不像 CPU,GPU 可以在同一個時刻執行許多算術和邏輯運算的工作,快速地完成圖形和動畫的變化。

依序計算和平行計算

一部電腦 CPU 如何計算 7×5+6/3 呢?因每一時刻只能做一件事,所以其步驟為:

  • 計算 7×5;
  • 計算 6/3;
  • 將結果相加。

總共需要 3 個運算時間。但如果我們有兩個 CPU 呢?很多工作便可以同時(平行)進行:

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  • 同時計算 7×5 及 6/3;
  • 將結果相加。

只需要 2 個運算時間,比單獨的 CPU 減少了一個。這看起來好像沒節省多少時間,但如果我們有 16 對 a×b 要相加呢?單獨的 CPU 需要 31 個運算的時間(16 個 × 的運算時間及 15 個 + 的運算時間),而有 16 個小 CPU 的 GPU 則只需要 5 個運算的時間(1 個 × 的運算時間及 4 個 + 的運算時間)!

現在就讓我們來看看為什麼稱 GPU 為「圖形」處理單元。圖一左圖《我愛科學》一書擺斜了,如何將它擺正成右圖呢? 一句話:「將整個圖逆時針方向旋轉 θ 即可」。但因為左圖是由上百萬個像素點(座標 x, y)組成的,所以這句簡單的話可讓 CPU 忙得不亦樂乎了:每一點的座標都必須做如下的轉換

x’ = x cosθ + y sinθ

y’ = -x sinθ+ y cosθ

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即每一點均需要做四個 × 及兩個 + 的運算!如果每一運算需要 10-6 秒,那麼讓《我愛科學》一書做個簡單的角度旋轉,便需要 6 秒,這豈是電動玩具畫面變化所能接受的?

圖形處理的例子

人類的許多發明都是基於需要的關係,因此電腦硬件設計家便開始思考:這些點轉換都是獨立的,為什麼我們不讓它們同時進行(平行運算,parallel processing)呢?於是專門用來處理「圖形」的處理單元出現了——就是我們現在所知的 GPU。如果一個 GPU 可以同時處理 106 運算,那上圖的轉換只需 10-6 秒鐘!

GPU 的興起

GPU 可分成兩種:

  • 整合式圖形「卡」(integrated graphics)是內建於 CPU 中的 GPU,所以不是插卡,它與 CPU 共享系統記憶體,沒有單獨的記憶體組來儲存圖形/視訊,主要用於大部分的個人電腦及筆記型電腦上;早期英特爾(Intel)因為不讓插卡 GPU 侵蝕主機的地盤,在這方面的研發佔領先的地位,約佔 68% 的市場。
  • 獨立顯示卡(discrete graphics)有不與 CPU 共享的自己專用內存;由於與處理器晶片分離,它會消耗更多電量並產生大量熱量;然而,也正是因為有自己的記憶體來源和電源,它可以比整合式顯示卡提供更高的效能。

2007 年,英偉達發布了可以在獨立 GPU 上進行平行處理的軟體層後,科學家發現獨立 GPU 不但能夠快速處理圖形變化,在需要大量計算才能實現特定結果的任務上也非常有效,因此開啟了為計算密集型的實用題目編寫 GPU 程式的領域。如今獨立 GPU 的應用範圍已遠遠超出當初圖形處理,不但擴大到醫學影像和地震成像等之複雜圖像和影片編輯及視覺化,也應用於駕駛、導航、天氣預報、大資料庫分析、機器學習、人工智慧、加密貨幣挖礦、及分子動力學模擬(註三)等其它領域。獨立 GPU 已成為人工智慧生態系統中不可或缺的一部分,正在改變我們的生活方式及許多行業的遊戲規則。英特爾在這方面發展較遲,遠遠落在英偉達(80%)及超微半導體公司(Advance Micro Devices Inc.,19%,註四)之後,大約只有 1% 的市場。

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典型的CPU與GPU架構

事實上現在的中央處理單元也不再是真正的「單元」,而是如圖二可含有多個可以同時處理運算的核心(core)單元。GPU 犧牲大量快取和控制單元以獲得更多的處理核心,因此其核心功能不如 CPU 核心強大,但它們能同時高速執行大量相同的指令,在平行運算中發揮強大作用。現在電腦通常具有 2 到 64 個核心;GPU 則具有上千、甚至上萬的核心。

結論

我們一看到《我愛科學》這本書,不需要一點一點地從左上到右下慢慢掃描,即可瞬間知道它上面有書名、出版社等,也知道它擺斜了。這種「平行運作」的能力不僅限於視覺,它也延伸到其它感官和認知功能。例如筆者在清華大學授課時常犯的一個毛病是:嘴巴在講,腦筋思考已經不知往前跑了多少公里,常常為了追趕而越講越快,將不少學生拋到腦後!這不表示筆者聰明,因為研究人員發現我們的大腦具有同時處理和解釋大量感官輸入的能力。

人工智慧是一種讓電腦或機器能夠模擬人類智慧和解決問題能力的科技,因此必須如人腦一樣能同時並行地處理許多資料。學過矩陣(matrix)的讀者應該知道,如果用矩陣和向量(vector)表達,上面所談到之座標轉換將是非常簡潔的(註五)。而矩陣和向量計算正是機器學習(machine learning)演算法的基礎!也正是獨立圖形處理單元最強大的功能所在!因此我們可以了解為什麼 GPU 會成為人工智慧開發的基石:它們的架構就是充分利用並行處理,來快速執行多個操作,進行訓練電腦或機器以人腦之思考與學習的方式處理資料——稱為「深度學習」(deep learning)。

黃仁勳在 5 月 22 日的發布業績新聞上謂:「下一次工業革命已經開始了:企業界和各國正與英偉達合作,將價值數萬億美元的傳統資料中心轉變為加速運算及新型資料中心——人工智慧工廠——以生產新商品『人工智慧』。人工智慧將為每個產業帶來顯著的生產力提升,幫助企業降低成本和提高能源效率,同時擴大收入機會。」

附錄

人工智慧的實用例子:下面一段是微軟的「copilot」代書、谷歌的「translate」代譯之「one paragraph summary of GPU and AI」。讀完後,讀者是不是認為筆者該退休了?

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GPU(圖形處理單元)和 AI(人工智慧)之間的協同作用徹底改變了高效能運算領域。GPU 具有平行處理能力,特別適合人工智慧和機器學習所需的複雜資料密集運算。這導致了影像和視訊處理等領域的重大進步,使自動駕駛和臉部辨識等技術變得更加高效和可靠。NVIDIA 開發的平行運算平台 CUDA 進一步提高了 GPU 的效率,使開發人員能夠透過將人工智慧問題分解為更小的、可管理的、可同時處理的任務來解決這些問題。這不僅加快了人工智慧研究的步伐,而且使其更具成本效益,因為 GPU 可以在很短的時間內執行與多個 CPU 相同的任務。隨著人工智慧的不斷發展,GPU 的角色可能會變得更加不可或缺,推動各產業的創新和新的可能性。大腦透過神經元網路實現這一目標,這些神經元網路可以獨立但有凝聚力地工作,使我們能夠執行複雜的任務,例如駕駛、導航、觀察交通信號、聽音樂並同時規劃我們的路線。此外,研究表明,與非人類動物相比,人類大腦具有更多平行通路,這表明我們的神經處理具有更高的複雜性。這個複雜的系統證明了我們認知功能的卓越適應性和效率。我們可以一邊和朋友聊天一邊走在街上,一邊聽音樂一邊做飯,或一邊聽講座一邊做筆記。人工智慧是模擬人類腦神經網路的科技,因此必須能同時並行地來處理許多資料。研究人員發現了人腦通訊網路具有一個在獼猴或小鼠中未觀察獨特特徵:透過多個並行路徑傳輸訊息,因此具有令人難以置信的多任務處理能力。

註解

(註一)當讀者看到此篇文章時,其股票已一股換十股,現在每一股約在 $100 左右。

(註二)組裝或升級過個人電腦的讀者或許還記得「英偉達精視 256」(GeForce 256)插卡吧?

(註三)筆者於 1984 年離開清華大學到 IBM 時,就是參加了被認為全世界使用電腦時間最多的量子化學家、IBM「院士(fellow)」Enrico Clementi 的團隊:因為當時英偉達還未有可以在 GPU 上進行平行處理的軟體層,我們只能自己寫軟體將 8 台中型電腦(非 IBM 品牌!)與一大型電腦連接來做平行運算,進行分子動力學模擬等的科學研究。如果晚生 30 年或許就不會那麼辛苦了?

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(註四)補助個人電腦用的 GPU 品牌到 2000 年時只剩下兩大主導廠商:英偉達及 ATI(Array Technology Inc.)。後者是出生於香港之四位中國人於 1985 年在加拿大安大略省成立,2006 年被超微半導體公司收購,品牌於 2010 年被淘汰。超微半導體公司於 2014 年 10 月提升台南出生之蘇姿豐(Lisa Tzwu-Fang Su)博士為執行長後,股票從每股 $4 左右,上升到今天每股超過 $160,其市值已經是英特爾的兩倍,完全擺脫了在後者陰影下求生存的小眾玩家角色,正在挑戰英偉達的 GPU 市場。順便一題:超微半導體公司現任總裁(兼 AI 策略負責人)為出生於台北的彭明博(Victor Peng);與黃仁勳及蘇姿豐一樣,也是小時候就隨父母親移居到美國。

(註五)

延伸閱讀

  • 熱力學與能源利用」,《科學月刊》,1982 年 3 月號;收集於《我愛科學》(華騰文化有限公司,2017 年 12 月出版),轉載於「嘉義市政府全球資訊網」。
  • 網路安全技術與比特幣」,《科學月刊》,2020 年 11 月號;轉載於「善科教育基金會」的《科技大補帖》專欄。
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賴昭正_96
43 篇文章 ・ 56 位粉絲
成功大學化學工程系學士,芝加哥大學化學物理博士。在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。一直想回國貢獻所學,因此畢業後不久即回清大化學系任教。自認平易近人,但教學嚴謹,因此穫有「賴大刀」之惡名!於1982年時當選爲 清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長;但壯志難酬,兩年後即辭職到美留浪。晚期曾回台蓋工廠及創業,均應「水土不服」而鎩羽而歸。正式退休後,除了開始又爲科學月刊寫文章外,全職帶小孫女(半歲起);現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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水星逆行又來了,膩不膩啊?
TingWei
・2016/09/01 ・2037字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 569 ・九年級

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水星逆行,諸事不宜

地鐵過站,電腦當機

「水逆」是個最近太常出現的占星/天文術語,用於解釋生活中的種種不順遂異常好用,小至公車過站忘了帶錢,大至戀人吵架電腦當機老闆抓狂大小症頭都適用,有病治病沒病強身(?)。在嚷嚷著「都是水逆的錯」之前,讓我們先來了解一下什麼是水星逆行。

「逆行」之前,先有「順行」

不管是星星月亮還是太陽,或者是等等要另外介紹的八大行星們,天體在空中移動的軌跡,主要是地球的自轉與公轉造成。地球以日為周期的自轉,造成了我們在地表看到天體(如月亮)固定東升西落的運行;而地球繞著太陽公轉的周期為一年,公轉加自轉的變化讓星星會比前一晚提早約四分鐘出現,四季出現的星座也因此而有變化。

但有一小群星體偏偏和其他的星座移動有所不同,這些星體不像其他星星(在整個天球中的相對)位置固定,古代的希臘人已經觀察到它們的位置會有些當時無法解釋的變化,他們將這些星體稱為「漫遊者」(asteres planetai)。「漫遊者」包括了當時的人們可以用肉眼認出的水星、金星、火星、木星、土星這五個較為明亮的天體,也就是我們後來所說的行星(planet)。現代行星的定義其實是相當近期才確立下來的[註],但為了行文順暢,接下來不管年代還是使用行星稱之。

如何知道一個行星的位置變化?就跟我們看動畫片一樣,其實是依據主角旁邊的背景往哪個方向移動。每天記錄行星的軌跡,就會發現這些行星與天空其他星星的相對位置,多數時候會由西向東移動,也就是所謂的「順行」;但在某些時候,這些行星與其他星星的相對位置會改變,讓我們看起來它換成由東向西移動,也就是我們所說的「逆行」。

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在地球上觀察火星逆行的軌跡。圖/NASA

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從地球上觀察火星在2003年的逆行運動。圖/由Eugene Alvin Villar (seav) , CC 3.0, wikimedia commons.

「逆行」是怎麼發生的呢?

行星的逆行在以地心說為唯一解釋的年代,非常難以解釋。

當時托勒密的天文學模型之所以加上很複雜的「周轉圓」系統來解釋行星的移動,主要就是由於恆星逆行的現象。雖然對於我們來說,周轉圓系統真的很不直覺,但在當時卻已某種程度上為這樣的現象做了描述。

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周轉圓系統雖然在我們現代看來很不直覺,卻有一定的解釋能力了。圖/wikimedia commons

中學階段我們學過哥白尼的日心說以及克普勒的行星三大定律,不記得也沒關係,總之講到太陽系的行星軌道,大家應該可以很自然地想到以下圖片:

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想像行星在軌道上移動,加上克普勒的行星定律告訴我們的,內圈會走得比外圈快。畫面有沒有很像一群人在操場上跑步?只是圈子很大、人很少、移動速度很快;當內圈的人超過外圈的人時,由於視角的變化緣故,不管是哪方在超車的前後時刻都會有個「錯覺」,認為對方正在與自己並肩跑步、甚至向後跑;即使實際上從客觀的角度來判斷時所有人都向同個方向移動。

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藍色為地球,紅色為火星,兩者以逆時針方向繞著軌道運行,當在較內圈的地球超越了火星的過程,在地球的我們會短暫看到類似火星「倒退跑」的錯覺。圖/By Brian Brondel – Own work, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

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所謂的「逆行」就是內圈的星球超車外圈的星球:水星、金星超過地球,或是地球超過火星、木星,在這段「超車」的時間裡出現短暫的視差角改變。從地球的視角,原本向東移動的星球會先停下來,逆行一小段時間,之後當超車的星球完全超過,移動視角又恢復為順行。

不只發生在水星的逆行

有沒有注意到,我們在談「逆行」時,這件事情不只會發生在水星?水星平均每隔 94 天逆行 22 天(每年基本上會有 3 ~ 4 次水逆);火星每隔 25.6 個月逆行 72 天,木星每隔 13.1 個月逆行 121 天,土星每隔 12.4 個月逆行 138 天。行星逆行的頻率其實蠻高的,而且實際上逆行也不只發生會在行星,太陽系內的其他天體包括彗星、小行星等都有機會發生逆行的情況,所以想請假以茲避難的同胞們恐怕要失望了。

古代的中國人有個占星用語稱為「熒惑守心」,就是火星(熒惑)逆行停留在天蠍座主星心宿二附近,由於這兩顆星體都是紅色的,接近在一起常被古人視為極端不祥徵兆,會引起戰爭、皇帝死掉,是個奪朝竄位的良好時機。熒惑守心是個實在太好用的不祥之兆,因此中國史上有記載的往往都是假的。

星星不會逆著走,但人的生活總是有起起伏伏有賺有賠,有時候這些起伏無關努力與否、聰明與否,甚至難以解釋。這大概就是「水星逆行」可以帶來的撫慰吧!因為不管現在是如何的不順遂,我們總是可以預期接下來總有一天,水星會恢復為順行。

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  • 註:現行的行星科學定義是由國際天文聯合會直到 2006 年才提出,過程中也充滿爭議。
TingWei
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據說一生科科的生科中人,不務正業嗜好以書櫃堆滿房間,努力養活雙貓為近期的主要人生目標。