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論文造假案台大教評會審議聲明:郭明良、張正琪教授遭解聘,楊泮池校長無違反學術倫理

PanSci_96
・2017/02/27 ・3815字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 619 ・十年級
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  • 圖/peellden@wikipedia

編按:針對論文造假案台灣大學教師評審委員會於2017/2/24做出審議,解聘涉及論文造假的郭明良及張正琪教授,並認定查詩婷博士、林明燦教授、譚慶鼎副教授、蘇振良副研究員、陳百昇助理教授、郭亦炘其碩士論文違反學術倫理。

關於論文造假事件的討論請見台大論文造假案:各方意見牆

以下為臺灣大學聲明全文:

本校郭明良教授及相關人員疑似違反學術倫理案經生命科學院與醫學院分別成立之調查小組進行調查,結果提交本校教師評審委員會,並於2月24日審議。現謹說明審議結果如下:

有關本校學術倫理案調查機制,以及針對本案成立之特別委員會說明:

本校於教師評審制度建立之始,即設有獨立的學術倫理案件處理機制。依據現行法規,本校教師評審委員會負責受理、審議相關案件,該會主席為學術副校長,成員除教務長,包含11個學院院長及22位各院推選委員,完全獨立運作。校長並非該會成員,依法亦不涉入學術倫理案件的調查與決議。

調查學術倫理案件的既定程序為:本校教師評審委員會受理後,由案件所屬學院召集相關領域校內外學者專家組成院級調查小組,調查後將結果呈報至本校教師評審委員會,該會依據調查小組報告決定審查結果,再依審查結果做出處置。

除了既定程序之外,由於本案牽涉較廣,為求慎重,本校另外組成特別委員會。本案涉及論文及作者眾多,除論文本身的學術倫理問題,本校楊泮池校長亦與郭明良教授有過多次學術合作,凡此皆使本案特受大眾矚目。特別委員會成員共9人,7位來自校外,其中4位是中央研究院院士,主席為校外委員。特別委員會協助檢視既定程序下之調查結果,務使調查結果周全。

在特別委員會,當調查和討論涉及本校校長時,兩位校內委員即退出會議,一位校外特別委員亦基於迴避原則退出委員會。特別委員會共有6位委員全程參與運作,其中3位任職於國外,包括一位具有處理學術倫理案件深厚經驗的外籍人士。簡言之,在此案件處理的法理與實務層面,本校必須依循現行法令及程序進行調查,我們在此程序中力保調查的周全與獨立。除了本校當前的法定調查,對於教育部和科技部的調查,本校也充分配合。

「郭明良教授及相關人員疑似違反學術倫理案」審議結果說明:

本校於 105 年 11 月 9 日接獲郭明良教授自請調查案,開始調查郭教授研究團隊所發表之論文違反學術倫理相關情事,此案依規定業已交由生命科學院及醫學院分別組成調查小組進行調查。又為期審慎,另邀請校外賢達組成特別委員會協助院級調查小組檢視本案,此亦有助於本校教師評審委員會執行職務。調查過程與結果說明如下:

  •  (一)生命科學院:組成院級調查小組,共召開6次會議。會議日期為105年11月14日、11月24日、12月8日、12月19日,106年1月9日、2月23日。
  • (二)醫學院:組成院級調查小組,共召開7次會議。會議日期為105年11月16日、12月1日、12月22日,106年1月16日、1月24日、2月7日、2月15日,期間亦有多次電子郵件討論。
  • (三)特別委員會:共召開4次會議。會議日期為105年11月17日,106年1月9日、1月26日及2月20日,期間亦有多次網路會議討論。
  • (四) 本校教師評審委員會:共召開2次會議。會議日期為106年1月13日及106年2月24日
  • (五)本校郭明良教授及相關人員涉及違反學術倫理案審議結果說明如下:

1.調查狀況:

本案目前為止累積調查17篇論文,其中包括2篇撤稿論文(NCB 2016JBC 2008),該兩篇論文有大量錯誤圖片,已經超過無心之誤用,應追究違反學術倫理之責。調查中之論文Cancer Cell 2006雖已有勘誤,但與另一篇論文 Cancer Research 2006對照,原來版本有多個圖片重複使用,雖有勘誤,仍應追究違反學術倫理之責。4篇論文(J Natl Cancer Inst 2006, Cancer Research 2010, Cell Death Differ 2013, Oral Oncol 2013) 發現有部分圖片或內容疑似違反學術倫理,應追究違反學術倫理之責。

2. 依據兩院調查小組之調查結果與建議,經校教評會審議,郭明良教授及相關人員涉及違反學術倫理案審議結果如下:

(1) 認定郭明良教授違反學術倫理。

郭明良教授團隊兩篇撤稿論文(NCB 2016、JBC 2008)均有許多重複使用之圖片,均非無心之過所能解釋,作者亦承認違反學術倫理,郭教授身為通訊作者負有督導失職之責任;其他另有五篇郭教授擔任通訊作者之論文,經調查小組認定涉及不等程度之違反學術倫理,且均為圖片之重複使用,其中Cancer Cell 2006及Cancer Research 2006之重複使用情形嚴重,顯示有刻意造假之意圖。這些論文之缺失,早在2006年即已出現,郭教授身為這些論文之通訊作者,本應有所警惕,然而在十年間,該實驗室未見檢討改善,錯誤不斷。且缺失涉及多位碩、博士生,及博士後研究員,未督導改善實驗室風氣。郭教授身為實驗室之最高監督、指導人,且為論文之通訊作者,應負重大及最終之責任。審議結果:予以解聘。並請相關系所將渠所授之課程暫停,並由其他教師代為授課。

(2) 認定張正琪教授違反學術倫理。

張教授擔任第一作者之J Natl Cancer Inst 2006兩處圖檔重複套用。擔任第一作者之Cell Death Diff 2013以不同實驗之圖檔剪接拼貼。擔任第一作者之Oral Oncol 2013實驗結果、時序、圖檔資料均涉不實。已經撤稿之JBC 2008,張教授為實驗實際指導者及投稿論文實際撰寫者。故張教授自2006至2016涉及多件嚴重程度不等之論文違失,Cell Death Diff 2013為其代表著作之一,Oral Oncol 2013為其參考著作之一,負有嚴重違反學術倫理之責。審議結果:撤銷教授證書,5年內不受理教師資格之申請,及5年內不得申請研究計畫補助,並予以解聘。並請相關系所將渠所授之課程暫停,並由其他教師代為授課。

(3) 認定查詩婷博士違反學術倫理。

撤稿之NCB 2016論文出現大量錯誤圖片,查詩婷博士為該篇論文第一作者;Cancer Research 2010論文也有圖片重複使用,查詩婷博士也是該篇論文第一作者,難辭其咎。上述問題已經超過無心之誤用,負重大違反學術倫理之責任。審議結果:上開論文是否足以影響學位論文之認定,由本校學位認定審查小組進行研議。

(4)認定林明燦教授違反學術倫理。

林明燦教授於兩篇撤稿論文分別擔任第一作者與共同通訊作者,列名JBC 2008第一作者有不妥之處,於Cancer Research 2010擔任共同通訊作者,應負違反學術倫理之相當責任。審議結果:5年內不得擔任學術行政主管及2年內不得申請研究計畫補助。

(5)認定譚慶鼎副教授違反學術倫理。

譚教授擔任Oral Oncol 2013之通訊作者,且於Cancer Research 2010列名共同通訊作者,負有督導失職之責。審議結果:1年內不得申請研究計畫補助。

(6)認定郭亦炘違反學術倫理。

已撤稿之JBC 2008實驗結果出自其碩士論文,嚴重違反學術倫理。審議結果:是否足以影響學位論文之認定,由本校學位認定審查小組進行研議。

(7)認定蘇振良副研究員違反學術倫理。

蘇副研究員為Cancer Cell 2006及Cancer Research 2006之第一作者,涉及多處圖檔刻意造假,非無心之過所能解釋,該二論文被認定為明顯違反學術倫理。蘇副研究員負責該二論文之撰寫及所有投稿論文圖片之製作,負有重大違反學術倫理之責任。審議結果:非本校人員,知會其現職單位。

(8)認定陳百昇助理教授違反學術倫理。

陳助理教授為Cancer Research 2010之共同第一作者,依其說明,顯為不當掛名,但既列名共同第一作者,即負有該論文違反學術倫理之責任。審議結果:非本校人員,知會其現職單位。

(9) 非通訊作者之其他共同作者之責任經由各通訊作者及當事共同作者說明各自之論文及研究參與情形,經審慎調查與討論後,認為除上述論文作者外,非第一作者及非通訊作者之共同作者並無法認定須負論文錯誤之直接相關責任。

(10)經檢視本案相關論文之共同作者列名情形,整體而言,不夠嚴謹,應責成相關學院進行檢討改進。

3. 楊泮池校長涉及違反學術倫理案審議結果:

同意特別委員會對於楊泮池校長調查之結論:

(1)楊校長於接受調查之論文中擔任共同作者是合宜的;(2)在接受調查的論文中楊校長參與部份無違反學術倫理情事。

特別委員會調查上述論文並使用美國學術倫理辦公室(ORI)軟體及規範來審視論文,依據國際學術專業慣例及科技部對研究人員學術倫理規範,進行調查楊泮池校長是否違反學術倫理,並同時參考四位美國相關領域教授或專家(Dr. David G. Beer, Dr. Steven Burden, Dr. John Dahlberg, Dr. Linda Miller)之外部意見以及國外案例 (如美國National Institutes of Health Director Dr. Francis Collins案例)。特別委員會除審視書面資料,並曾約談楊泮池校長與郭明良教授。該委員會在第四次會議 (2/20) 中,六位委員經充分討論後,以投票6票對0票通過上述二事項。

後續處置作為:

  1. 將處理程序、調查小組與特別委員會之調查報告、審議結果及處置情形函報教育部及科技部。

校教評會處置決議之執行:

  1. 處置一定期間不得擔任學術行政職務、不得申請研究計畫、及不得申請教師資格審查者,自即日起執行。
  2. 此次調查之論文經審議有違反學術倫理者,是否足以影響相關人員學位論文之認定,由本校學位認定審查小組進行研處。
  3. 現職非本校人員部分,本校將送調查結果至現職單位後續辦理。
  4. 依教師法第14條規定予以解聘部分,立即啟動三級教評會審議程序。

研擬預防違反研究倫理行為的機制:

本校已成立工作小組,就訂定研究倫理教育計畫及教育內容、強化學術倫理相關法規、設置研究誠信調查委員會等面向,開始研擬預防違反研究倫理行為的各項機制,我們會就此事與社會各界對話,也會公布我們的方案,向各界請教。

最後再次強調,本校處理郭明良教授及相關人員違反學術倫理案,除依既定程序進行外,另邀請校外賢達組成特別委員會,以昭公信。院級調查小組和特別委員會獨立運作,所得結論作為本校教師評審委員會決議基礎,相信已獲得清楚的結果,尚祈各方不吝給予指教。

  • 國立臺灣大學教師評審委員會召集人 郭大維教授

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舌頭、石頭,迸出新滋味?科學家為什麼要舔石頭?——2023 搞笑諾貝爾獎
PanSci_96
・2023/09/30 ・3671字 ・閱讀時間約 7 分鐘

J……J 個是!這顆石頭一接觸到我的舌頭,它就像火一樣燃燒,同時留下苦澀和尿味的味道,在這之後還留下了一點甜味。

圖/Youtube

這,這一顆石頭不一樣,它有酸辣味和硫酸鹽味,卻同時給我一種難以形容的愉悅感!就像在品嘗紅酒的酸味一樣!

圖/Youtube

等等,我並沒有壞掉,我現在做的事是某些地質學家和古生物學家真的會做的事,而且這件事還得了諾貝爾獎!只是是搞笑諾貝爾獎。

搞笑歸搞笑,舔石頭卻真的是再實用不過的方法。因為,舌頭真的是太好用了!

地質地科系祖傳秘招——舔石大法!

2023 年的搞笑諾貝爾獎的化學與地質獎頒給了地質學家揚.扎拉謝維奇,得獎的原因不是因為特定研究,而是它整理了地質學家和古生物學家「品嘗」岩石和化石的「研究史」。

有在跟我們直播的泛糰肯定知道,在今年搞笑諾貝爾獎頒發的隔週,上個月的 9 月 18 日,我們在 YouTube 官方舉辦的 2023 YouTube Festival 活動中,辦了一個實體見面會。在見面會中我們介紹了今年其中三個搞笑諾貝爾獎,其中就包含這則「地質學家為什麼要舔石頭」。另外兩個獎項分別是操縱死靈蜘蛛,和研究為什麼上課為什麼會令人感到無聊。這場見面會也有同時開直播,連結放在右上角的資訊卡,裡面提到不少有趣的觀點,歡迎去直播存檔複習。

當天,除了就像開場演繹的,不同岩石真的嚐起來味道不一樣以外,有一個地科系的觀眾,現場分享了另一個有趣的觀點。但先說聲抱歉,那時候觀眾手持的麥克風訊號沒有進到我們的混音器,所以在線上收聽的朋友沒有聽到前半段。

我們這邊重新轉述一下,這位觀眾說早在這個獎項頒發前,就知道用舔石頭來辨識種類的這種方法了,因為他的老師就是這麼教他的!沒想到,這竟然是地科與地質系祖傳的秘技嗎!

舌頭比手指還好用?

但除了味道外,觀眾還分享了一個這次搞諾沒有提到的原因,就是舌頭的觸覺可能比手還靈敏。某些岩石例如砂岩跟頁岩,可能用手摸不出差別;用舌頭舔,竟然就能分別出差別。

什麼,舌頭真的這麼厲害嗎?想想好像也是,我們吃東西的時候會用舌頭去感受食物的形狀,這些觸感甚至也是我們品嘗食物時,了解食物的重要一環。除此之外,我們還可以找出食物中的魚刺,或是卡在牙縫中的菜渣,有些人還能幫櫻桃梗打結呢。

圖/Giphy

但好像從來沒有人拿舌頭和手去做比較,因為只要講到觸覺,我們第一時間就會認為手指更加靈敏。

其實,還真的找到有人研究過,一群俄亥俄州立大學食品科技系的實驗團隊,就研究了這個問題。他們準備了幾個形狀極為相似的樣品,樣品的長度、厚度、缺口的大小都一樣,只有缺口處的傾角不同。

傾角從 45 度到 90 度都有,每塊的角度以 5 度為間隔。受試者必須拿起兩塊樣品,並在蒙眼的情況下,分別用摸或舔的方式來分辨出兩者分別為哪一塊。其中一塊始終是 90 度,另一塊則是從 65 度開始角度遞增。

這次的實驗有 30 位受試者,結果表明,使用手指來分辨兩塊樣品,平均要兩塊的角度差超過 19.81 度時,才能分辨出差異。如果用舌頭舔呢?只要兩者的角度差超過 12.75 度,就能分辨出差異!比用手摸的角度差小了許多,也就是舌頭真的比較靈敏。

實驗結果數據,JND(Just Noticeable Difference)表受試者在樣品相差幾度時能感受到差異。圖/Comparison of The Tactile Sensitivity of Tongue and Fingertip Using a Pure-Tactile Task

當然,這個實驗還有兩個方向值得討論,一是這只針對物體邊緣形狀的靈敏作分析,但觸覺有許多不同感受,例如紋理、粗糙程度等,所以可能每種觸覺做出來的實驗結果會不同。這個實驗看起來不難做,各位可以準備一些能放入嘴的材料,例如請朋友直接將比較硬的芭樂切成不同形狀來舔舔看差別,就能簡單復刻這個實驗甚至更改參數,有實際測試的觀眾也不要忘記留言告訴我們。我們這邊也同步徵求花京院來協助我們實驗。

而另一點是,關於舌頭為什麼有跟手指同等,甚至更強觸覺的生理機制,本篇研究僅止於現象探討,還未有深入研究。

圖/Giphy

濕濕的石頭更好觀察?

除了味覺和觸覺外,舔石頭還有另一個重要的原因,就是濕潤的石頭紋理更清楚,更方便研究。

這應該大家都有經驗,在學校的大理石地板拖地,或是海邊的鵝卵石,沾到水之後,石頭的紋理都更加清楚,看起來也更漂亮。但這又是為什麼呢?

影響的原因有很多,但影響最大的,就是濕潤的表面讓石頭更「平」,產生類似拋光的效果。但為什麼磨平拋光,顏色就更好看呢?

我們知道光線照到鏡子會產生反射,但鏡子很平整,如果現在照射到的是一個凹凸不平的表面,光線就會往四處反射,這種現象稱為漫反射。當我們只想看石頭上的其中一點時,旁邊的光卻會雜亂的跑進我們的眼睛,影響到對比度。並且各種顏色的色光聚在一起會形成白光,因此這些漫反射而來的光線,就會以白光的形式被我們看到。白話文就是,物體的對比下降了,但是整體的亮度提高,變成我們常看到灰白色的石頭表面。

直到石頭被拋光,或是因為濕潤產生拋光的效果,這些漫反射就會減少,石頭整體變得比較暗沉,但是斑紋之間的對比度提高了。這就是為什麼粗糙的石頭顯得灰白,浸濕之後卻呈現深沉而圖樣明顯的原因。

還沒完,薄薄一層水還會造成更多影響。例如,這層折射率介於空氣與石頭之間的介質,可以幫助光線稍微穿透岩石的表層後再反射出來,提供視覺上更多的紋理細節。如果將水換成木工中常使用的亮光漆,除了反射與折射外,亮光漆中的分子,還足以讓光線產生散射,讓你在上不同厚度的亮光漆時,能產生不同的顏色變化。

簡單來說,不論是水還是漆,這薄薄的一層介質,能像相機的鏡片一樣,透過光學調校,將更清楚、細節更多的影像送進相機的感光元件,也就是我們的眼睛上。而替換不同的鏡片,就能改變我們看到的樣子。

有介質存在於空氣與觀測物間時,光會產生折射,造成不同視覺效果。圖/askamathematician.com

這個看似玩笑的舔石頭研究,確實好像又有幾分認真的道理,我們自己在研究的時候,最開始也覺得超ㄎㄧㄤ,後來又發現能學到不少冷知識。

最後也想調查一下,除了舔石頭以外,大家還對哪一則搞笑諾貝爾獎有興趣,希望我們也來講講呢?

  1. 帶電的筷子,能讓食物更好吃?
  2. 哪些人有倒著說話的特殊能力?
  3. 要多少人抬頭看天空,才會吸引路人跟著抬頭?

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佔據菲律賓的明朝大海盜「林鳳」最後去了哪裡?——《島嶼歷史超展開》
春山出版
・2023/09/30 ・2231字 ・閱讀時間約 4 分鐘

位於南中國海東側的菲律賓群島,根據西班牙人的記載,則至少在一五六七年時,已有中日船隻定期前往貿易。不只如此,根據一五七○年的記載,這時馬尼拉已有四十位唐人在此娶妻,二十位日人在此居住。

一五七四年冬季,林鳳船隊短暫地停留於臺灣後,決定前往呂宋,攻打馬尼拉。根據西班牙史冊的記述,林鳳船隊甚至包含了四百名日本士兵。但林鳳突擊馬尼拉並未奏效,隨後轉往呂宋北部旁佳施南河口築城。西班牙當局得到消息後,於一五七五年五月攻破了林鳳的基地,此後,林鳳遂不知所終。

林鳳攻打馬尼拉。圖/Wikimedia

林鳳的活動軌跡與命運轉折,和一五七○年代起戚繼光、俞大猷積極整飭海防,不容進行中日貿易走私者在中國沿岸逗留這一形勢變化,有很大的關係。從中國沿岸地帶被排擠出來的中日走私商人,必須尋找中國沿岸以外的地點,建立替代港灣。其中當然也有前往呂宋島試探可能性者。

例如,一群日人曾於呂宋島密雁港築城建立基地,但在一五八○至一五八一年間,被西班牙官員德卡利昂(Juan Pablo de Carrion)率艦隊逐出。一五八二年,前述西班牙官員德卡利昂收到日本「倭寇船隊甲必丹」(甲必丹為葡語 capitão 日譯漢字寫法,泛指首領)的信件,他們自稱服膺於某個日本「藩主」,並且比西班牙人更早到達呂宋北端的卡加延地區。日本甲必丹要求,除非德卡利昂支付他大量的黃金,不然他們不會離開。雙方交涉後,日本船隊最終和平離去。

學者伊川健二認為,林鳳和上述的日本甲必丹一樣,都是由中國海岸被排擠出來,前往南中國海東西兩側,尋找其他適合進行中日會合貿易基地的走私者。然而,無論是中國還是日本的海外走私商人(海盜),最後都無法在菲律賓建立穩定的轉口基地。後來,一五八七年,一艘日本商船遞交了平戶藩主松浦隆信(1529-1599)的正式文書,呈給西班牙馬尼拉當局。藉由官方書信往返,平戶與馬尼拉間建立了穩定的官方貿易管道,再無其他人能涉足呂宋─九州間的貿易。

松浦隆信。圖/Wikimedia

在中國史書中,始終將林鳳的海上活動以「巨寇」(大海盜)看待。本章一開始即說明,官方歷史書寫如何定義不受國家控制的人群,始終與官方如何定義使用暴力的正當範圍有關。如「倭寇」此一指稱,實與日本中央政權瓦解,無力約束日人使用暴力,明朝政府又無法藉由原本的官方管道聯絡日本政府,協調日本訪客使用武力的權限有關,於是最終以來「寇」者出於「倭」、定義這些人為「倭寇」結案。

當明朝海防力量復甦,恢復沿海秩序,並實施「隆慶開海」(一五六七年)與「容納葡人居留澳門」兩措施,重建合法官方貿易管道後,原本在中國沿海從事走私活動的商人,只好逐漸退出這一地帶,轉往東南亞找尋其他適合據點進行中日貿易。

潮漳地區位於閩廣交界處,原本就是走私興盛的邊境,當地走私頭子(海盜)曾一本攻澳門、林道乾走南洋、林鳳突襲馬尼拉,企圖於中國境外或邊境特區另建貿易管道,可說正是被上述背景激發出來的「自力救濟」行為。

一五七○年代後,像這樣的海盜「巢外」(於海外建立基地)趨勢愈見明顯。當日本的松浦氏、島津氏與暹羅、柬埔寨建立官方連繫,並試探於呂宋建立基地或與西班牙人交涉時,潮漳走私商人與海盜也虎視眈眈算計著搶占馬尼拉。

圖/Giphy

林鳳在一五七○年間奔走南中國海的活動,可說是在貿易局勢轉變下,潮漳走私者的最後掙扎。但無論他如何努力組織眾人,在沒有確定根據地的情況下,既無法由中國獲得糧食供應,也無法在臺灣或呂宋建立一處讓海外唐人安全進行中日貿易的港灣。倘若不藉助暹王、柬王的名義,徒具武力與金錢,走私商人也難以利用既定的官方朝貢貿易管道,與中日兩國建構穩定的貿易關係。

在這沿海走私商人(海盜、倭寇)掙扎找尋活路的十六世紀最後三十年,臺灣因距離澎湖較近,近岸沙汕水文複雜,有利船隻擺脫官軍追蹤,而被海盜視為臨時躲藏、蒐羅補給的絕佳地點。不少海盜可能都曾前往臺灣探路,甚至明軍也曾大舉登陸臺灣以剿匪。但是,儘管屢有海盜嘗試落腳臺灣,但顯然都沒有建立起足以與澳門、馬尼拉、甚至琉球比肩的轉口基地。

林鳳一黨是進入臺灣的海盜中,人數最為大股者。但他在臺灣的行動,僅止於躲避官軍與掠奪米穀,未有長久計畫。一旦行蹤暴露,即行逃竄,不思長遠之計。這應該是因為,臺灣當時的港灣與社會條件綜合起來,均不如東南亞他處港口便利。林鳳先是襲擊馬尼拉、失敗後轉而至傍佳施蘭(Pangasinan)築城,也都是著眼於如何建立境外中日會合貿易港。明帝國雖注意到臺灣為盜寇淵藪,但因視臺灣為版圖之外蕞爾小島,亦不曾冊封臺灣君主,使其藉由向中國朝貢,發展為附庸國。

這張圖片的 alt 屬性值為空,它的檔案名稱為 WT07001--_dpi-1-scaled.jpg
Dhobi Ghat is a well known open air laundromat in Mumbai, India

——本文摘自《島嶼歷史超展開》,2023 年 8 月,春山出版,未經同意請勿轉載。

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【成語科學】以管窺天:視野狹隘才看得清楚!「窺管」是怎麼幫助古人觀測星空的?
張之傑_96
・2023/09/29 ・1018字 ・閱讀時間約 2 分鐘

這個成語出自《莊子》秋水篇。戰國時,公孫龍自認學問、口才高人一等,可是聽到莊子的言論卻大惑不解。他的一位朋友說,是他眼界狹小,有如用管子看天,只能看到天空的一小部分,以為天空就這麼小。

後來「以管窺天」演變成一個成語,比喻見識淺薄狹窄。談到這裡,讓我們造兩個句吧。

沒讀幾本書,就說自己了解明史,猶如以管窺天,所知太有限了。

這篇討論新冠肺炎的論文,只是以管窺天,並沒看到問題的全貌。

成語「以管窺天」,常和「以蠡測海」並用。蠡,指用葫蘆做的瓢。用瓢測量海水,能測得完嗎?以蠡測海,也是比喻見識淺薄狹窄。

成語「以蠡測海」,純粹是個比喻,沒什麼科學意義。成語「以管窺天」則不然,原來用來窺天的「管」,是古人的天文觀測儀器啊!

古時沒有望遠鏡,只能用肉眼觀看星空。用肉眼觀測大範圍的天象尚能應付,觀測細微的天象就不敷需要了,所以古人想出一個辦法,用竹管的管孔來縮小觀測範圍,這種觀測天象的管子,特稱「窺管」。

窺管。圖/Wikimedia

窺管能「窺」出什麼呢?首先,能夠消除側光的影響,一些較暗的星,看起來就變亮了。小朋友可以做個實驗,用手握出個孔洞,湊近一隻眼睛,望向遠處目標,是不是看得更清楚了。

窺管除了可以增加亮度,還可以觀測星星的經度和緯度,這就得談談古代的天文觀測儀器渾儀。大約西元前 1 世紀,古人發明了渾儀。渾儀由 1 至 3 重的金屬環構成,外重是固定的,內重可以轉動,窺管嵌於其中。後來環數加多,構造變得複雜,但基本原理是一樣的。

自古以來,天文學家就假想「天」是個球體——天球,做為觀察星空的依據。假想中的天球,是以地球為中心、向外擴充的無限大球面。地球的南北極,向外擴充,就成為天球南北極;地球的赤道,向外擴充,就成為天球赤道。地球有經緯度,天球也有經緯度,稱為赤經、赤緯。

北京古觀象台的渾儀。圖/Wikimedia

根據《隋書.天文志》,當時渾儀上的窺管,長 8 尺,有直徑 1 寸的圓孔。觀測時,轉動內層的環,將窺管導向某一星星,經過微調,根據環上的刻度,就可以定出這顆星星在天球上的座標,也就是它的經緯度。

張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。