還不快點筆記！2018 年最值得關注的 7 個天象

• 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？

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。

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：

• 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

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？

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。

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？

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?

（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）或。

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。

• 本文轉載自臺北天文館《臺北星空》第 101 期

• 文／歐陽亮｜天文愛好者，中華科技史學會會員，曾獲 2001 年尊親天文獎第二等一行獎，擔任 2009 全球天文年特展解說員。

甲骨文，可算是漢字的始祖，這些刻在龜甲、獸骨的原始生活記錄，除了寫下戰爭樣貌、繁複祭典與詢問吉凶等占辭，也記載了一些看似形容天象的文句，某些甚至被廣為宣傳，號稱是世界上最古老的記錄。

然而到目前為止，近五千字的甲骨文裡卻只有一千多字被認出，已解讀的文字中也有許多爭議，疑點重重。建立在這樣流沙般的基礎上所找到的天象紀錄，可信度會高嗎？

「貞人用火炷燃燒那些凹缺，直到甲骨另一面出現龜裂的痕跡。不知怎地，就在這龜裂的時刻，他們捕捉到了來自另外一個世界的聲音──除了商朝的歷代祖先，還有各種掌控大自然風雨洪水的力量所發出的聲音^[1]。」

甲骨文，是東亞目前已知最早的文字系統，可算是漢字的始祖。這些刻在龜甲、獸骨的原始生活記錄，除了寫下戰爭樣貌、繁複祭典與詢問吉凶等占辭，也記載了一些看似形容天象的文句，自從一百多年前發現以來，已陸續解讀出「日食、月食、新星、彗星、鳥星」等辭，某些甚至被廣為宣傳，號稱是世界上最古老的記錄。

然而到目前為止，近五千字的甲骨文裡卻只有一千多字被認出^[2]，接近三分之二無法解讀，進展十分緩慢。2016 年中國大陸曾舉辦甲骨文釋讀獎勵，破譯一個字可得到五至十萬元人民幣，但只有兩人獲得。另外更鮮為人知的是，已解讀的文字中也有許多爭議，專家的意見經常不一致，因此疑點重重。在這樣流沙般的基礎上所找到的天象，可信度會高嗎？我們先來看看一些常在科普文章出現的案例。

「三焰食日大星」^[3]

這個看似三道火焰吞食太陽並同時出現亮星的驚奇景象，若真的看得到，應該是指日全食的現象。

能吃掉太陽並讓它變黑的火焰，應該是我們所知的日珥（圖 1 ，原始黑白照片在歐南天文臺ESO網頁），所以它曾被當成古老的日全食與日珥記事（圖 2）^[4]。不過，根據較新的文字學角度來分析，有學者已將這句話重新解讀成「乞列，食日大星」，三與乞形似，意為迄；第二字似「臽」又似「列」。乞列是指天氣陰沈到可能下雨^[5]，或指停止陳放祭品，^[6]但是到了「食日」的時刻，即上午用餐時分^[7]，天氣卻轉大晴，因為「星」字亦可解釋為晴朗^[8]。不過這種令人失望的新解釋，又被最新的實物目視結果否定，因為「三」不一定是指「乞」^[9]。

「癸酉貞日夕又食」^[10]

號稱世界最早日食紀錄的「癸酉貞日夕又食」（圖 3），其實歷來眾說紛紜。

癸酉是古代干支紀日的日期，貞是占卜之意，意思是在癸酉日占卜。但日夕又食是日食嗎？「又」當成「有」的話，多出的夕字何解？有人認為「夕」不能解釋為黃昏，就算可以解釋為日夜之交，但是從西元前 1400 至前 1000 年並沒有殷都安陽可見且剛好是癸酉日的日沒帶食^[11]。然而若查詢古代日食表^[12]並以天文軟體 Stellarium 檢驗這三百年的天象卻可以發現，在西元前 1129 年 2 月 14 癸酉日的安陽地區剛好能見到一次在下午 5 點多食甚的日沒帶食。又另有一說認為這段文字是在貞卜尚未發生的事，不能視為已發生的天象^[13]，但也有人認為相反^[14]，因此目前尚無定論。

「日有戠」^[15]

這又是一種疑似日食的記錄，但也有人解釋為太陽黑子^[16]。不過卜辭中另有「月有戠」記錄，然而月面的斑紋總是不變，不太可能指稱月亮出現黑子，因此解釋為太陽黑子是有疑問的。^[17]

「新大星並火」^[18]

從字面看來，這句甲骨文的意思很像「有新星出現，與心宿二（古稱「火」）並列」（圖 4），不過，「新」也可能是一種祭祀名稱，句子可變成「新，大星，並火」，意思是舉行「新」祭典，結果天放晴，於是舉辦「並」祭典來祭祀心宿二^[19]。這個疑似史上第一顆新星或超新星的記錄，也許只是學者的誤解。

二十八宿、「鳥星」^[20]

由於以前學界對於中國星座起源有許多爭議，使得人們寄望在甲骨文裡找到二十八星宿的古字與線索，證明中國星座是起源於本土。現在雖已發現若干疑似二十八宿星名的甲骨文字，但是經過詳細考證後，確定是星名的其實不多^[21]。例如「鳥星」兩字（圖 5）曾經被視為《尚書．堯典》所載「日中、星鳥」的意思，即南方朱雀的原始形象，然而也有人認為鳥可能是受祭的神名，此點在學界尚未有共識^[22]。

除了以上問題之外，學者對於月食、彗星的看法也是百家爭鳴、莫衷一是，更麻煩的是甲骨學主流體制外還有其他新的質疑。以下舉一些有趣的例子：

日與丁（圖 6）：在口中間多了一橫，就是日嗎？為什麼有時又被解釋為干支的「丁」字？兩者混淆的情形其實很多^[23]。

月與夕（圖 7）：在眉月中央多了一道，是否為另外一字？解釋者常常自由心證，隨機約定何處為月、何處為夕^[24]。甚至有人誤以為「月亮通常只在傍晚出現」而解釋甲骨文可借月為夕^[25]，但古人觀看天空的時間比起被燈海誘惑的現代人多出許多，天文經驗豐富，是否也會有這種誤會？

星與晶（圖 8）：在星點的小圓中增加一點來裝飾，於是變成晶字。不過星字本身的變形就很多樣，真的每個字型變化都是指星星嗎？

這些型態多變的字是因為當時識字者少、傳承困難故而經常出錯，還是因為字體剛發明不久所以尚未定型？抑或現代研究者其實沒有找到正確的分辨方法，導致一字多型且標準混亂？龜甲與獸骨是貴重物品^[26]，用刀刻字必然比寫字困難，若刻錯字的話如何處理？是否會將錯就錯導致後人解讀時以為該字的形體多變？這些都有待未來進一步釐清^[27]。

另外一個嚴重的問題是，大多數學者僅以拓本或照片來進行研究，但由於材料古老殘缺、漫漶不清以及轉印物質的侷限，得到的釋文成果往往經不起推敲。有興趣者可到「考古資料數位典藏資料庫」觀察，就會發現看實物照片也不一定能看清楚。因此，一定要真正目視實物，讓光源動態變化，才能看出細微字跡到底刻劃到哪。目前發現可能至少超過五成的刻辭內容需要改定^[28]，因此甲骨上看似天象記錄的文字，最好等學界有普遍的共識與認定，再引用為教材比較妥當。遙想當年的相對論、板塊理論也曾走過被質疑的過程^[29]，「甲骨學」亦將如此，不過若因此進行過度揣測、冒然發表「世界最早記錄」，只是引起注目與混淆，終將被時代考驗所淘汰。

中文字體歷經幾千年的變化，存在許多未知的起源，字形字音字義也經過多次轉折，容易讓後人分析時產生誤解，即使是字典的始祖《說文解字》也無法避免^[30]，「甲骨學」又是一門還在進行初步研究的學問，以上列舉的問題，也許會讓人萌生挫折與懷疑，不過，就像科學必須不斷地依靠新發現來推展前景一樣，歷史也是這樣進步的。古人記錄的熒惑守心被現代證實有 74% 的錯誤、施行了千年以上的神奇候氣術也被後世完全揚棄，但甲骨文研究只進行了百年左右，若舊的解讀方式真的已呈現死胡同狀態，那麼從百年束縛中破殼而出也許只是未來的必經之路了。

相關影片：

附註：

1. 何偉 Peter Hessler《甲骨文：一次占卜當代中國的旅程》Oracle Bones， A Journey Through Time In China，譯者：盧秋瑩，八旗文化出版社，2011，頁 166。
2. 王宇信《建國以來甲骨文研究》，中國社會科學出版社，1981，頁 54、203。
3. 收在《小屯第二本：殷虛文字乙編》圖版 6386，可至「甲骨文拓片數位典藏」查詢原件拓本。
4. 陳遵媯《中國古代天文學簡史》，木鐸出版社，1982，頁 60 以及《中國天文學史》第三冊，明文書局，1987，頁 18。
5. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》，中國社會科學出版社，2011，頁 132。
6. 李學勤〈三焰食日卜辭辨誤〉，《夏商周年代學札記》，遼寧大學出版社，1999，頁 20。
7. 參見陳夢家《殷虛卜辭綜述》，中華書局，1988，頁 232；董作賓《殷曆譜》，《董作賓先生全集》乙編第一冊，藝文印書館，1977，頁 32；嚴一萍〈食日解〉，《中國文字》新六期，藝文印書館，1982，頁 51~52。
8. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》，頁 70。
9. 張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉，《文與哲》學報第 22 期，2013，頁 12：三的三橫皆等長，中橫並不略短，應釋為三之意。
10. 收在《殷契佚存》編號 374。
11. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》，頁 122。
12. 張培瑜《三千五百年曆日天象》，大象出版社，1997，頁 970。
13. 胡厚宣〈卜辭「日月又食」說〉，《上海博物館集刊》第 3 期，上海古籍出版社，1986。
14. 李學勤：《癸酉日食說》，《中國文化研究》1998 年第 3 期，頁 26。
15. 收在《殷契粹編》55、《甲骨文合集》33697 等。
16. 陳夢家《殷虛卜辭綜述》，頁 240。
17. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》，頁 124。
18. 羅振玉《殷虛書契後編》下 9.1。
19. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》，頁 47、48、83。
20. 收在《小屯第二本：殷虛文字乙編》圖版 6664、6672，《甲骨文合集》11497、11498。
21. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》，頁 81。
22. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》，頁 67~75。
23. 黃奇逸《商周研究之批判：中國古文字的產生與發展》，巴蜀書社，2008，頁 42。
24. 黃奇逸《商周研究之批判：中國古文字的產生與發展》，頁 23。
25. 徐富昌〈從甲骨文看漢字構形方式之演化〉，《臺大文史哲學報》，64 期，2006，頁 13。
26. 許進雄《文字學家的甲骨學研究室》，臺灣商務印書館，2020，頁 40。
27. 上古文字難讀的原因有：原始文字不能有效記錄語言、口傳失誤、方言問題、文字假借造成混亂、後代古音研究誤導等，詳見黃奇逸《歷史的荒原：古文化的哲學結構》，巴蜀書社，2008，頁 674。
28. 張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉，頁 18。
29. 羅拉．費米 Laura Fermi《原子時代的奠基人：費米傳》今日世界出版社，1973 中文版，葉蒼譯。書中提到 1926 年仍有一部分學者不相信相對論。
30. 許進雄《文字學家的甲骨學研究室》，頁 214~230、235~239。

延伸閱讀：

• 部落格：謎樣的二十八星宿

• 本文轉載自臺北天文館《臺北星空》第 102 期

• 文／歐陽亮｜天文愛好者，中華科技史學會會員，曾獲 2001 年尊親天文獎第二等一行獎，擔任 2009 全球天文年特展解說員。

歷史看似客觀，其實卻是史學研究者「主觀建構」而成的。科學也是如此，物理學家史蒂芬．霍金《大設計》的「金魚缸論證」說明，人類完全沒有辦法知道是否存在「純粹客觀的真實」，因為我們永遠不知道自己是否被困在一個類似金魚缸的世界裡……。

大家覺得小時候課堂上最「曲折離奇」的科目是什麼？以灑狗血的程度來看，應該是我們的歷史課，然而最無趣的好像也是它。為什麼明明該像電影一樣有趣，卻會讓人感到索然無味？那是因為要講的故事實在太多，硬是濃縮成重點後就無聊到只能死背了。

不過歷史看似客觀，其實卻是史學研究者「主觀建構」而成的，意思就是說：歷史並不等於往事，而是被寫出來的成果；^[1]不一定是真實的，因為劣史充斥。^[2]其實，科學也是如此，物理學家史蒂芬．霍金《大設計》的「金魚缸論證」說明，人類完全沒有辦法知道是否存在「純粹客觀的真實」，因為我們永遠不知道自己是否被困在一個類似金魚缸或電影「駭客任務」（The Matrix）般的世界裡，追問「模型是否真實」毫無意義，只能問模型是否符合觀測，除非你能夠打破宇宙邊緣的魚缸玻璃，或是吞下「駭客任務」那顆紅色藥丸。

有哪些古天文概念被「主觀建構」而成？

人類用不說話的星星們所建構出來的古代天文學歷史，也不乏許多主觀形成的案例，例如：

一、預告皇朝危急命運的重大天象「熒惑守心」（圖 1）被統計出竟有 74% 記錄沒有發生過，因此曾被懷疑是為政治而偽造。但是後來有人重新探討，發現大多錯誤並非故意造假，只是現代媒體喜歡聳動的政治陰謀論，讓這種誤解難以消除。

二、利用「歲差」偏移量推算古星圖是哪個年代繪製的數學方法看似很科學，多年來已被許多研究者採用。然而二十年前卻有學者發現，此法僅適用於高精度數據（宋皇祐年間與之後的星表），若是唐代或更早之前的觀測，其誤差將大到無法定出可靠的年代（圖 2），因此，最好還是以文獻考證來推定年代較為妥當。^[3]

三、記錄在甲骨文裡號稱人類史上第一顆新星或超新星的記錄「新大星並火」、或是古老的日珥記事「三焰食日大星」，可能只是部份學者的誤解，因為甲骨學還沒有穩固的研究基礎，專家們的意見經常不一致（請參閱上一期專欄「甲骨─假古？」）。

四、對於星宿為何是二十八個，大部份研究都認為是起源於月亮的週期，但也有人提出是因為土星「年鎮一宿」，不過從史記可知，土星在星宿成形的時代並不重要，週期也不是二十八年，且它同樣無法解釋星宿寬窄不一的問題。

五、早期學者認為三垣比四象或二十八宿早出現，^[4]因為人類對事物的認知總是先粗略而後細緻，而數字最少的三垣看似最粗略。然而他沒注意到歷代星象劃分的演變，也沒注意到步天歌原本順序是把三垣放在二十八宿之後，後來才被改到前面，導致三垣似乎比二十八宿還重要的錯覺。^[5]

六、天上的四象：青龍、白虎、朱雀、玄武，「各自以轄下的七個星宿串聯成四種神獸圖案」，其實只是後人的想像，因為在緊接著四象創始期（商周兩朝）之後的漢代並沒有這種畫法，當時二十八宿大部份有其獨自的意象（圖 3）。

七、明代後期徐光啟等人在改曆時為了繪製新的星圖，就以傳統星官大略形象對照傳教士帶來的西方星圖與星表來畫出，卻沒有參考前代實際測量數據，因此與宋元星官出現甚大差異，打破傳承千年以上的傳統，增添了中西對照的混亂局面。

常見的古籍錯誤有哪些種類？

其實除了上述這些有趣或美麗的誤會，若僅就「錯字」來看，即使是現代的書也會經常出現，更不用說以抄寫來流傳的古書了。歷代以來，古籍錯誤的來源包括：抄錯、刻錯、斷句位置錯、假借字、避諱字、篇章顛倒、注雜進正文、託古、偽書等，^[6]至於天文記載中最常出現的錯誤種類有哪些？

由於電腦技術的發展，大部份古天象記錄可以用計算來檢驗，只有流星、客星、太陽黑子等不適用。^[7]不過，這必須建立在「電腦中的宇宙模型符合觀測」的信念上，才能藉由計算來判斷史書哪裡出錯，然而這種模型有其極限，例如越久遠的日食就越難確定發生地點與時間，因為地球自轉會緩慢變化，月球軌道也會，且不太規則。這種誤差難以完全掌握，修正模型時卻還得依靠不太精確的遠古記錄，因而形成一種循環論證。^[8]

目前學者們從上述有限的校驗過程找出的天文記錄錯誤主要有：抄錯與脫漏、摘錄與編纂錯、原始記錄錯誤（認錯星或記錄粗糙）、計算結果當成觀測結果、字型相近、發音類似、從連串的編年體實錄中摘要時誤認年月、主詞簡略或漏寫造成前後文誤連、^[9]還有日食預報「寧濫勿缺」等，^[10]因為日食未報是嚴重失職、未見則是吉兆，因此日食錯誤率有時候更高於其他天象。

另外，理論上年代越久錯誤會越多，然而統計上顯示隋代的錯誤明顯偏高許多（圖 4），^[11]目前已知《隋書》天文志編修於唐代初期，與《晉書》天文志的作者相同，都是著名的傳奇人物李淳風，只是《晉書》較早完成，難道隋書錯誤特別多不是作者與編輯出問題，而是原始資料就出錯造成的？

讓我們來看一個例子：「北落師門」一星在三本史書中的敘述有些什麼差別（圖 5）。

《史記》天官書第五：「旁有一大星為北落。正義：北落師門一星，在羽林西南。天軍之門也。長安城北落門，以象此也。」（ 古籍連結一、連結二）

《晉書》天文上：「北落師門一星，在羽林西南。北者，宿在北方也；落，天之藩落也；師，眾也；師門，猶軍門也。長安城北門曰北落門，以象此也。」（連結一、連結二）

《隋書》天文中：「北落師門一星，在羽林南。北者，宿在北方也。落，天之蕃落也。師，眾也。師門，猶軍門也。長安城北門曰北落門，以象北也。」（連結一、連結二）

史記之正義為唐代張守節（約 624~705 年武則天時期）所撰，年代與李淳風（602~670 年）相近，因此三者有著幾近相同的文句，只有最後一句「以象此也」的「此」在隋書變成了形狀相似的北」字。然而若就文意來看，用「此」字比較符合上下文。^[12]

像這種小錯誤就無法用電腦回溯而得的天象來找出，只能多方比對典籍才會發現。因此，即使是用電腦確認了隋代「可複驗的天象」錯誤偏多，但是從「此」字來看，不難看出隋書抄寫者錯誤率偏高的可能。

另外，還有一種途徑可以找出錯誤：古天象記錄是由天文官記載的候簿逐步轉寫到奏章、日曆、起居注、實錄，最後才摘要寫入正史，因此，歷代保存的實錄成為珍貴的原始資料。從明實錄可知，其錯誤比率遠低於明正史，^[13]可用來對比正史，找出記錄日期時用數字轉到干支造成的轉換錯誤，以及五大行星因字型相近造成的記錄錯誤等。可惜的是，明代以前的實錄保存下來的很少。

只不過網路發達的現在，隨手一點就可以查到以前在圖書館必須翻遍群書才能找到的資料，還有幾個人會去查證各種訊息的真實性？古書校注者經常在挑出這類錯誤，但現代資訊量過大，錯誤的出版品與複製貼上的電子文件已經越來越難逐一修正了，維基百科說不定哪天會變成處處陷阱的「危機」百科。古有「一字千金」之故事，不知現代是否還有人在意？

附註：

1. 杜維運《史學方法論》，三民書局，1997，頁 24；另見頁 225：作判斷時不能不有某種觀點。
2. 杜維運《史學方法論》，頁 330。
3. 胡維佳〈唐籍所載二十八宿星度及石氏星表研究〉，《自然科學史研究》，第 17 卷第 2 期，1998。
4. 高魯《星象統箋》，國立中央研究院天文研究所，1933，頁 1；亦可參見陳遵媯《中國天文學史》第二冊，明文書局，1985，頁 25。
5. 潘鼐《中國恆星觀測史》，上海學林出版社，2009，頁 184。
6. 張舜徽《中國古代史籍校讀法》，里仁書局，2000，頁 152~153、279~282。
7. 劉次沅《諸史天象記錄考證》，中華書局，2015，前言頁 2。
8. 劉次沅、馬莉萍《中國歷史日食典》，世界圖書出版公司，2006，頁 21。
9. 劉次沅《諸史天象記錄考證》，前言頁 15~17。
10. 劉次沅〈魏晉天象記錄校勘〉，《中國科技史雜誌》，2009第一期，頁 69。
11. 劉次沅《明實錄天象記錄輯校》，三秦出版社，2019，前言頁 3：歷代史書天象記錄之錯誤率統計。
12. 另外在較晚的宋史裡亦寫為「以象此也」。
13. 劉次沅《明實錄天象記錄輯校》，前言頁 6。

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• 部落格：謎樣的二十八星宿