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蓋爾曼生日|科學史上的今天:9/15

張瑞棋_96
・2015/09/15 ・1108字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 574 ・九年級

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「統治基本粒子領域20年的皇帝」、「夸克之父」、「活的百科全書」、「最具語言天才的物理學家」,這些稱譽都是形容一個人──美國物理學家蓋爾曼。

 

曾經,物理學家以為他們終於搞清楚原子的內部結構了:電子圍繞著由質子和中子組成的原子核。宇宙所有物質就由這幾個基本粒子構成。不料當他們自1930年代開始利用宇宙射線研究粒子碰撞時,竟陸續發現還有新的粒子,更別提後來有加速器可用時,撞出的更多新粒子了!

這是怎麼一回事?!科學的進展一直是循著「簡單就是美」的原則,而今面對這十幾種不同的粒子,該如何解釋呢?事實上,別說解釋了,光是想要從中找出某種規律或模式,就讓物理學家傷透了腦筋。難怪費米要說:「如果我有辦法記住這些粒子的名字,那我應該去當植物學家。」就在大家焦頭爛額之際,套句廣告詞:好險有蓋爾曼。

蓋爾曼從小就是天才兒童。他15歲進耶魯大學,21歲取得MIT博士學位,24歲主張在自旋之外還有新的量子數──奇異數(引用自培根名言:「凡絕美之物,必帶著幾許奇異」),成功解釋了為什麼某些粒子總是成對出現,而且發生衰變的時間遠比生成時間還久的奇特現象。27歲他成為加州理工學院有史以來最年輕的正教授。

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1961年,蓋爾曼以數學中SU(3)對稱群的八維表示為基礎,將這些看似一團混亂的粒子一一擺到適當的位置,他將這個方法稱為「八重道」(取自佛家的「八正道」)。就像門得列夫制定元素週期表一樣,蓋爾曼不但為當時已發現的基本粒子找出模式,並且預測介子中的一個空格必定存在尚未發現的新粒子,幾個月後果然發現了這個η粒子。

模式找到了,但背後的基本解釋是什麼?蓋爾曼認為8這個數字絕對有其意義,經過計算後,他於1964年大膽主張質子與中子都不是基本粒子,而是由三個更小的夸克(出自喬伊斯《芬尼根守靈夜》中的海鳥叫聲)所組成。夸克模型優雅簡潔,即使後來又有更多新粒子出現,再據以擴充就可納入。蓋爾曼成了粒子標準模型的奠基者之一,而於1969年獲頒諾貝爾物理獎。

蓋爾曼雖然儼然是粒子標準模型的掌門人,他卻不墨守既有領域,反而不斷吸收新知,提攜年輕學者。70年代,他把一群得不到支持的弦論學者聚集到加州理工學院;1984年他藉由自己的聲望創立聖塔非研究院,作為「複雜系統」這個全新領域的研究中心。

從基本粒子這種化約論,跨到探索整體面貌的複雜理論;而其人文素養更是從他創造的那些名詞皆有典故可見一斑。蓋爾曼真是史上少見擁有全面觀點與開闊心靈的科學家。

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本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

 

 

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張瑞棋_96
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1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。

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除了蚯蚓、地震魚和民間達人,那些常見的臺灣地震預測謠言
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/02/29 ・2747字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

災害性大地震在臺灣留下無數淚水和難以抹滅的傷痕,921 大地震甚至直接奪走了 2,400 人的生命。既有這等末日級的災難記憶,又位處於板塊交界處的地震帶,「大地震!」三個字,總是能挑動臺灣人最脆弱又敏感的神經。

因此,當我們發現臺灣被各式各樣的地震傳說壟罩,像是地震魚、地震雲、蚯蚓警兆、下雨地震說,甚至民間地震預測達人,似乎也是合情合理的現象?

今日,我們就要來破解這些常見的地震預測謠言。

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漁民捕獲罕見的深海皇帶魚,恐有大地震?

說到在坊間訛傳的地震謠言,許多人第一個想到的,可能是盛行於日本、臺灣的「地震魚」傳說。

在亞熱帶海域中,漁民將「皇帶魚」暱稱為地震魚,由於皇帶魚身型較為扁平,生活於深海中,魚形特殊且捕獲量稀少,因此流傳著,是因為海底的地形改變,才驚擾了棲息在深海的皇帶魚,並因此游上淺水讓人們得以看見。

皇帶魚。圖/wikimedia

因此,民間盛傳,若漁民捕撈到這種極為稀罕的深海魚類,就是大型地震即將發生的警兆。

然而,日本科學家認真蒐集了目擊深海魚類的相關新聞和學術報告,他們想知道,這種看似異常的動物行為,究竟有沒有機會拿來當作災前的預警,抑或只是無稽之談?

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可惜的是,科學家認為,地震魚與地震並沒有明顯的關聯。當日本媒體報導捕撈深海魚的 10 天內,均沒有發生規模大於 6 的地震,規模 7 的地震前後,甚至完全沒有深海魚出現的紀錄!

所以,在科學家眼中,地震魚僅僅是一種流傳於民間的「迷信」(superstition)。

透過動物來推斷地震消息的風俗並不新穎,美國地質調查局(USGS)指出,早在西元前 373 年的古希臘,就有透過動物異常行為來猜測地震的紀錄!

人們普遍認為,比起遲鈍的人類,敏感的動物可以偵測到更多來自大自然的訊號,因此在大地震來臨前,會「舉家遷徙」逃離原本的棲息地。

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當臺灣 1999 年發生集集大地震前後,由於部分地區出現了大量蚯蚓,因此,臺灣也盛傳著「蚯蚓」是地震警訊的說法。

20101023 聯合報 B2 版 南投竹山竄出蚯蚓群爬滿路上。

新聞年年報的「蚯蚓」上街,真的是地震警訊嗎?

​當街道上出現一大群蚯蚓時,密密麻麻的畫面,不只讓人嚇一跳,也往往讓人感到困惑:為何牠們接連地湧向地表?難道,這真的是動物們在向我們預警天災嗎?動物們看似不尋常的行為,總是能引發人們的好奇與不安情緒。

如此怵目驚心的畫面,也經常成為新聞界的熱門素材,每年幾乎都會看到類似的標題:「蚯蚓大軍又出沒 網友憂:要地震了嗎」,甚至直接將蚯蚓與剛發生的地震連結起來,發布成快訊「昨突竄大量蚯蚓!台東今早地牛翻身…最大震度4級」,讓人留下蚯蚓預言成功的錯覺。

然而,這些蚯蚓大軍,真的與即將來臨的天災有直接關聯嗎?

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蚯蚓與地震有關的傳聞,被學者認為起源於 1999 年的 921 大地震後,在此前,臺灣少有流傳地震與蚯蚓之間的相關報導。

雖然曾有日本學者研究模擬出,與地震相關的電流有機會刺激蚯蚓離開洞穴,但在現實環境中,有太多因素都會影響蚯蚓的行為了,而造成蚯蚓大軍浮現地表的原因,往往都是氣象因素,像是溫度、濕度、日照時間、氣壓等等,都可能促使蚯蚓爬出地表。

大家不妨觀察看看,白日蚯蚓大軍的新聞,比較常出現在天氣剛轉涼的秋季。

因此,下次若再看到蚯蚓大軍湧現地表的現象,請先別慌張呀!

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事實上,除了地震魚和蚯蚓外,鳥類、老鼠、黃鼠狼、蛇、蜈蚣、昆蟲、貓咪到我們最熟悉的小狗,都曾經被流傳為地震預測的動物專家。

但可惜的是,會影響動物行為的因素實在是太多了,科學家仍然沒有找到動物異常行為和地震之間的關聯或機制。

遍地開花的地震預測粉專和社團

這座每天發生超過 100 次地震的小島上,擁有破萬成員的地震討論臉書社團、隨處可見的地震預測粉專或 IG 帳號,似乎並不奇怪。

國內有許多「憂國憂民」的神通大師,這些號稱能夠預測地震的奇妙人士,有些人會用身體感應,有人熱愛分析雲層畫面,有的人甚至號稱自行建製科學儀器,購買到比氣象署更精密的機械,偵測到更準確的地震。

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然而,若認真想一想就會發現,臺灣地震頻率極高,約 2 天多就會發生 1 次規模 4.0 至 5.0 的地震, 2 星期多就可能出現一次規模 5.0 至 6.0 的地震,若是有心想要捏造地震預言,真的不難。 

在學界,一個真正的地震預測必須包含地震三要素:明確的時間、 地點和規模,預測結果也必須來自學界認可的觀測資料。然而這些坊間貼文的預測資訊不僅空泛,也並未交代統計數據或訊號來源。

作為閱聽者,看到如此毫無科學根據的預測言論,請先冷靜下來,不要留言也不要分享,不妨先上網搜尋相關資料和事實查核。切勿輕信,更不要隨意散播,以免造成社會大眾的不安。

此外,大家也千萬不要隨意發表地震預測、觀測的資訊,若號稱有科學根據或使用相關資料,不僅違反氣象法,也有違反社會秩序之相關法令之虞唷!

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​地震預測行不行?還差得遠呢!

由於地底的環境太過複雜未知,即使科學家們已經致力於研究地震前兆和地震之間的關聯,目前地球科學界,仍然無法發展出成熟的地震預測技術。

與其奢望能提前 3 天知道地震的預告,不如日常就做好各種地震災害的防範,購買符合防震規範的家宅、固定好家具,做好防震防災演練。在國家級警報響起來時,熟練地執行避震保命三步驟「趴下、掩護、穩住」,才是身為臺灣人最關鍵的保命之策。

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身在臺灣也不能阻止他進行核分裂實驗,日本高能物理學奠基者——荒勝文策
PanSci_96
・2023/03/10 ・4147字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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  • 文/陳立欣

你知道亞洲第一次成功的核分裂實驗是在臺灣完成的嗎 ?

1934 年 7 月 25 日晚間,就在今天的臺灣大學二號館 101 室,舉行了一項令人興奮的偉大實驗。科學家用高壓直線型加速器使質子加速前進,撞擊鋰原子而得到了兩個 α 粒子!這是亞洲第一次,也是世界第二次成功分裂原子核的實驗。而進行這項實驗的科學家,就是時任臺北帝大物理學講座首任教授——荒勝文策(Bunsaku Arakatsu)

醉心物理學研究,歐洲行開啟高能物理之路

荒勝文策出生於 1890 年 3 月 25 日,日本兵庫縣印南郡的一個小漁村。他從御影師範學校與東京高等師範學校畢業後,一度曾在佐賀縣擔任教職。後來在興趣的推動下,1915 年進入京都帝國大學物理學系就讀。1918 年他從京都帝國大學物理學系畢業,並旋即擔任該校講師。其後陸續擔任京都帝國大學物理學系助理教授、甲南高等學校教授、臺灣總督府高等農林學校教授。

從事教職之後,他還是對研究比較感興趣,後來因緣際會之下,他以臺灣總督府在外研究員的身分前往歐洲留學,正式開啟了他與高能物理學的淵源。

荒勝到了歐洲之後,曾經短暫留學於德國的柏林大學(今柏林洪堡大學),跟隨物理學巨擘阿爾伯特・愛因斯坦(Albert Einstein)作研究,當時也正是哥本哈根詮釋風靡全世界的時候。荒勝在自傳中表示,無論在物理或是思考面,都受到愛因斯坦相當大的影響,使得原本矢志攻讀理論物理學的他,轉而對原子核實驗產生了相當大的興趣。

1900 年的德國柏林大學(今洪堡大學)。圖/wiki

因此,一年後他到瑞士蘇黎世聯邦理工學院師從保羅・謝樂(Paul Hermann Scherrer),並進行有關鋰原子中自由電子分布的研究。緊接著他到英國劍橋大學卡文迪西實驗室,師從約瑟夫.湯姆森(Sir Joseph John Thomson)歐尼斯特・拉塞福(Ernest Rutherford)詹姆士.查兌克(Sir James Chadwick)等人共二年半的時間。(編按:此三人正是中學物理課本中介紹近代物理中,對原子核構造發現有重大貢獻的三位物理學家。湯姆森以陰極射線實驗發現了電子、拉塞福以金箔實驗確立了原子核的存在、查兌克則發現了中子。)

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他於 1928 年 8 月獲得京都帝國大學理學博士學位,而畢業論文的主題,就是運用愛因斯坦狹義相對理論裡的「質能互換公式」理論,撰寫出以原子釋出巨能的理論公式。他從事高能物理學研究之路,自此開啟。

臺灣首任物理學教授,完成亞洲首次核分裂實驗

1928 年 12 月,荒勝來到了臺灣總督府轄下的臺北帝國大學,擔任物理學講座的首任教授,並開設普通物理與原子論等相關課程,也是臺北帝國大學首次開設物理學相關課程。荒勝趁著在歐洲進修的機會,大肆採購了許多教學研究相關的圖書與器具,為臺北帝國大學的物理學發展帶來很大的幫助。

1932 年 4 月《自然》雜誌裏有一篇論文,描述英國劍橋大學卡文迪西實驗室怎樣用 Cockcroft-Walton 的加速器,製造快速質子,打入鋰(Lithium)原子核後引發核反應,產生一對 α 粒子來促成鋰蛻變。

經典的核反應之一——鋰同位素的 α 衰變示意圖。此一核反應示意圖中,Li-6()與氘()反應,形成高度激發狀態的中間產物 原子核,並立即再衰變為兩個 α 粒子()。圖中的紅色球體代表質子,藍色球體則代表中子。圖/wiki

在瞭解了這個過程內容後,荒勝就對助手木村毅一說:「這是個大變動之事,我們也來試看看吧!」

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荒勝決定在臺北帝大二號館 101 室建造 Cockcroft-Walton 型加速器。當時臺灣設備簡陋資源不足,有許多問題需要克服。除了器材需要打造,實驗室裡面也沒有天然的放射線源,荒勝借鑑臺北帝國大學理農學部無機化學講座的研究,嘗試從北投石中提煉釙充當 α 線源。此外實驗中需要的重水,也自行設計器材提煉取得。

最後就是電力的問題,Cockcroft-Walton 型加速器需要穩定而充沛的直流電力,進行實驗電壓不足將無法擊碎原子核。幸虧當時臺北工業職業學校提供器材奧援,才解決了直流電的問題。在萬事皆須重頭準備的臺北帝大也能完成此一實驗,由此可見荒勝文策不屈的意志。

1934 年 7 月 25 日夜裡,荒勝成功完成人工撞擊原子核(Li(p, α)He)的實驗。該次實驗重現並證實了 的反應,並發現用高速「氘離子」撞擊「鋰」,也能使鋰同位素產生 的反應。

這次實驗在當時轟動整個日本的物理學界。這是日本史上第一個加速器(全世界第二座這一型的加速器),而這一次追試成功,距離《自然》雜誌刊登論文也只不過經過 2 年。

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與原子彈無法迴避的淵源 二戰未能成功的 F 計畫

1941 年,荒勝成功使鈾原子與釷原子產生核分裂反應,這使得荒勝註定要在原子彈計畫的篇章中留下身影。二戰後期,大日本帝國海軍招集荒勝進行研究,成立了一個研發小組,成員也包含了湯川秀樹

荒勝一開始就決定採用離心機來提煉鈾 235,而不是世界上普及的熱擴散法。他的研究成果,也曾被美國研究原子彈的曼哈頓計劃作為數據計算參考。

鈾-235()的核分裂反應示意圖。鈾-235 受到中子(n)撞擊後,形成極度不穩定的鈾-236,此不穩定的鈾隨後分裂為兩個較輕的原子(Ba-144 與 Kr-89)、產生三個新的中子,並伴隨能量釋放。這些新的中子會再去撞擊周圍其他的鈾-235,如此不斷重複進行,產生連鎖反應,引發巨大的能量。圖/wiki

荒勝文策曾自言:

我自小喜歡旋轉的東西,也許這是我選擇離心機的真正原因。我一輩子喜歡的研究,就是轉動體。

然而,由於當時日本政府內部的混亂以及資源的相對缺乏,致使日本核計畫未能如美國、英國與納粹德國一樣發展迅速。以至於在荒勝的 F 計畫先從日本遷到朝鮮,後因大戰結束也被迫中止了 F 計畫。

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1945 年 8 月 6 日,美軍在廣島投下原子彈,驚人的爆炸力與毀滅性的災難,引起了日本學界的重視。日本陸軍動員了東京理化研究所的仁科芳雄前往觀察研究,而日本海軍則是委任京都帝國大學的荒勝文策,並組織「京都帝國大學原爆災害調查班」進行調查。

荒勝與仁科皆震驚於爆炸威力之強悍,且不斷進行爆炸的計算分析,兩人共同的結論就是「這應該就是原子彈」,經過計算荒勝精確指出爆炸時的高度與位置,並得出閃光時間約在五分之一秒和二分之一秒之間,其調查報告數據計算之精確,震驚世界。

可惜的是,雖然有著最頂尖的相關學識,卻因戰爭的局勢而不得不被迫放棄研究。

戰後,聯合國軍最高司令官總司令部(GHQ)於 1945 年 9 月 28 日下令禁止日本進行有關原子物理與航空學的研究,並拆除京都大學荒勝研究室的迴旋加速器,將之傾倒入琵琶湖。荒勝文策的大量報告與研究筆記也遭到沒收,該次拆除行動也引來了國際間的一陣撻伐。甚至引發了包含美國麻省理工學院在內的科學家們對美國陸軍的抗議,美國陸軍長官並因此引咎道歉,承認拆除行動的錯誤。

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雖然在戰後無法持續相關的研究,荒勝文策仍影響了日本高能物理學的發展。無論是在京都大學發展的 Cockcroft-Walton 型加速器,或是發表在《自然》雜誌與木村和植村一同利用宇宙射線進行的研究。甚至是湯川秀樹,也在畢業後特地回母校旁聽其課程,並深受其影響。荒勝的努力為日本高能物理學在荒野中展開了道路,也讓原子能科學在日本持續發展。

荒勝文策與他在京都大學研究室的迴旋加速器。圖/wiki

在 1949 年湯川秀樹獲得諾貝爾物理學獎後,荒勝感嘆到道:

晚輩得了諾貝爾獎一切都值得了(後輩がノーベル賞を受賞したことで全てが埋め合わされた)。

雖然是欣慰之語,或許也透露出這位奠基者心中仍有所遺憾。

角落也無法掩蓋裡的光芒,開創日本高能物理的荒野道路

鑽石即使擺放在角落,也會發出迷人的光芒。我想,用這句話來形容荒勝文策再適合也不過了。身處日本學術邊陲的臺北帝國大學開設理科講座,在講座成員只有 4 個人的情況下,在不到兩年的時間內就完成了 Cockcroft-Walton 型加速器的設置;甚至完成了全球第二次、亞洲第一次的核分裂實驗,真的非常的不容易。在人手不足、資源不足、連放射線源都沒有的狀態下,還能使用北投石完成實驗,荒勝的堅持態度也為科學研究鍥而不捨的精神立下標竿。

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荒勝文策在臺北帝國大學物理科講座的原子核加速實驗,在物理史上的意義是多重的。對臺灣而言,這是臺灣的名字第一次在物理學學術論文期刊。而遺留在臺灣的加速器殘骸與相關器材,成為戰後臺灣成立物理系、發展核子物理實驗的契機。雖然荒勝藉著這次的實驗重返日本,就未再返回臺灣,但他對於臺灣高能物理學發展,仍舊猶如荒野中的第一道腳印,留下了不可磨滅的痕跡。

參考文獻

  1. 鄭伯昆,〈台大核子物理實驗室 (四)有關的日本科學家〉,《物理雙月刊》,卅卷五期,2008 年 1 月,頁 574-580。
  2. 松本巍著,蒯通林譯《臺北帝國大學沿革史》,頁 7-11。
  3. 張幸真,〈臺灣知識社群的轉變——以臺北帝國大學物理講座到臺灣大學物理系為例〉,2003 年 7 月 31 日,頁 101。
  4. 轉引木村毅一,〈廣島原爆後日譚〉,《神陵文庫》第五卷,1988 年 2 月 29 日,京都三高自昭會,頁 14。
  5. 張幸真,〈臺灣知識社群的轉變-以臺北帝國大學物理講座到臺灣大學物理系為例〉,2003 年 7 月 31 日,頁 106。
  6. Info,(阿文開講——F計畫〉,《臺灣物理學會雙月刊》,2016 年 9 月 7 號。
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邏輯是絕對的,但情緒是彈性的:淺談物理學家狄拉克與情緒的故事——《情緒的三把鑰匙》
大塊文化_96
・2022/10/01 ・3554字 ・閱讀時間約 7 分鐘

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保羅.狄拉克(Paul Dirac)是二十世紀最偉大的物理學家之一,他不僅開創量子力學,也是反粒子理論等領域的研究先鋒。身為量子力學先驅,狄拉克毫無疑問是形塑現代世界的關鍵要角,舉凡主宰當前社會的電子學、電腦、通訊及網路科技,無不以他的理論為基礎。

延伸閱讀:開創了量子電動力學──狄拉克誕辰│科學史上的今天:8/8

保羅.狄拉克是二十世紀最偉大的物理學家之一。圖/Wikipedia

狄拉克在邏輯與理性思考方面的天賦,使他躋身百年來最偉大思想家之列;然而,年輕時的他在與旁人交流時幾乎沒有情緒、極度缺乏親和力,這點也同樣異於常人。他直言自己對其他人、甚至對「人」的感受毫無興趣。

「我從小就不懂喜歡或愛為何物。」狄拉克對朋友如此表示。

即使長大成人,他亦不尋索這類情感。

「我的人生主要關注事實,而非感受。」他說。

狄拉克一九○二年生於英國布里斯托,[1]母親是英國人,父親是瑞士人、也是一名以壞脾氣著稱的學校老師。狄拉克和他的手足、母親成天被父親言語霸凌,他父親甚至堅持三個孩子必須以他的母語「法語」和他交談,不准說英語。

狄拉克一家總是分開用餐:父親和狄拉克在餐室,說法語;母親和另外兩名手足在廚房,講英語。狄拉克法語說得不流利,每次犯錯必遭父親責罰;於是他很快就學會盡可能少開口,這種沉默寡言的性格一直延續到青年時期。

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擁有極高的天賦卻缺乏情緒

儘管狄拉克學術天分極高,但這份天賦在處理日常瑣事和挑戰方面幾乎派不上用場。人類演化至今並非單靠理智思維行事,而是在情緒的引導及啟發之下進行理性思考;但狄拉克身上僅有冰冷的智力活動,嚴重缺乏喜悅、希望與愛。

狄拉克身上僅有冰冷的智力活動,嚴重缺乏喜悅、希望與愛。圖/Pixabay

一九三四年九月,狄拉克造訪普林斯頓高等研究院(Institute for Advanced Study)。到訪那天,他信步走進一家名為「巴爾的摩午餐館」的餐廳用餐,在那兒遇見了匈牙利籍、同為物理學家的尤金.維格納(Eugene Wigner)。

與尤金同桌的還有一名正在抽菸、打扮入時的女子——她是維格納的妹妹瑪姬。瑪姬剛離婚,帶著兩個年幼的孩子,她個性活潑,對科學一竅不通。多年後,瑪姬回憶道,當年的狄拉克骨瘦如柴,失魂落魄,看起來有點悲傷又焦慮脆弱,令她有些不捨,於是她請哥哥邀狄拉克一道用餐。

瑪姬可謂狄拉克的「反粒子」——她是個性情中人,健談、浮躁,有些附庸風雅;反觀他則安靜、客觀,慎思熟慮。不過在那日午餐之後,狄拉克與瑪姬不時相約晚餐,兩人的友情即隨著多次「冰淇淋蘇打與龍蝦美饌之約而日益深刻」(狄拉克的自傳作者葛拉漢.法梅洛〔Graham Farmelo〕如此寫道)。數月之後,瑪姬返回布達佩斯,狄拉克也回到倫敦。

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瑪姬慢慢喚醒狄拉克的情緒

回國之後,瑪姬每隔幾天就寫信給狄拉克。一封封長信滿是各種新聞消息、流言八卦,但最多的還是心情絮語。狄拉克大概幾週才回信一次,寥寥數語。

「恐怕我不像您這麼會寫信。」他寫道。

「或許是我的感受過於貧乏之故吧。」

回國之後,瑪姬每隔幾天就寫信給狄拉克。圖/Pixabay

兩人的溝通不良令瑪姬倍感挫折,狄拉克卻不明白她因何苦惱。他倆繼續維持柏拉圖式的關係,書信往返、偶爾見面,彼此的羈絆也越來越深。

某次從布達佩斯拜訪瑪姬回來以後,狄拉克寫道:

「那天離開妳以後,我覺得很難過,此刻也仍然非常想念妳。我不明白自己怎麼會這樣。通常我跟別人分開以後,不太會想念對方。」

在那之後不久,兩人於一九三七年一月結為連理,狄拉克也領養瑪姬的兩個孩子。狄拉克在婚姻生活中體會到他曾以為不可能擁有的幸福快樂。狄拉克一家和樂融融,直到一九八四年狄拉克過世;那時,他和瑪姬的十五周年結婚紀念日才剛過不久。

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編按:「十五周年」為翻譯疏失,原文應為「五十周年」。

狄拉克在某封信上寫道:

「瑪姬,我親愛的,妳是我最心愛的人。妳把我的人生變得十分美好,使我更像個人。」

狄拉克在婚姻生活中體會到他曾以為不可能擁有的幸福快樂。圖/Pixabay

狄拉克對瑪姬的情感喚醒了他的心。早年,無法觸及情感的他頂多只是「半個人」,然而在找到瑪姬、找回他自己的情感以後,他看世界的眼光不同了,跟其他人的互動方式改變了,也為自己的人生做了不一樣的決定。據同事所言,狄拉克簡直變了一個人。[2]

找回情緒後狄拉克的改變

一旦找回情緒,狄拉克開始喜歡與人作伴,而且——就本書討論的主題而言,最最重要的是,他也察覺情緒對他的專業思考是有好處的。

這是狄拉克在精神層次的重要頓悟。往後數十年間,曾有許多舉世聞名的物理學家向這位大師請益,請教他物理研究的成功祕訣。狄拉克怎麼回答?法梅洛那本厚達四百三十八頁的狄拉克傳記便是以這段問答劃下句點。

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法梅洛寫道,狄拉克建議後生晚輩:「最重要的是:聽從你的情感。」[3]

狄拉克這話是什麼意思?冷冰冰的理論物理邏輯何以受惠於情感?在人類所從事的各行各業中,若要一般人選出他們認為最不需要摻雜情緒的工作,理論物理想必名列前茅。邏輯與精確無疑是在這個領域成功發展的必要條件,但情感扮演的角色同等重要。

若是擁有高超的邏輯分析技巧便足以成功駕馭物理學,那麼物理系應該只需要電腦,用不上物理學家。各位或許以為,物理學不過就是一堆「A+B=C」的方程式,然而在做研究的時候,物理學家經常會碰上「A+B」可能等於C、也可能等於D或E的情形,端賴他們選擇哪一種假設、或如何取近似值而定。其實就連該不該探討「A+B」本身也是個選擇題——也許該換成「A+C」,或試試「A+D」。又或者根本應該放棄這套辦法,另覓其他更簡單的研究方式。

情緒引導著你的思考

我在第二章提過,人類思維的根本基礎受制於固定腳本,情緒則是更有彈性、能應付各種新處境的後起之秀——這套觀念同樣適用於物理學:情緒能引導你根據一些記載了目的和經驗的意識及潛意識思考過程(你可能從未察覺這些是怎麼記錄下來的),選擇用哪一條數學路徑來探討問題。

就像古時候的探險家大多憑藉知識結合直覺尋路、橫越曠野,物理學家不僅仰賴數學理論,也依從感覺:偉大的探險家在決定繼續推進時,通常拿不出像樣的理由支持他的選擇,而物理學想必偶爾也會受到一些「非理性」衝動的刺激,繼續跟那些艱澀的數學計算周旋到底。

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就像古時候的探險家大多憑藉知識結合直覺尋路、橫越曠野,物理學家不僅仰賴數學理論,也依從感覺。圖/Pixabay

如果最精確、將分析算計發揮到極致的思考活動都需要情緒調和,方能成功,那麼,若說你我的日常思考與決定也同樣深受情緒影響,想來就不令人意外了。在我們的一生中,鮮少有清晰明確的途徑或行動可供選擇,我們多半根據種種複雜的環境條件、事實、風險、可能性和不完整的資訊做出抉擇。

我們的大腦會處理、分析這些數據資料,算出心智與身體的應對方式。正如同我父親那晚在鐵絲圍籬前猶豫是否該加入同伴,大多數人在做決定時,也會相當程度受到情緒影響、做出很難單憑邏輯解釋的結論。接下來,我們會讀到情緒對心智解析的重要影響——其影響有好(如狄拉克的例子)有壞(請見下一則故事)——,明白箇中含意。

參考資料

  1. 狄拉克的生平故事大多出自葛拉漢.法梅洛(Graham Farmelo)The Strangest Man: The Hidden Life of Paul Dirac, Mystic of the Atom (New York: Perseus, 2009), 252–63.
  2. Ibid., 293.
  3. Ibid., 438.

——本文摘自《情緒的三把鑰匙:情緒的面貌、情緒的力量、情緒的管理-情緒如何影響思考決策?》,2022 年 8 月,網路與書出版,未經同意請勿轉載。

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大塊文化_96
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由郝明義先生創辦於1996年,旗下擁有大辣出版、網路與書、image3 等品牌。出版領域除了涵括文學(fiction)與非文學(non-fiction)多重領域,尤其在圖像語言的領域長期耕耘不同類別出版品,不但出版幾米、蔡志忠、鄭問、李瑾倫、小莊、張妙如、徐玫怡等作品豐富的作品,得到讀者熱切的回應,更把這些作家的出版品推廣到國際市場,以及銷售影視版權、周邊產品的能力與經驗。