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為什麼心理學和哲學會分家?——心理學和哲學的恩怨情仇﹙一﹚

好青年荼毒室
・2019/07/26 ・1533字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 552 ・八年級

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作者/嚴振邦

題目只是說說笑而已──哲學與心理學稱不上有甚麼恩怨情仇,但它們的確有千絲萬縷的關係。

最簡單地說,從歷史上來講,現代心理學最初是從哲學分裂出來的;在此之前,心理學研究可說是哲學的一個分支。但問題是:為甚麼心理學的研究會自成一類,慢慢從哲學中切割出來,成為獨立學科?

答案在於一個概念:方法學。基於自然科學的成功,很多研究人類行為的學者,也認為我們可以把自然科學的研究方法應用到研究人類上。憑藉這個主張,後來就衍伸出了現代的社會科學。在眾多社會科學當中,現代心理學,又可算是相對來說最徹底採用自然科學方法的一門學科。

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man wearing gray T-shirt standing on forest
隨著彼此採用的研究方法差異越來越大,當然只好分道揚鑣囉。圖/Unsplash

採用自然科學研究法:心理學的實證研究

所謂自然科學的方法,指的就是實證研究。其中最重要的就是做一些可操弄的實驗。但是基於實驗限制,很多時候我們不能以實驗法來進行研究,所以無論是在自然科學還是心理學的領域,學者都研發出了很多不同的實證方法。無論具體方法為何,它們都是以「經驗觀察」來建立理論,因此都能算是實證方法,也就是說,任何的理論都必需仰賴經驗觀察,才能予以肯定或否定。當然隨著學科發展,它們採用的實證方法也會變得越來越複雜,但怎樣發展都好,最終必定得以經驗觀察來作為理論根據。

當然有些讀者會問:早期心理學不是有很多理論,現在反倒被視為不夠科學又不夠實證嗎?比方說,佛洛伊德首創的精神分析理論,不就被批評很久,說那根本是偽科學?關於精神分析是不是偽科學的問題,這篇文章不易解答。我只能夠講,其實從科學哲學的角度來看,我們不是那麼容易就可以證實一個理論是不是偽科學。但或許我們至少可以這樣說:就算很多早期的心理學理論不完全屬於科學,但起碼它們有意識地採納更多的實證方法來研究,而心理學中的方法學,也是從中慢慢確立基礎,變得更偏向實證科學,這已足夠說明現代心理學如何變成一門獨立於哲學的學科。

photo of iceberg
夢境、潛意識、心理防衛機轉與早年創傷,基本上都無法直接量化觀察啊。圖/Unsplash

已經有了心理學,還需要哲學來研究心靈嗎?

實證研究方法,正巧與在現代心理學出現以前的人類心靈研究方式相當不同。過去,對於人類心靈的各種研究都還只能算是哲學研究的一支,雖然很多理論都與我們的經驗相關﹙如:它們能有效地解釋我們自己的心靈經驗﹚,卻始終沒有以系統化的科學實證方法來研究。因為這樣的緣故,這些研究雖然也是以人類的行為和心靈作為主要研究對象,但和強調實證方法的現代心理學有著根本上的差異。

這故事是不是似曾相識?對了,這在哲學史上並不是第一次發生。自然科學比社會科學早出現了兩百年,就以相同的方式離開了哲學的大家庭。在牛頓的年代,自然科學還是叫做「自然哲學」呢。當自然科學的實證研究方法慢慢成熟,自然科學也就徹底離開了哲學,建立了獨立的知識體系。而實證心理學以實證方法來進行研究,亦為心理學研究之所以大有進步的原因。

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這樣說來,既然心理學這麼有效地增加了我們對人類心靈的瞭解,那在研究人類心靈時,我們還需要哲學嗎?讓我下一次再與大家探討吧。

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好青年荼毒室
29 篇文章 ・ 10 位粉絲
好青年荼毒室,一個哲學普及平台。定期發表各類型哲普文章,有深有淺,古今中外,無所不談。在這裏,一切都可以被質疑、反省和追問。目標是把一個個循規蹈矩的好青年帶進哲學的世界。網頁:corrupttheyouth.net;臉書:https://www.facebook.com/corrupttheyouth。

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伺服器過熱危機!液冷與 3D VC 技術如何拯救高效運算?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/11 ・3194字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 高柏科技 合作,泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達(NVIDIA)、Google、微軟,甚至是 Meta 的存在,究竟是什麼?答案或許並非更強大的 AI,也不是更高速的晶片,而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初,搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機,傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題,但這場「科技 vs. 熱」的對決,才剛剛開始。 

不僅僅是輝達,微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中,希望藉由洋流降溫;而更激進的做法,則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中,來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

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但這些方法真的有效嗎?安全嗎?從大型數據中心到你手上的手機,散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技,一同看看如何用科學破解這場高溫危機!

運算=發熱?為何電腦必然會發熱?

為什麼電腦在運算時溫度會升高呢? 圖/unsplash

這並非新問題,1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時,就提出了「蘭道爾原理」(Landauer Principle),他根據熱力學提出,當進行計算或訊息處理時,即便是理論上最有效率的電腦,還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失,系統的熵就會上升,而隨著熵的增加,也會產生熱能。

換句話說,當計算是不可逆的時候,就像產品無法回收再利用,而是進到垃圾場燒掉一樣,會產生許多廢熱。

要解決問題,得用科學方法。在一個系統中,我們通常以「熱設計功耗」(TDP,Thermal Design Power)來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說,TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量,通常以瓦特(W)為單位。也就是說,TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP,例如AMD的CPU 9950X,TDP是170W,GeForce RTX 5090則高達575W,伺服器用的晶片,則可能動輒千瓦以上。

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散熱不僅是AI伺服器的問題,電動車、儲能設備、甚至低軌衛星,都需要高效散熱技術,這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料(TIM)」:提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡,散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料,而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中,晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合,表面多少會有細微間隙,而這些縫隙如果藏了空氣,就會變成「隔熱層」,阻礙熱傳導。

為了解決這個問題,需要一種關鍵材料,導熱介面材料(TIM,Thermal Interface Material)。它的任務就是填補這些縫隙,讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」,即使主線有再多車道,如果匝道堵住了,車流還是無法順利進入高速公路。同樣地,如果 TIM 的導熱效果不好,熱量就會卡在晶片與散熱片之間,導致散熱效率下降。

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那麼,要怎麼提升 TIM 的效能呢?很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁,若要更高效的散熱材料,則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成:高導熱粉末(如金屬或陶瓷粉末)與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好,盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了,受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸,高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後,會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題,高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」,說是凝膠,但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄,比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK,到這裡,「匝道」的問題解決了,接下來的問題是:這條散熱高速公路該怎麼設計?你會選擇氣冷、水冷,還是更先進的浸沒式散熱呢?

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液冷與 3D VC 散熱技術:未來高效散熱方案解析

除了風扇之外,目前還有哪些方法可以幫助電腦快速散熱呢?圖/unsplash

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量,也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限,因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷,熱量在經過 TIM 後進入水冷頭,水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好,且增加的體積不大。唯一需要注意的是,萬一元件損壞,可能會因為漏液而損害其他元件,且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮,可以考慮另一種方案,「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義,就是把均溫板層層疊起來,變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板,原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」,直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中,會放入容易汽化的工作流體,當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化,當熱量被帶走,汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法,最大的特點是:導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻,不會有熱都聚集在入口(熱源處)的情況,能更有效降溫。

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整個 3DVC 的設計,是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯,能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC,就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是,工作流體移動的過程經過設計,因此不用插電,成本僅有水冷的十分之一。但相對的,因為是被動式散熱,其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC,高柏科技一直致力於不斷創新,並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積,高柏科技開發了6項專利技術,涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後,均溫板不僅保有高導熱性,還增強了結構強度,顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步,有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術,將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中,許多冷卻液會選擇沸點較低的物質,因此就像均溫板一樣,可以透過汽化來吸收掉大量的熱,形成泡泡向上浮,達到快速散熱的效果。

然而,因為水會導電,因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些,但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時,很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS,這是一種永久污染物,會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液,例如礦物油、其他油品,又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

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另外,把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等,都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證,相信很快就能推出更強大的散熱模組。

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