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第二屆泛科幻獎佳作——〈新首爾的平凡一天〉(一)

泛科幻獎_96
・2021/04/30 ・5703字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 422 ・四年級

A 編按:每周一、三、五晚上九點,泛科學將連載第二屆泛科幻獎的得獎作品!由於每篇得獎作品都是超過萬字以上的中篇小說,為了方便閱讀,我們把每一部作品拆成三個章節分別上傳,預計每週能看到一篇完整的得獎作品!

不想錯過連載?請密切鎖定泛科幻獎!如果想看前面的章節,可以點選標籤中的篇名,或是直接進入泛科幻獎帳號搜尋。

  • 09:00 p.m.

在很長一段時間裡,朴枚京都早早就躺下了。她每夜期盼媽媽的聲音在睡前讀《追憶似水年華》給她聽,而母親本人則側躺在床邊,撫摸她的頭髮,捏她的手。

枚京望著天花板,精神隨著三百年前普魯斯特優雅的言語,漫步在二十世紀初的巴黎。枚京的眼皮逐漸合上,還來不及咕噥一聲:「我要睡著了」,就下沉到深邃的夢境裡去。敏賢會等到女兒睡熟了,才把手抽開,關掉電腦,鎖上門窗,下樓休息。

  • 05:50 a.m.

在黑夜和黎明水乳交融的時刻,枚京被深沈、緩慢的呼吸聲喚醒。她爬下恆溫的眠床,赤腳走到窗前,眺望熟睡的城市。覆蓋城市的透明天幕下,懸掛著無數氣候恆定裝置,在夜裡啟動,加速氣體分解結合, 維持天幕內類地氣候恆定。

科學家們煞費苦心,才將裝置運作時的聲音轉換為成年人難以察覺的次聲波,但在枚京聽來,這聲響就像巨大的呼吸聲。她西望不斷生長變形的城市,以及夜幕下流動聚散的鬧區燈火。燈光在遠景裡顯得模糊,既像盒子裡的水果糖球,又像美國畫家普蘭德葛斯特 (Maurice Prendergast) 的威尼斯夜景。

她靜靜地吸了一口氣,用過於早熟的語氣讚歎道:「好美啊。這座城市真美啊。」

這座城市是新首爾,韓國移民在火星上建立的聚落。

人類的類地天體改造計畫,在過去一個世紀取得了重大進展,在美國為首的西方國家完成對月球領土的劃分之後,南韓、阿根廷、中國,和在二十二世紀中葉晉身中南半島強權的緬甸,也成功在火星上建立聚落,大量移民,舒緩地球日增的資源分配壓力。

為了解決火星引力不足,無法抓住大氣的問題,科學家們用組成對月天梯的透明碳纖維結構,在火星上建造了數十座巨大的天幕,培養新品種植物,安設氣候恆定裝置,維持天幕內生態恆定。

韓國人在奧林帕斯山麓建立巨大的礦場,從富含鐵礦的土壤中提煉資源,結合植物改造技術,築起這座巍峨可觀的大城。新首爾的人民比地球上的祖輩更重視和自然共生,活用生物材料,搭建出充滿有機美的建築 。

枚京今年五歲,還沒有到接受義務教育的年紀。

事實上,在二十二世紀,人們已不信任公辦教育,寧可以自己編寫的 AI 家教滿足孩子的教育。AI 家教的知識量遠超人類,不會由於個人喜好做出不公正的評價,更不受到意識形態左右。人們尚未克服 AI 缺乏變通和幽默感的缺點,幸好得益於同一技術,多數人類已從長時間的勞動中解放,可以花更多時間在家裡陪孩子。

枚京的父母卻沒有這樣選擇。他們認為,在有限的資訊下犯錯,更有助於培養出解決問題的能力。學校還有同儕的影響。他們期望枚京學會共情他人、理解他人需要,甚至藉由暴露在惡意中學會勇敢。他們找到一所名望卓著的私人學院,支付了高額訂金。這讓他們不得不從事繁重的工作,來獲取更豐厚的報酬,但只要女兒可以接受良好的教育,他們就甘之如飴。 

  • 6:15 a.m.

天才剛亮,巨人的呼吸在晨曦中隱沒。枚京刷過牙、洗好臉,聽見媽媽起床挪動物品的聲音,滿心盼著她會早點上樓開門。但媽媽還是慢吞吞地洗完了澡,設定早飯,才上來解除電子鎖。

金敏賢烏黑的長髮盤在頭頂,露出纖細的脖頸。長年勞動讓她的四肢健壯,不遜男子,令秀氣的五官顯得有些突兀。

「媽媽,」枚京將臉貼著她的肚皮:「我們什麼時候才可以不鎖門?」

「等枚京長大,不會怕壞人的時候,我們就不用鎖門啦。」

「我現在就不怕壞人。」

「不可以這樣說。」敏賢說:「枚京說,妳的力氣和爸爸誰大?」

「爸爸的大。」枚京回答。

「那就是了。」敏賢捏捏女兒臉頰:「有很多壞人會改造身體,獲得比爸爸大很多的力氣。我們的碳纖維窗戶,還有這扇竹門,可以抵禦很強的撞擊力,可以保護我的寶貝。新首爾還是座變化劇烈的城市,很多壞人會在夜裡使壞。要是他們偷偷進來把朴京抓走,媽媽會很難過的。」

「可我有何何。」枚京說著,指向角落一團寶藍色的絨毛。聽見她的呼叫,那團絨毛伸出一顆頭,眨了眨眼睛,用腳爪撥撥胸前的羽毛,站了起來。它拖曳著翡翠色的尾羽,走到母女倆身邊,親暱地用脖子摩擦她們的肌膚。

「何何好乖。何何是我心愛的大孔雀。」 何何是一隻仿生的機械孔雀。父親根在是仿生動物工程師,負責設計和維護新明洞街頭放養的機械動物。

由於夫妻倆都非常忙碌,他就精心為女兒設計了一隻高達 1.8 公尺的孔雀,既當她的玩伴,也保護她的安全。孔雀不會說話,但能夠理解人類提出的任何需要,機動性和警惕意識也被設定得非常高。日常溝通和交通安全的維護不用說,即便遇到全副武裝的匪徒,也能夠成功脫困。

「那妳也不能太依賴何何。」敏賢說。「如果遇到有武器的壞人,何何就沒辦法了。我們還是先關著門吧,好不好?」

「我知道了。我餓了,我們下去吃飯好不好?」

「枚京餓了嗎?」敏賢笑了笑:「枚京怕是想出去玩了。」

「啊,可是這兩個是一起的!媽媽妳每次都說『吃飽了才能出去玩。』」

敏賢點了點頭:「那好吧。我們下去吃早飯。 枚京記得嗎?爸爸有肺病,不可以跟我們共用餐具,也不能坐得太近。」

「我知道。我會坐在我的位置上,不到桌子另一邊去。」

「好,枚京真乖。」

  • 7:00 a.m.

桌面一片素淨,父親的位置上擺著簡潔的飯菜。根在整個人埋在報紙後面,讀得入迷,一動也不動。 

「爸爸,早安!」枚京喊。

根在的圓臉從報紙後探出來,露出溫和的笑:「早安。我的寶貝有睡好嗎?」

「睡得很好喔。爸爸有睡好嗎?」

根在說:「如果枚京睡得好,那就太好啦。今天又可以活力十足地玩了。」他把眼鏡摘下來,將報紙滑稽地朝後一拋,舉起刀叉:「我們該吃早飯了。」說完,他切了塊麵包,浸泡在蛋液裡,厚厚塗上一層奶油跟果醬,放在眼前嗅了一嗅:「嗯,好香。」

「那爸爸有睡好嗎?」枚京不死心地追問,但根在專心地望著麵包,沒有回應。仿生孔雀進了餐廳,朝母女倆望了一眼,扭扭頸子,走到沙發旁邊趴下。

「爸爸當然有睡好啦。」敏賢摸摸女兒的頭髮說:「妳看他今天氣色多好。」

「可爸爸都不理我。」

根在抬起眉毛,露出額頭細密的皺紋。他搔搔剛長出鬍渣的下巴說:「枚京妳看,今天的早飯也好豐盛。嗯,我好幸福啊。」

敏賢從機器裡取出兩人份的早點,對他說:「嗯,你很幸福嗎?」

「我很幸福。」根在說:「如果再加上敏賢的吻,我今天就完美了。」

「又來了!」枚京喜孜孜地說。「爸爸每天都這樣!」

敏賢略顯尷尬地說:「不要了,歐巴。」

但根在嘟起嘴唇,絲毫沒有要放棄的意思。

「那好吧。」敏賢舉起手,送去一個飛吻:「滿足了嗎?」

「我好幸福啊。」根在笑得瞇起細長的眼睛,臉頰和下巴鼓了起來,鬍渣推得根根分明,像隻吸飽了氣的河豚。

枚京笑說:「爸爸今天又沒有刮乾淨鬍子了。」

根在嘻嘻笑了笑,搔了搔發癢的下巴,顯得很難為情。

  • 7:10 a.m.

朴家的家訓是,用餐時候就得專心吃,不要分心做其他事。枚京幾次抬頭偷看爸爸,都見到他帶著滿足的微笑,把食物大口塞進嘴裡。偶爾,他抬起頭來,對上女兒的眼睛,就調皮地眨眨眼,露出機靈的笑意。 枚京望著爸爸鬢角的白髮、粗短的手指、咀嚼時顫動的雙下巴,和從來刮不乾淨的鬍子,不禁有了一種「極為真實」的感覺。

她知道,自己擁有的是最最平凡,但也最最幸福的家庭。爸媽的生活模式固定,每天在差不多的時間起床梳洗,坐在同一張椅子上,吃一樣的早餐,在差不多的時間,穿著制服出門工作。

媽媽在礦場管理大型機具,平常能夠正常上下班,假日也能夠陪自己玩,而爸爸負責管理明洞的仿生動物,工作就非常忙,一年到頭都沒得休息。枚京幾乎見不到早餐時間以外的爸爸,只能時不時在深夜聽見樓下傳來父母低聲交談。

偶爾,在媽媽忘了鎖門的時候,枚京偷偷下樓,會從半掩的書房門縫裡見到他還在工作,又或是開著全息影像,坐在沙發上,睡得發出鼾聲。這時候,媽媽總突然出現,拍拍她的肩說:「不要打擾爸爸休息,快回去睡覺吧。」儘管如此,每到早上,根在一定會穿戴整齊,在餐桌前精神奕奕地迎接女兒。

枚京真想抱著他說:「爸爸,你好辛苦啊,我希望你偶爾能放個假,我想帶你去玩呢。你都不知道我和何何去了多少有趣的地方。」但規矩就是規矩。朴家人在吃飯的時候不能說話,何況爸爸生病了。她不忍違背爸爸的心意,讓他覺得自己是不聽話的女兒。

「我吃飽了,該去上班了。」根在站起來說。他憐愛地走到枚京背後,摸摸女兒的頭:「爸爸很愛妳,妳知道嗎?」

枚京頷首。回過頭,根在已經走出餐廳,玄關傳來幾聲皮鞋的扣擊,還有大門滑動的殘響。

  • 7:35 a.m.

枚京一手扶著頭,一手用叉子輕戳盤上的培根塊。

「怎麼了?」敏賢問。

「媽媽,我們吃飯的時候不是不能說話嗎?」

「是耶。可是現在爸爸走了,就沒有關係。」敏賢笑嘻嘻說:「枚京不要跟爸爸告密,我們就可以一邊吃飯,一邊看《嘻嘻墨墨》。枚京最喜歡這個節目了,對不對?」

「對!我要看《嘻嘻墨墨》!」

《嘻嘻墨墨》( Hee-hee, Momo ) 是殖民地這幾年走紅的兒童節目,由法裔團隊製作,以細心和兒童互動受到歡迎。在枚京生活的年代,電視節目以「參與」為主流,部分角色會將觀眾視為故事的一部份,和他們對話,詢問他們的意見,具體程度則視故事作者如何拿捏。兒童節目的互動性會更強,像《嘻嘻墨墨》的全息影像甚至會配合家中擺設移動,在孩子的枕頭、娃娃和客廳沙發上行走,也會在地板和桌椅縫隙間投射峽谷、岩漿、荊棘叢,讓每一集節目都成為令孩子身歷其境的冒險。據說他們雇用了相當數量的真人介入全息戲偶運作,讓戲偶的反應顯得更為真實。

敏賢啟動全息投影後,擬人化的太陽系行星一個個跳出來,衝著母女倆眨眨眼,唱起主題曲:

「告訴我,我該飛向哪裡?外太空有好多星光。」

(Tell me, to where should I flight? In outer spaces, there are thousands of starlight.

「嘻嘻,墨墨!」枚京跟著唱。

「天體們眨眼、跳舞又歌唱,他們在夜空放光,要我造訪。」

(The celestial objects blink, dansent, et chantent, they shine in the night skies pour la invitation.)

「嘻嘻,墨墨!」

「跳上甲板,離開港岸,我一定要探索整個宇宙。」

(Get on board, off the dock shore, I shall explore the universe for sure!

「嘻嘻,墨墨!」

敏賢握住女兒的手,心想:「我真愛她。」

「哇啦。早安,親愛的。」(Voila. Bonjour, mon chérie.) 墨墨打扮成水手的樣子,跳到餐桌中央,搓揉浮誇的威廉一世八字鬍。墨墨是隻小老鼠,紀念第一隻學會人類語言的小鼠維拉。墨墨盯著盤子,用故作姿態的法國腔英語說:「嗯,又是培根、煎蛋和麵包。是不是缺了點維生素呢,夫人?」

「我在午餐便當裡放了很多蔬菜。」敏賢憋笑回答。

「那就不是個問題啦。好吧,親愛的,我們等妳吃完早飯,就要啟航了。動起來吧,小太空人!」

墨墨將八字鬍摘下來,滑稽地朝後一拋,躍到空花瓶上,指引行星組裝起司太空船。

「媽媽,我們之後吃點別的好嗎?」枚京問。

敏賢想了想。「好,媽媽會好好想一想。我們打勾勾。」

「打勾勾!」

敏賢撐著頭,把手伸過去,和女兒勾了勾手指。枚京的小指特別細小,像是鳥爪。敏賢心想,遺傳真是奇妙的東西:女兒的手指繼承自己,臉型則像她父親,但整體又是她自己的樣子。敏賢不知道女兒未來會長成怎樣的人,但在那天之前,無論會多麼辛苦,她都希望守護女兒,讓她快樂地成長。

枚京一面吃飯,一面觀察墨墨和行星們用正確的順序組裝起司零件。敏賢可以感覺到,最一開始關心早餐菜色的時候,墨墨是真人,說完那句話之後,才是 AI 正常工作。敏賢也說不上來,但即便在西元 2197 年,AI 仍舊無法欺瞞人類。就是有些地方不一樣。或許正因為這種細微的差異,她和根在才決定,要不惜代價將枚京送到有真人教師的學校。

敏賢將吃完的碗盤和殘渣放進儀器裡分解重組,回到房裡換衣服。她在鏡前調整衣領,聽見客廳傳來枚京、孔雀和老鼠追逐太空鴨發出的歡笑聲。她感到一陣酸楚,對著鏡子悠悠地說:「歐巴,我好想你。」

「我也很想妳。」根在的聲音回答。

「媽媽,我看完《嘻嘻墨墨》了,我可以出去玩了嗎?」

敏賢加速套上靴子:「妳等一下,媽媽快好了。」

「好。」枚京在客廳喊。

敏賢穿戴整齊,走到客廳,看見女兒躺在孔雀的尾羽裡,正和它說悄悄話 。

「枚京有心事都不跟媽媽說了,媽媽好難過。」

「才沒有。」枚京說:「我最喜歡爸爸媽媽。但何何才知道我們去了哪裡玩。」

敏賢撫摸孔雀的喙部和肉垂,弄得它發出舒服的咕噥聲。

「我可真嫉妒你。」她說。「枚京,我們週末也出去玩吧。我們去《嘻嘻墨墨》公園好不好?」

「真的嗎?」聽見她這樣說,枚京睜大眼睛:「真的要去找墨墨嗎?」

「當然啦。媽媽跟妳保證。」

「好!枚京會當乖小孩!」她說。「我們要去看墨墨,還要看海王星公主,還要搭探險者號飛船!」

「我們都搭。枚京準備好了沒有? 」

「好了。」

「那我們走吧。」


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既是科學家,也是樂團鼓手!──專訪數學物理學家程之寧

研之有物│中央研究院_96
・2022/03/11 ・5978字 ・閱讀時間約 12 分鐘

本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。

  • 採訪撰文|郭雅欣、簡克志
  • 美術設計|林洵安、蔡宛潔

在學術與搖滾的多重維度上行走

還記得美劇《The Big Bang Theory》嗎?劇中常常出現的物理名詞「弦論」,是描述物理世界基本結構的理論。中央研究院「研之有物」專訪院內數學研究所程之寧研究員,她正是研究弦論的科學家,也是熱愛音樂的搖滾樂團鼓手,這種跨領域身份並不衝突,兩邊都需要創造力與紀律。由於天生斜槓的性格,讓程之寧在數學和物理領域大展身手,透過數學的深入探討,她試圖將弦論更往前推進。最近程之寧更跨足到人工智慧領域,為學界提供理論物理上的貢獻。

中研院數學所程之寧研究員,主要研究 K3 曲面(特殊的四維空間)的弦論,她發現模函數和有限對稱群之間有 23 個新的數學關聯,稱之為「伴影月光猜想」(Umbral Moonshine)。圖/研之有物

萬有理論和難以捉摸的「月光」

世界從那裡來呢?物理世界的本質是什麼呢?回答這樣的大哉問,一直是理論物理學家所追求的目標。從牛頓力學(日常應用)、廣義相對論(探討很重的物質)到量子力學(探討很小的物質),隨著物理學不斷發展,我們似乎一步步接近答案,但至今卻還未走到終點。

舉例來說,如果有個東西很重又很小,就像「黑洞」,或是大爆炸時的宇宙,我們要怎麼用數學描述?於是科學家試圖整合廣義相對論和量子力學,找出所謂的「萬有理論」(Theory of Everything)──能完全解釋物理世界基本結構的核心理論。

程之寧研究的「弦論」就企圖發展成這樣一個萬有理論。弦論一如其名的「玄妙」,它設定宇宙所有的粒子都是由一段段「能量弦線」所組成,每一種基本粒子的振動模式不同,產生不同的粒子特性。

「人類一直以來的夢想之一就是,如果能用一句話解釋所有事情,那該有多麼美好。」中研院數學所研究員程之寧說道。

程之寧的研究牽涉到數學上的「月光猜想」(Moonshine)與弦論中 K3 曲面的連結。月光猜想是存在於模函數係數與特殊群之間的數學關聯,程之寧與其研究夥伴共發現了 23 個新的關連,並稱之為「伴影月光猜想」(Umbral Moonshine)。

基於弦論的假設,我們的世界是十維的,除了人們在日常生活中可以感知到的 3+1 維(空間+時間),還有六維是因為尺寸太小而無法用肉眼觀察的,這些看不到的維度影響著物理世界,最終也產生了我們這個物理世界所需的各種條件與特性。

綜觀程之寧的研究,橫跨了物理與數學兩個領域,她笑稱自己「天生斜槓」。在學術上,程之寧原先喜歡文學,之後卻走上數理研究的道路;在音樂上,程之寧喜愛搖滾樂,至今仍在自己的樂團裡擔任鼓手。

她如何看待自己一路走來的各種轉折?游徜在數學與物理之間,她又對這兩個領域的連結有怎樣的體會?在與「研之有物」的訪談中,程之寧侃侃而談她的經歷、想法,以及對學術研究的熱忱所在。

在弦論的設定中,宇宙所有的粒子都是由一段段「能量弦線」所組成,每一種基本粒子的振動模式不同,產生不同的粒子特性。圖/iStock
  • 請問您是如何對數學及物理產生興趣?從何時開始?

一開始考大學時,其實我想去念中文系(笑)。不過,因為我高中是選理組,而且只念了一兩年,對文科考試比較沒把握,加上對工程科系沒興趣,最後就選擇臺大物理系就讀。

後來發生兩個轉折,第一個是我很認真的去修了大學中文系的課,結果發現真的沒有想像中容易。第二個就是我發現物理系的課還蠻有趣的,像量子力學和相對論,讓我覺得還想再多學一點、多知道一點。

我開始覺得如果念完臺大物理系就停下來,好像有一種小說沒讀完的感覺,所以就想繼續讀碩士班。那時還沒有覺得自己會走上學術研究的路,單純抱著想把故事看完的想法。

  • 後來是如何接觸到弦論?弦論是如何引起您的興趣?

後來我去荷蘭念碩士,指導教授是諾貝爾物理獎得主 Gerard ’t Hooft。他其實蠻不認同弦論,但他對於如何處理量子力學與相對論很有興趣。

當時 ’t Hooft 教授在建議我碩士題目時就說:「你也知道我不太認為弦論是一條正確的道路,不過聽說弦論最近真的在量子重力這一塊有一些成果。不如妳去讀一讀,看看是不是真的有一些東西在那裡,也可以比較一下其他量子重力理論。」

在我很認真的比較各個量子重力理論之後,就變成弦論派了(笑)。’t Hooft 教授對此也保持開放態度,他有幾個不錯的博士生後來也變成弦論學家,之後我在 Erik Verlinde 的指導下念博士時,就完全以弦論為研究主題了。

  • 研究理論物理會影響您對現實世界的理解嗎?

蠻多人會問我說,妳學了量子力學,是不是就會比較了解這個世界不是非黑即白?或問我量子力學跟宗教是不是有關?可是我覺得我分得很開,我不會去做這樣的連結,我還是活在現實裡,走路時大部分都在專注於自己不要跌倒之類的。

如果真的要講,我蠻感激我們的存在,因為我所學的東西讓我知道這是沒有必然性的。我們能這樣以一種人形的很奇怪的生物的形式存在,然後在這樣一個環境過一輩子,是機率很低的事情,而且我還蠻開心我是當人,而不是奇怪的阿米巴蟲或外星生物!有些人會從這裡連結到宗教或轉世,但我不會,我就停在這裡。

  • 來談談您的研究,伴影月光猜想與 K3 曲面弦論之間是什麼關係?

弦論中有很多的可能性,我們可以挑選特定的四維,然後假設這四維空間是個 K3 曲面。例如說,我們可以把兩個甜甜圈乘起來,在上面做特殊的奇異點,來製造出一個 K3 曲面。這個曲面有一些很有趣的對稱性。從弦論的角度來講,我們可以透過這個過程,找出一個解釋為何有伴影月光猜想的框架。

「把維度乘起來」這個概念很難想像,但這在數學上是成立的。我舉例一個我們能想像的「乘起來」:如果有一個空間是一條線,另一個空間是一個圓,乘起來就變成一個圓柱形,從一個方向剖面可以切出圓,另一個方向則切出線。而在數學上,不管幾維,能不能在紙上畫的出來,都可以這樣操作。

程之寧向「研之有物」採訪團隊解釋「把維度乘起來」的概念。圖/研之有物
  • 如何透過計算,發現捉摸不定的「月光」?

有時候這看似湊巧,一個數學上的函數正好就是弦論某個問題的答案。但其實並不是真的那麼巧,弦論看起來很有彈性,好像什麼都可以解釋,但它其實有非常多結構及限制。

當我在計算一個弦論理論時,它的內部結構可能原本就具有某些特定的性質,然後我再去觀察數學中,有這樣性質的函數可能就只有一兩個,只要再初步算一下,就能知道哪一個是答案。弦論學家日常的計算常常是這樣的,所以這是巧合嗎?是也不是。

  • 您曾經發現 23 個新的伴影月光猜想,您對這類題目特別有興趣嗎?

我覺得數學有兩種,有些數學家喜歡系統性的事情,就像蓋房子一樣,在數學裡建造一個很美麗、非常有系統性的結構,可以把很多事情都放入這個結構來理解。

另一種比較少數的,就是喜歡獵奇,去收集分類奇奇怪怪的特殊東西,例如有這些性質的函數在哪裡?可能你算出來就是 5 個,你也不知道為什麼。月光猜想很明顯就屬於這一類。

兩種的樂趣感覺是不一樣的,我覺得應該都很棒,但我可能是屬於偏好獵奇的這種。

  • 您的研究連結了物理上的弦論與數學上的月光猜想,您怎麼看待這兩個知識體系的互動?

弦論是一個需要很多數學理論配合的物理理論,它是一個有點繁複的框架,我們什麼都要會一些,才能看懂這個理論。當你把許多不一樣的學門的知識加起來,有時候就會在某一個學門──例如幾何──有意想不到的收穫。

弦論在數學上也扮演探索與找尋新方向的角色,讓數學家有新的發現。雖然最後數學定理的證明還是得仰賴傳統數學方法,但在這二三十年間,我們一直從弦論身上找尋數學研究的新方向或有趣的猜想,看到了弦論與數學之間的互動。

數學家有兩種,一種人喜歡建立美麗又有系統性的結構,另一種人喜歡尋找和收集奇怪特殊的數學物件(比如函數),程之寧表示自己屬於後者。圖/研之有物
  • 剛才一開始提到,您高中只念了一兩年,是因為對學校沒有興趣嗎?

其實我一直都覺得上學很無聊。我小時候臺灣教育和現在很不一樣,一班 50 幾個人,老師必須盡量軍事化管理,大家最好都一模一樣,比較好管理。我和學校一直處於互相磨合的狀況,我自認已經努力配合學校,但學校一直覺得我在反抗,這可能是一個認知上的差別。

舉例來說,我小學的時候不想睡午覺,可是老師說大家都一定要睡午覺,不睡午覺的人要罰抄課文,所以我早上到學校時就會把已經抄好的課文交給老師。我覺得我這樣做是在配合老師的規定,可是以老師的立場會覺得我在反抗,學校教育中我遇到了很多類似的情況。

還有就是不喜歡高中的升學氛圍,同學和老師好像都只有一個活著的目標,就是「考大學」。我當時無法習慣升學氛圍,感覺好像活在平行宇宙一樣。

  • 高中休學後,您去唱片行工作,可否談談當時的想法?

我國中開始聽音樂,這是我除了看書之外的重要興趣,我也很快就喜歡上了搖滾樂。高中休學的時候,我唯一的謀生技能可能就是我對音樂的各類知識吧!所以我就去了唱片行,這是唯一一個我會做又有興趣的工作,還好那時候還有很多唱片行(笑)。

  • 對音樂的熱忱,讓您與朋友共組了樂團,並擔任鼓手。您是否比較過樂團生活和學術研究之間的異同之處?

有些人覺得我這樣很跳 tone,但我自己覺得還好。音樂和學術都是我發自內心覺得好玩的東西,兩者也有相同之處,例如它們都需要創造性,也都有需要了解的框架。數學需要嚴謹的證明,音樂演奏也需要遵循結構,例如不能掉拍。

音樂領域還有一點和數學類似──玩樂團的圈子也是以男性為主。我們樂團則是只有一個男生,其他都是女生,可能我真的天生對框架有點遲鈍,玩團之後才發現:「怎麼大家都是男生?」

程之寧表示,學術界仍有許多性別不平等問題未受重視。圖/研之有物
  • 也就是說,目前數學學術圈仍是男性主導,在研究路上,您有因為性別而感受到一些衝擊或眼光嗎?您怎麼面對?

有。那感覺很明顯,日復一日地要去面對,尤其是年紀還比較輕、還必須每一天去證明自己的能力的時候,特別有感。

我遇到時的反應就是,在心裡暗罵一句髒話,然後繼續做我要做的事。我不會想改變別人的想法,感覺那是浪費時間,就算環境給我的阻礙是這樣,我還是繼續去做該做的事。

可是有些事情沒那麼簡單,現在我也當過老師,有時候會看到年輕女生在學術界因為性別而被欺負,或遭到不公平待遇、甚至騷擾。

對此我感到心痛,覺得為何我們學術領域還是這樣的狀況?甚至為什麼性騷擾至今還是一個議題?可以確定的是,學術界許多性別不平等問題未受到重視。

  • 您現在已經有傑出的研究成果,還會因為性別而遭受質疑嗎?

我現在比較會遇到一個狀況反而是來自學生的質疑。我在荷蘭阿姆斯特丹大學教書時,有時候學生會因為我是女教授,而且我的外表在許多歐洲人眼中看起來就像小妹妹,所以比較容易去挑我的毛病。

在課堂上,下面坐的可能都是男學生,只有一兩個女學生,那個氣氛就會變得很奇怪。例如說偶爾會聽到學生評論我的身材或樣貌。

我有和其他一些在歐洲或美國的女性教授聊過這樣的問題,似乎不少人都有類似的不太愉快的經驗。感覺不是很好。

  • 看到您最近的研究和人工智慧(AI)有關,為何會想往這個方向發展?

我有兩個動機。一個就是我真的想深入了解人工智慧。我也可以像普羅大眾,看看 AI 下圍棋,讚嘆「哇!好厲害!」這樣就好,可是我覺得我一定可以真的去理解它,這可能就是數學家的自大吧!

另一方面,我知道對科學研究來說,未來 AI 將會是一個非常重要的工具。這是「在職訓練」的概念,我可能會用到這個新工具,或以後我可能會需要教這樣的課,因為學生是下一代的科學家。因為這些原因,我覺得我需要去訓練自己使用新的工具。在我的領域裡,也有一些有趣的、還沒被解答的科學問題,是 AI 有可能幫得上忙的,我看到了一些潛力。

  • 弦論和 AI 感覺差距很大,AI 也可以應用到弦論的研究嗎?

乍看之下,弦論的確比較抽象,也不像其他許多實驗會產生大量數據。但其實弦論有大量的可能性,我認為使用 AI 來在這些巨量的可能性當中搜尋特別有趣的理論,是一個有潛力能夠加深我們對弦論理解的新的研究方法。

而且 AI 的應用絕不僅限於巨量資料。如果是面對一些比較新的挑戰,在沒有現成的演算法可以用的情形之下,可以自己做出需要的功能嗎?這過程我覺得也非常很有趣,而且應該是會有成果的一條路。這種不是那麼顯而易見的事情,我覺得很有挑戰性,也蠻好玩的。

除了用 AI 來幫助物理跟數學的研究之外,我也試著物理研究當做靈感來源,找出新的 AI 的可能性,我覺得這也是一個很有趣的研究方向。我現在有和 AI 的學者合作,嘗試做出一些創新的演算法,真的還蠻有趣的。

  • AI 對您而言是全新的領域,您如何面對跨領域遇到的門檻?

一開始會覺得真的要去碰這個新的領域嗎?其實現在也還是偶爾會有這樣的懷疑。我在弦論領域可能已經是專家,但去了一個新的領域,我學得不會比二十歲的人快,要怎麼去跟人家競爭?是不是在浪費時間?

但也會想,與其想這麼多,不如先做再說。到目前為止我做了兩年多,感覺還蠻好的,我有學到東西,也有做出小小的貢獻。

其實我還蠻感激有這樣的學習機會。對我來說當科學家最大的好處就是,去搞懂一個新的東西就是工作的一部分。當科學家雖然蠻辛苦,但就結果論來說,我還蠻開心能當一位科學家!

延伸閱讀

  1. Moonshine Master Toys With String Theory | Quanta Magazine
  2. Mathematicians Chase Moonshine’s Shadow | Quanta Magazine
  3. 林正洪教授演講 一 怪物與月光(Monster and Moonshine),《數學傳播》

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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook