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一生萬法,萬法歸一的「大設計」

oeo
・2011/06/28 ・2557字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 555 ・八年級

如果當初我堅持對物理學的熱衷與投入,忽略或避開一些現實與環境的考量,選讀物理學系,也許繼續出國深造或學成歸國,進入一個優秀的研究團隊,深入某一個主題探究,說不定發表了一篇相關於解釋宇宙生成與發展的論文(例如叫個「小霹靂說」、「積木宇宙論」…),改變了萬千人對「宇宙」的看法…

「如果」、「也許」、「說不定」的確是上面這段敘述的關鍵詞,主詞「我」也可輕鬆替換(例如改成「某人」),而且看來還是醉漢言勇與癡人說夢,頂多像是一段不太精采的科幻小梗,至少在這個世界上!?但是如果按照嚴肅物理學「多重宇宙論」的普俗解釋,這故事並不能說是純屬虛幻,而是非常可能「真實地」正發生在「另一個」宇宙!更令人驚艷的是:這種看似科幻情節居然還可以從物理學的角度論證與推導、計算,事實上,理論物理學家甚至計算出合理存在10的500次方的平行宇宙,它們擁有不同的自然法則與不同的物理常數值!

「宇宙初起是一片混亂,上帝看不過去了,就說:『讓牛頓出生吧!』,於是世界就在牛頓定律的規範下井然有序地運行。魔鬼看不過去了,就說:『讓愛因斯坦出生吧!』,於是世界又恢復了混亂。」聽說這是在科學界流傳已久的一則冷笑話,而史蒂芬・霍金和雷納・曼羅迪諾的這本談論宇宙運行法則的「大設計」,從某個角度而言,大致上正是對這個冷笑話的深刻對待。「大設計」重點闡述了解釋時空歷史的「模型相關真實論(model-dependent realism)(M理論)」:「基本概念是人類大腦打造了這個世界的模型,據以詮釋感官輸入;當某個模型能夠成功解釋事件時,我們便會對此模型及其構成元素與概念賦予真實特質或視之為絕對真實。」當然,即便「可以充分感受到作者的誠意」,此書已經極盡所能、深入淺出地來論述與舉證,它的細部內涵絕非外行人可以輕鬆理解,但多少能看出它在科學家試圖尋找的宇宙聖杯「大統一論」與「量子理論」中取得一個「和諧與融通」。

「大設計」也石破天驚地以著名物理學家之姿釜底抽薪式地左批右打,一方面點岀雖然古代科學(如古希臘哲人)對於自然界的某些推測頗有洞見,但是大部分觀念都無法通過現代檢驗而成為有效的科學。原因之一是古代哲人未發明科學方法,發展理論並不具實驗驗證的目標。但另一方面許多後來出現的宇宙論與現代科學其實都只回答了世界「如何」運行而未揭示「為何」這般運行的問題!記得在「當和尚遇見鑽石」這本書中,雖然沒有深厚的科學基礎根據,但簡明而且貼切地將眾人看待宇宙萬象的主要根本解釋分為三大類:上帝(天神、超能者)、機率因果(佛教),這樣看來,一種人類詮釋的發展是屬於殊途同歸的「大融合」,或至少發生必須重新分類或合併之路,例如佛教結合無神論、科學終究旨在行上帝之意、上帝與佛理都在說同一些事,否則另一種發展:其實各種科學理論的宇宙論與世界觀都是要歸結在「機率」一處,而這也與我們日常生活中的經驗法則相符:許多或絕大部分週遭與聽聞的科學家與工程師朋友,價值觀傾向掌握明確可觀察、可分析的事理,有著化約主義與量化方法的取向,在他們的偏好與信仰裏,並不是每件事物都有解釋,甚至不認為每層道理都需要解釋!

關於這本書的閱讀經驗還有一則有意思的小故事:剛看完這本「大設計」,有一天我迫不及待地與一位具物理學背景的電腦工程師朋友分享,出乎意料地,一向理性溫和的他翻了翻書的第一個反應居然是對「愛因斯坦:宇宙最不能理解之事,在於它是可以理解的。」這種引言的說法表達不以為然(不解為何一定要弄得如此吊詭、模糊),而這句卻是原本我要擺在心得文頭的!再來我摘要轉述「M理論」後(其實本來要說明當中與佛法「為心所示,為識所現」印證之妙,而佛法的根基就在於(佛學)「因果論」),豈知他的理解更是讓我「清醒」一會兒:這樣的理論等於推翻了有一個固定發展脈絡的(科學)「因果論」囉!促使我反思一下「大設計」書中的背景與主要傳達的可能意旨,的確發現自己有些曲解與擴大解釋,但仍驚覺同類專業(朋友與作者)的「心心相印」(磁場契合?!),並感嘆「一本書冊,萬般風情!」

再來要談的事情對我來說有點兒勉強,尤其在篇幅與心力上。對於物理學與宗教信仰,我絕對都算門外漢,但是如果「大設計」一書是許多報導與評論:「知名物理學家霍金聲稱已證明上帝不存在」的引述代表作(如果在這本重要科普著作中,霍金表達了不同於「爭議立場的宇宙論」論述,那事件本身也是另一種荒謬),我想這整件事存在著傳播上的誤解與科學上的重大瑕疵。主觀面,「大設計」一文從頭到尾,霍金要強調的應該是「解釋宇宙的生成與運行並不需要上帝的介入」,這跟「宣稱上帝存在與否」根本是兩回事,好比我們假如說:「日本與英國的部份人民認同國家完全可以在沒有天皇與英王的條件下運作」,這和日本天皇與英國王室的實然存在與否無關,甚至和應否保有天皇、王室制度也是不同的命題!客觀面,比較引人注意的是,因此掀起喧然大波的爭論各方(例如開始強烈主張科學否定上帝存在或堅信上帝優於科學存在),是否採用了科學的態度與方法「對話」?甚至關心在「科學證明」上是否有重大的理論革新與技術突破?對於「上帝」這種原本不可科學驗證的初始定義(第一因?)與信仰層次,科學是否有超越像是數學歸謬證明法、虛無假說驗證、演繹與歸納、對照實驗方法的演出?可惜的是,從原論和傳播報導與討論中我並沒有發現!但卻觀察到所熱愛的科學,姑且不論好壞,越來越像/是所謂的「另一種」信仰活動。

有時靜下來好好想想,並對「宇宙人生真相的追尋」提出一連串強烈的質問:一個人從理論上或至少假設上,即便全力投入,窮盡一生都無法理解與親近的「道理」,尤其朝向正確方向與架構去理解與親近這個道理的邊都沾不上(特別強調,這個沾上邊的方向與架構相當重要,愛因斯坦關於「深奧」相對論的一個「陪美女等待的時間觀喻說」就是一個很好的例子),那這個「道理」對這個人是否有意義?而沒有意義的道理是否還可以說是道理?如果說科學科技完全支持「道理純粹是客觀的描述而毫無涉及主觀的認知」,那這樣與常處於其對立與批判面的宗教(至少是迷信部分)或其他信仰有沒有本質上的差異?又或者這樣的境況發生在一群人甚至一大群人(例如世界人口的絕大多數)的身上呢?我們衷心期盼科學科技,尤其現代科學科技能正視這樣的問題,從目的到方法,除了表面上獨領風騷的實證主義,更能容蓄回歸理性,甚至返照初本無限寬宏的「人性」!

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森林學研究所畢業 曾任台大創發社幹部(臉書社團 "創發社CAIV" 召集人 ) 某屆倪匡科幻獎得主 從事教育工作 科學科幻 自然生態 文藝創意 一切"豐富生命"的愛好者...

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比起文字,人類更傾向透過聲音來理解並記憶語言——《大腦這樣「聽」》
天下文化_96
・2023/02/12 ・1436字 ・閱讀時間約 2 分鐘

我們正在逐步瞭解語言學習策略如何改善腦中的聲音處理過程。

語言學習策略與大腦處理聲音的過程息息相關。圖/Envato Elements

以聲音來強化語言能力

如果,我們能在孩子蹣跚學步時,就藉由瞭解他們的聽覺神經系統來預測他們七歲時的閱讀能力,那麼我們就能預先採取行動,避免負面結果發生。

海德公園日校所使用的輔助性聽覺裝置是其中一種方法,普羅維登斯採用的穿戴式計字科技產品是另一種,默澤尼克和塔拉爾開發的聽覺訓練遊戲,以及貝納西奇研發的寶寶玩具則是提供了額外的有效途徑。

對聲音和語言之間的關係有更多瞭解之後,我們就能找出更好的方法幫助孩子發展語言能力,幫助我們可以聽得更好的科技正在蓬勃發展。

了解更多聲音和語言之間的關係,就能找出幫助孩子發展語言能力更好的方法。圖/Envato Elements

我希望看見它們成為主流,而非僅限於像海德公園日校這樣的少數地方。我有位學生是語言障礙人士,我在教學時會戴上有如項鍊的麥克風,而她所戴的輔助性聽覺裝置可以接收來自麥克風的訊號。

某天下課後,我跟她交換裝置,結果令我印象深刻:她站在演講廳的另一頭說話時,我可以清楚聽見她的聲音。我能想像,在嘈雜的環境中每個人都能因這項科技而受惠,如果可以發展出更強的語言能力對每個人都有幫助。

聽覺、閱讀、有聲書

身為一個對聲音有著各種琢磨的人,我想知道體驗聲音的新方式會對我們的聽覺神經系統產生什麼影響。我之前曾提過,我結束一天的方式大部分是由我先生唸書給我聽;但我沒有提到的是,我也會聽有聲書。這對我的聲音意識會有什麼影響?我的閱讀、說話和思考方式會有什麼變化?就理解和記憶的層面而言,聽文本和讀文本的效果似乎相差不遠。

有時候,用聽的效果可能更好。

我就發現莎士比亞筆下那些古文,比起閱讀,用聽的更能讓我理解;演員在聲音中加入諷刺、幽默或其他線索,可以幫助我們對所聽到的內容有更全面的理解。

莎士比亞浪漫喜劇〈仲夏夜之夢〉(A Midsummer Night’s Dream)。圖/GIPHY

大聲朗讀也可以提升你對所讀內容的記憶程度,我認為人類的天性更傾向於透過聲音來理解並記憶語言,而不是透過文本;因為在我們開始讀跟寫之前,聽覺是幾百萬年就演化出來的能力。

有聲書擴大了我們可以閱讀的環境,聽有聲書時我會戴上耳塞式耳機,一方面聆聽內容,一方面同時隔絕了我在烹飪(滋滋作響的洋蔥)、健身或搭火車時的背景噪音。

我期待進一步探究聽文本和讀文本的生物學基礎,以及個體之間的差異;我想要知道聆聽有聲書會對聲音意識的演化產生何種影響。

——本文摘自《大腦這樣「聽」:大腦如何處理聲音,並影響你對世界的認識》,2022 年 12 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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人類的閱讀能力並非與生俱來?聽覺與閱讀的關係比你想像中大——《大腦這樣「聽」》
天下文化_96
・2023/02/11 ・1834字 ・閱讀時間約 3 分鐘

我們的腦中並沒有專門處理閱讀相關行為的神經中樞。

閱讀並非與生俱來

人類開始閱讀的時間不過短短幾千年。圖/Envato Elements

研究失讀症的學者沃爾夫(Maryanne Wolf)曾寫道:「閱讀從來就不是人類與生俱來的能力。」人類開始閱讀的時間不過短短幾千年,生物演化的速度沒有這麼快。也許,在很久很久以後,我們的後代腦中會有處理閱讀的神經中樞,但據我所知,二十一世紀的人類腦中沒有[1]

但是我們確實會閱讀,這其實是借用了其他腦區來完成閱讀任務,尤其是借用了聽覺神經系統,視覺神經系統當然也跟閱讀有關,但跟聽覺有關的腦區(包括掌管說話和理解口語的腦區)發揮了極大的作用。

常有人問我:「聲音跟閱讀有什麼關係?」聲音和閱讀之間的關聯並非顯而易見。

我們通常都是安靜地、無聲地閱讀,但聲音是語言的根本,而語言是閱讀的根本;透過大聲朗讀可以明確建立聲音和其書寫方式的關聯。學習閱讀時,我們必須在語言的聲音以及用來表示它們的字母之間建立連結;閱讀能力差的讀者在處理聲音時會遭遇困難[2],而聽覺處理是他們在面對閱讀時最大的挑戰之一。

閱讀時通常是安靜無聲的。圖 /Envato Elements

聽覺與語言

語言學習有賴我們辨別不同聲音模式的能力,聽到一個句子時,我們很自然地知道字跟字之間的斷點在哪裡,下一個字的起點在哪裡;但從聲學的角度來看,字與字之間並沒有明顯的間隙。

音素(phoneme)融入音節(syllable)之中,音節又融入字詞(word)之中,如此一來,字詞之間無聲的間隔不見得會比連續語言中單一個字詞裡的無聲間隔(譯注:指單一字詞中音節與音節之間的間隔)來得長(通常更短)。

不過,有些線索可以幫助我們,舉例來說,在英語中很少出現「mt」這樣字母/聲音的組合,所以,聽到一段包含「Sam took」在內的語句時,我們直覺地知道這並不是一個新字「samtook」。

我們在很小的時候——兩天大的時候!——就學會了這些跟英語有關的技巧。威斯康辛大學的教授薩弗蘭(Jenny Saffran)發現八個月大的嬰兒在接觸一種虛構的語言僅僅兩分鐘後,就學會了其中的聲音規則。

嬰兒在接觸一種語言兩分鐘後,就學會了聲音規則!圖/GIPHY

在神經處理聲音的過程中,可以很明顯地看出神經系統得以學會辨識特定的聲音型態(pattern learning)。Brainvolts 的研究生史苟(Erika Skoe)發現,一旦受試者對虛構語言所蘊含的聲音型態感到熟悉,神經系統便會加強對泛音的處理。同樣地,當一個語言的音節在規律的序列中出現,而不是隨機出現在一串不同的音節當中時,泛音的處理也會受到強化。

然而,有語言障礙的兒童無法學會擷取這些隱含在語言中的規則,類似的情況也發生在聽力損失的兒童身上,他們面對需要辨識語言中特定聲音型態相關的語言任務會有困難;此外,自閉兒在接觸這類人工語言時,腦中活動會出現與一般人不同的獨特模式。

另一方面,雙語及音樂訓練則可以強化對聲音中特定型態的處理。

註解

  1. 西元前四世紀的人腦中也沒有處理閱讀行為的神經中樞,當時柏拉圖對印刷術抱持懷疑態度,他擔心這會妨礙記憶:「如果人們學會了這個(指文字符號的書寫),就會在靈魂中植入健忘,他們將停止鍛鍊記憶,因為他們將依賴書面文字,不再從自身內在召喚記憶,而是靠外在的符號。」
  2. 閱讀跟視覺有關(或觸覺,如點字印刷),這一點無庸置疑。造成讀寫障礙的原因,在視覺上主要是對動作、時間變化訊息的掌握有缺陷,而不是顏色或空間感知出了問題。讀寫障礙人士比一般人更容易發生眼睛疲勞或視覺扭曲的問題。然而,儘管閱讀和視覺有明顯的關聯,但聲音處理似乎跟閱讀有更大的關係。

 

——本文摘自《大腦這樣「聽」:大腦如何處理聲音,並影響你對世界的認識》,2022 年 12 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

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習以為常的背景噪音,可能對大腦產生傷害?——《大腦這樣「聽」》
天下文化_96
・2023/02/09 ・2000字 ・閱讀時間約 4 分鐘

在這個嘈雜的世界裡,我們不能再那麼漫不經心的看待日常的喧囂。

喧囂的城市由各種聲音組成。圖/Pexels

這些噪音並沒有達到或超過一般所認定的「危險」程度,它們不是新奇的聲音,也不是令人提高警覺的聲音,而是一些持續不斷的聲音,並且它們的聲學特質隨著時間推移後通常還能保持一致。因此,這些聲音傳遞不了多少訊息,它們大部分被視為「背景噪音」,所以經常遭到我們忽略。

不容忽視的背景噪音

我們不去聽這些聲音,但我們是真的沒聽到?或者我們只是在一種持續警戒的狀態下過活?我們都有過這種經驗:聲音消逝後才發現它的存在。

常見的例子有空調壓縮機的運轉聲,或是卡車怠速時的引擎運轉聲,等空調的壓縮機結束運轉循環或卡車引擎關閉後,我們才突然「聽見」了寂靜,然後長舒一口氣,短暫地陶醉在這份平靜裡,直到聲音再次響起或被其他擾人的聲音所取代。

如果我們的耳朵沒有因此受損,而多數時候也可以不去理睬這些聲音,那麼我們還需要關心這樣的噪音所帶來的困擾嗎?科學給我們的答案是:

我們確實該注意這些聲音,並且為我們的大腦感到擔心。

我們該注意背景噪音,並為大腦感到擔心。圖/Envato Elements

暴露於中等程度的噪音後,聽力閾值屬正常的人可能會在有噪音的環境中出現難以理解語言的情況。除此之外,嘈雜的環境本來就有許多跟聽力無關的負面影響,但這種情況卻時常被低估。

長期暴露在噪音下如住在機場附近,會導致人們感受到整體生活品質的下降、感受到壓力增加並伴隨著壓力荷爾蒙皮質醇(cortisol)的分泌量增加、記憶力和學習能力產生問題、難以執行有挑戰性的任務,甚至會導致血管硬化和其他心血管疾病。

根據世界衛生組織估計,每一年因噪音暴露及其帶來的間接影響(如高血壓和認知表現衰退)而生病、引發殘疾,或早逝的人數相當驚人。

噪音使專注力下降

噪音還會對學習和專注度產生干擾。

在紐約市的公立學校,根據教室所在位置是學校鄰近繁忙的高架鐵路的一側,或是位於可屏蔽火車噪音的另一側,學生的閱讀測驗結果有明顯的差異;教室位於嘈雜側的學生閱讀能力落後同儕三到十一個月。

噪音對學習和專注力有一定程度的影響。圖/Envato Elements

發現噪音有這般影響之後,紐約市公共運輸局在學校附近的鐵軌上鋪設了橡膠墊,教育局則是在環境最嘈雜的教室裡加裝了減噪建材,這兩項措施共計將噪音強度減少了 6 至 8 分貝,之後,不同教室間學生閱讀測驗的差異很快就消失了。

噪音造成的影響不只局限於聽覺相關,或是語言相關(如閱讀)之類的任務。有一項實驗要求受試者執行追蹤視覺物體的任務:用滑鼠跟著螢幕上一顆會動的球移動,與此同時,螢幕上還有其他動來動去的球。執行這項任務時,因為職業關係而長期暴露在噪音環境中的受試者遇到較多困難,尤其當任務搭配著隨機出現的噪音時更是如此,這些受試者的反應比較慢,無法緊跟著目標球。

睡眠凶手

在《為什麼要睡覺?》(Why We Sleep)一書中,加州大學柏克萊分校的睡眠科學家沃克(Matthew Walker)提到,缺乏良好的睡眠是「二十一世紀人類最大的公共衛生挑戰」。

環境中的噪音會影響睡眠品質,並降低睡覺時所感受到的放鬆感受。圖/Envato Elements

睡眠逐漸被視為是影響健康的重要因素,我們的心血管系統、免疫系統以及思考能力,都會受到睡眠的影響;噪音是阻礙一夜好眠的最大凶手。噪音,甚至是音量極低的噪音,會破壞睡眠的品質,導致我們醒著的時間變多了,醒來的時間也提早了。

環境中的噪音會影響我們的睡眠品質,促使身體產生動作、從睡眠中醒來,以及心跳速率變快。交通噪音會縮短睡眠時的快速動眼期(rapid eye movement,REM,即做夢期)和慢波期(slow-wave,即深眠期),並降低夜晚睡覺時所感受到的放鬆感受。

 

——本文摘自《大腦這樣「聽」:大腦如何處理聲音,並影響你對世界的認識》,2022 年 12 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

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