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面對科技進步帶來的轉變-《富足》讀後感

活躍星系核_96
・2014/01/28 ・1896字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 524 ・七年級
相關標籤: 富足 (11)

富足-封面+書腰文 / 李讚虔

《富足》這本書開宗明義說明了作者所定義的「富足」,並不是滿足人類所有的慾望,而是每個人都能夠過著生活基本需求不於匱乏的境界。因此,可以了解作者並不是要描寫科技萬能,可以滿足「人定勝天」的想法,達到讓人類為所欲為的生活。

作者在書中列出了人類未來要面對的生活基本問題,例如:食物、飲用水、人口暴增…等,再述說現在已經有人做了些什麼事,來解決這方面的問題。但個人認為,人口的問題是上述最根本,也是比較無法預測的問題。畢竟以現在的科技,要解決食物與飲用水的問題,並不困難。像是現在已有的植栽大樓,不僅增加糧食作物產量與生產空間,也可以降低水資源的浪費;奈米級的過濾網,可直接分離出最純淨的飲用水。另外,饑荒主要問題是食物分配不均,以及各國國情問題(例如:戰爭),導致有些國家糧食過剩,有些國家饑荒連連。潔淨水問題也與傳染病有關,現在也有許多科技慈善家捐助了大筆款項去改善了第三世界的飲水品質。顯示了要改善第三世界的生活品質,科技慈善家提供了很多力量投資,這些都是目前已經有在進行,且有成效的項目。至於人口的增長,雖說有統計指出與教育程度的提升、降低幼兒死亡率息息相關,但人類的生活素質提升之後,相對地對於能源與自然資源的需求也就跟著提高,在「人口數」乘上「個人對於自然資源的需求」,是否會超過地球的負荷,仍有待觀察。

網路,是改變現代人生活的一大步。還記得在大學時期,為了找尋一些年代較為久遠的papers,幾乎跑遍了許多大學的圖書館,甚至請人代印後再寄過來。目前有許多學術期刊,都已經有提供從創刊號起至最新一期的電子檔。因此,現在的科研人員或研究生,只需要上網,到期刊網站鍵入期數與頁碼,幾乎都可以找到所要的文章。如此一來,省去了很多時間、往返的交通費用,知識傳遞的速度已非昔日同語;相對地,在資訊爆炸的時代,我們雖然很容易在網路上尋得我們所要找的訊息(例如:詢問一下Google大神)。這麼多的訊息,怎樣的搜尋技巧可以快速找到你要的知識是一回事。但是,當正反訊息同時出現時,你要判斷真假又是另一回事。例如:前陣子台灣的食安問題頻傳,就有掛著衛福部的名號散佈「衛生福利部已公布第二波有毒食品名單」的謠言欺騙民眾。因此,網路上查到的訊息也不見得就是真的。這時,就得依靠自己冷靜與專業來判斷了。如果,平常就有多多攝取相關的科學知識,應該可以藉由組織架構的能力來明辨是非。

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再者,《富足》也提到未來會影響全世界的一個主要因素,就是來自於即將崛起的第三世界國家居民。相信很多人對於非洲國家的印象仍停留在蠻荒落後的印象。但事實上,現在有很多外國科技廠與科技慈善家有在著手經營非洲了。有些非洲國家的通訊是直接架設基地台,用無線電通訊。已經不像台灣從早期的鋪設線路慢慢進展到現代的無線電通訊。在網路不普遍的時代,可能在默默無名的小鎮居住著某方面的「達人」,一生中就只有幾個人知道他。但網路普及化後,就可以藉由資訊傳播,將訊息發送到世界各個有網路的角落。例如,全世界的人只要能夠連上youtube,都能夠隨時與他人分享自己的作品,或是看到別人的創作。有句話說「創意,是建立在紮實的基礎之上」。由於網路的崛起,我們可以藉著更豐富,及多種知識領域的結合,來發展出自己的創意,並藉由網路的通道,可以來讓世人了解自己。網際網路的普及,使得群眾有機會結合各領域的專才,更有效率的發揮自己所長。或許,可能就此遇到伯樂,而讓你的生命有了轉變。

雖然,「富足」一書的主軸是講述科技帶給人類生活不虞匱乏,並能逐漸達到去物質化與去貨幣化的境界。但「水能載舟,亦能覆舟」,一但科技被居心不良的份子利用,也會造成難以防範的災難,像是:盜取個人資料、攔截通訊內容…等。另外,因為科技進步會逐漸取代勞力,而造成失業率提高的案例(像台灣國道上演的eTag造成國道收費員的失業)。但相對的,科技的進步也創造了另一群人的就業機會(由eTag的製造人員、維修專員與客服人員取代了收費員的工作)。從演化的角度來看,科技就有如「人擇」,使得未來人類就業的演化方式,逐漸以輔佐科技、提升效率為主,變得比較多元化、也需要更進階的知識。

言盡至此,我認為知識的集結度與創新,正是影響人類未來生存大計的關鍵,隨著知識的取得容易,想要成為一個具有影響力的人,除了要具備充足的知識量以外,也要能夠加以整合、歸納,進而結出創意的果實,成為有創新能力的人才。

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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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【Gene思書齋】既科幻又科普的2100科技大未來
Gene Ng_96
・2013/11/05 ・3110字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

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我們可能很難想像未來的生活之面貌,因為總是有意想不到的科技產生,不過科幻小說家還是能讓我們充滿想像。究竟科幻小說家想像的未來又有多真實呢?來讀讀 美國日裔科學家加來道雄(Michio Kaku)的《2100科技大未來:從現在到2100年,科技將如何改變我們的生活》Physics of the Future: How Science Will Shape Human Destiny and Our Daily Lives by the Year 2100)這本既科幻又科普的好書吧。

雖然說《2100科技大未來》是要預測未來近一百年的科技發展,不過其大半內容,主要還是要介紹現代最尖端的先進科技,以及那些尖端高科技在未來的發展。 這個任務,最有資格的執行者之一,就是作者加來道雄。和凱文.凱利(Kevin Kelly)的《科技想要什麼》What Technology Wants)偏重哲學式思考不同的,《2100科技大未來》更在乎的是科技的務實發展;其預測的未來也比《富足:解決人類生存難題的重大科技創新》 Abundance: The Future is Better Than You Think)預測的還更長遠,而且不像後者還需顧及政策面(請參見〈究竟科技想要什麼?〉〈理性樂觀的富足〉)。

加來道雄是紐約市立大學理論物理學教授,超弦理論(Superstring)的奠基者之一。他同時是Discovery頻道《科幻成真》(Sci Fi Science: Physics of the Impossible)的節目主持人。他主持了兩個廣播節目:《探索》(Explorations)和《奇幻科學》(Science Fantastic),在超過140個廣播電台播出。他還著有《穿梭超時空》(Hyperspace)、《愛因斯坦的宇宙》(Einstein’s Cosmos)、《電影中不可能的物理學》(Physics of the Impossible)、《NEXT 20 years and after》(Visions)、《平行宇宙》(Parallel Worlds)等書,大多也有繁體中文版。

加來道雄推估,我們人類社會將會在科技大幅飛躍下,在百年內進入第一型行星文明。至於啥是行星文明?加來道雄指出,那是能夠充分控制居住行星能源來源的文 明。我們現在的文明,大概是一個0.7型的行星文明。第二型文明可能開發恆星輸出的全部能量。而進入第三型狀態以後的文明,將已經探索過星系內的多數地 方。

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加來道雄探討人類文明的幾個進展方向,分別是「電腦的未來──心靈控制物質」、「人工智能的未來──機器的興起」、「醫學的未來──完美與超越」、「奈米 科技──萬物始於虛無?」、「能源的未來──來自眾星的能源」、「太空旅行的未來──奔向眾星」、「財富的未來──贏家和輸家」、「人類的未來──行星文 明」。

不過,科技始終來自人性,即使未來人類文明進展至行星文明,人類還是會深受穴居人原則的約束,也就是說我們演化千萬年而來的原始慾望(娛樂、情感、社交等),仍然不會受到高科技的改變,而且會繼續影響我們的行為、決策和選擇。

加來道雄指出,在電腦的未來中,軟性電子紙會當道,而類似Google眼鏡的也將進展至隱性眼鏡的地步。晶片將會在功能更為強大下繼續縮小,而且在生活中 各種物品中無所不在。不過加來道雄也提到晶片的縮下有其物理限制,並嚴正警告矽谷該設法準備面對,否則矽谷也會淪落成下一個鐵鏽地帶。未來甚至會出現可以 接收腦波的晶片,然後控制的物體移動和運作,我們就可以念力控制物質,未來人類就會像神話中的天神般!

《2100科技大未來》揭示的未來世界,機器人無處不在,雖然它們未必都以人形現身。機器人漸漸取代單調的工作,並代替我們去從事危險的工作。台灣未來老 齡化社會最大的隱憂是老年照護,而未來機器人可以勝任這個工作。而人工智能,也要對人類友善,以免人類淪為機器人的奴隸。

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未來我將可以便宜地取得自已的全基因體(書中用「基因組」一詞)的序列,瞭解自己罹患疾病的風險,還可以為「體質」量身訂做藥物和療法呢(請參見〈從基因標靶藥物,到實現個人化醫藥的未來基因體醫療〉)。生物醫學家還能夠利用幹細胞加上3D列表機印出完整的人體器官(請參見〈第三次工業革命的自造者時代〉)。甚至還利用基因療法來改善自己或下一代的遺傳,不過這在生物倫理學界仍有極大爭議(請參見〈人性正義的反對完美〉),我想加來道雄這位物理學家有點太單純了。

《2100科技大未來》還預測出可以隨時監控癌細胞晶片,在我們吃喝拉撒睡時守護我們的健康。其實,儘管所有動物都難逃一死,不過並非所有動物都會經歷老 化(例如海龜等爬蟲動物,不是老死,而是因為意外、饑餓或被獵食而死),因為只要我們掌握這些動物不老的秘密,我們就能減緩老化、延長壽命。

未來科學家和工程師會開發出利用分子、甚至原子層次的奈米裝置。在醫療方面,癌細胞在被上述晶片測偵出時,就利用奈米裝置巡航我們身體,把癌細胞找出並消 滅它們。雖然晶片可能無法再更為強大下繼續縮小,但是量子電腦或是DNA電腦出現可以取代晶片的不足。可程式化材可能將會讓《魔鬼終結者第2集》 (Terminator 2: Judgment Day)中可以改變形狀的殺手機器人可行,不過與及用來當殺手,我們將會用可程式化材來製造建築、家具等等吧,還可視使用情況或心情調整形狀和結構呢。

《2100科技大未來》指出,受控核融合將完全取代石油的乾淨能源方案,書中清楚並深入淺出地解釋了受控核融合在工程上的可行性及困難處。不少物理學家也對受控核融合在我們有生之年成為實際運作的科技深具樂觀的信心(請參見〈給未來總統的物理課-必須面對的科學真相〉)。還有利用室溫超導體可以做出磁浮科技,未來汽車、列車可以高速在低阻力的情況下行駛。室溫超導體也可以大幅降低電子在纜線內傳輸的耗損,讓未來電力經濟地超長距離傳輸成為可行。

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談科技未來,不免俗一定得提到星際旅行。《2100科技大未來》指出,未來利用大空電梯探索《地心引心》(Gravity)中呈現的地球美景,將不再是夢 想而已。而人類下一趟最大探險,將會是火星登陸。我們甚至有可能再利用當時的高科技,改變火星大氣而讓人移居。我們也將會派機器人前往其他太陽系探險。

最後,《2100科技大未來》討論人類的財富未來。加來道雄指出,科學實際上就是經濟繁榮的引擎,也有經濟學家同意並也提出現在的經濟停滯發展就是因為受限科技進展(請參見〈軟柿子不再垂得低低的大停滯〉)。《2100科技大未來》也表示,未來主要的工作將是屬於需要有判斷力與創造力者。機器人將取代只能執行單調重複動作的工人。未來的人生勝利組將是屬於能夠好好用心地利用知識提供有效判斷力的人。

加來道雄卻感嘆現在美國的金頭腦大都跑去華爾街玩財富轉來轉去的炒作遊戲,而非投入科學與工程的研發。當然金融業的資金流動對科技業也很重要,但過猶總是 不及的。再加上,歐美日等先進國政府也因舉債過高而大砍科研預算,而且也有新自由主義論者從沒弄懂,政府才是高風險科研唯一也是最佳的支助者,因為極少有 大企業有能力和心思會想要進行革命性科技的研發,而僅是把政府支持研發出的知識做應用性開發。

我們未來的前途,可能不是科學家和工程師的能力問題,而是政治和經濟能否有足夠的智慧允許科學家和工程師從事未知知識的研究探索。因此,《2100科技大 未來》所樂見的高科技文明的願景,只要在世界各大國政府仍然還有遠見地繼續大力支持和贊助科學研究的情況下,就會是我們人類的實際未來!

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本文原刊登於Readmoo.com【GENE思書軒】,並同步刊登於The Sky of Gene

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Gene Ng_96
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來自馬來西亞,畢業於台灣國立清華大學生命科學系學士暨碩士班,以及美國加州大學戴維斯分校(University of California at Davis)遺傳學博士班,從事果蠅演化遺傳學研究。曾於台灣中央研究院生物多樣性研究中心擔任博士後研究員,現任教於國立清華大學分子與細胞生物學研究所,從事鳥類的演化遺傳學、基因體學及演化發育生物學研究。過去曾長期擔任中文科學新聞網站「科景」(Sciscape.org)總編輯,現任台大科教中心CASE特約寫手Readmoo部落格【GENE思書軒】關鍵評論網專欄作家;個人部落格:The Sky of Gene;臉書粉絲頁:GENE思書齋

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施與讓你更快樂?
cleo
・2013/10/15 ・1034字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 497 ・六年級

MoneyHappiness_main_0418

研究指出,即使不多,對人慷慨能讓人感到富足。

無數的研究指出擁有大筆財富不一定能讓你快樂。一項新研究指出,即使你不富足,對人慷慨解囊還是能讓你感到富足,因此更加快樂

聽起來好像違背常理嗎?但是並沒有。實驗作者哈佛大學商學院副教授諾頓(Michael Norton)在個性與心理學學會(the Society for Personality and Social Psychology)年會上發表這項研究結果。諾頓副教授說:「慷慨解囊是人們展現財富的一種方式」,他想知道,不富足的人對別人慷慨會是怎樣的情況。

結果,對人慷慨增加了專家所說的「主觀富足感」(subjective wealth),就是你感到自身富足的程度。諾頓解釋,這種想法就是你會想說:「如果我還夠富足,能對別人慷慨,那或許我的情形並不糟」。研究團隊認為:「我們認為對人慷慨的行為也能給予自己一種富足的感覺,即使他們失去了一些財富,他們卻主觀地認為自己更富足」。

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諾頓表示,捐贈也能讓捐贈者感到自己的影響力增加,因此讓他們感到更快樂,因為捐贈行為「滿足了一種表現富足地位的深層渴望」。

在這項新研究中諾頓並未詢問捐贈者捐贈幫助他人是否讓他們感到快樂。「但是我們先前的研究指出人們的確能感到快樂,實際上,他們從進行利社會(pro-social)行為得到快樂」,他表示。

在其中一個研究中,諾頓使用了世界民意調查(Gallup World Poll),調查參與者過去一年是如何花用意外之財的,以及他們將多少比例的意外之財做慈善用途還有對自己的財務狀況有何感想。

2000位受訪者中有559位過去一年有得到意外之財。排除了三位得到1百萬美金以上的「特例」,平均得到的意外之財是1500美金。其中99個人說他們將3%的錢做為慈善用途。

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諾頓藉由問問題來評估主觀富足感。即使是與更多的收入比較,捐贈可以帶來更多的主觀富足感。

他計算,捐贈500美金帶來的主觀富足感等同於額外一萬美金的收入。

在一則相關研究中,諾頓發現那些願意花時間當志工幫助病童或從事其他慈善活動的人比起那些沒當志工的人認為自己有更多的時間。他推論這是因為那些人認為自己有時間幫助他人,因此肯定自己有很多時間。

在捐贈過後感到更為富足是因為對於富有這個概念的認知,喬治梅森大學心理學系的名譽教授James Maddux對此表示認同。這是因為「我覺得我有足夠的錢做捐贈,我一定過得比我想的還富足」,他也補充說:「人們在感到更為富足後也對生活更為滿意」。

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這個新研究也與其它比較自身與他人的研究有關聯,Maddux說。「心理層面來說,對人們重要的不是真正擁有多少錢,而是在與他人比較下擁有多少。」

原文來源:Give Away Your Money, Feel Happier? – U.S. NEWS [21 JANUARY 2013]

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cleo
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是個標準的文科生,最喜歡讀的卻是科學雜誌。一天可以問上十萬個為什麼。