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政權轉移,天機早已透漏?──「熒惑守心」與歷史上的政治陰謀

歐柏昇
・2016/08/10 ・5685字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

你是否注意到,最近(2016年8月)晚上的南方天空,有兩顆紅色的星星靠得非常近?你是否疑惑那是什麼呢?

深夜無人的時候,紅色的星總會給人一點畏懼,帶著一點血氣,或帶著人對廣漠宇宙的敬畏。開門見山地告訴你答案,這兩顆星是火星心宿二(天蝎座的心臟),一個是紅色的行星,一個是紅超巨星。今年兩顆紅星相依,而且火星一度停留在心宿二附近,這就是古人認為最兇惡的天象──「熒惑守心」。

火星
「熒惑守心」:2016 年 5 月 7 日凌晨 2 時的火星與心宿二。圖/陳麒瑞先生拍攝於溪頭鳳凰山天文台(85mm,f/2.5,ISO5000,30s*50)。

古人眼中的熒惑守心:影響帝王命運的異象

古人有「天人感應」的說法,認為天象與人事有強烈的對應關係,所以對於天象的每一分變化都非常留意。每顆星星有不同的星占意義,可根據它的運行、明暗、顏色來探知人事。

「熒惑守心」天象的兩位主角,在星占上代表什麼意思呢?火星古稱「熒惑」,與飢荒、疾病、亂事有所聯繫。星占上會利用火星的「行度」去判斷,這又是什麼意思?我們知道火星是顆行星,而所謂的「行星」,顧名思義就是會不斷行走,在群星之中的位置日日月月地移動,有時候在獅子座、有時候跑到天蝎座。古人就觀察到,行星在天空中多半是往同一個方向「行走」,但是偶爾會突然「倒退嚕」,逆著走一段,這個現象稱為「逆行」。當火星「倒退嚕」的時候,古人認為它偏離了理想的運行軌道,脫離了正常的運行方式,代表國家失去了禮,是一個不祥的徵兆。

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另外一個主角是心宿二,這顆星在西洋星座中屬於天蠍座,在中國古代則劃在二十八宿的「心宿」當中。心宿代表天子祭祀的明堂,與君主有很大關係,另也是「熒惑之廟」。可想而知,兩顆紅色的星星接近的時候,在古代星占裡是多麼嚴重的事情!

當火星的運行從順行轉向逆行(往前跑轉為倒退跑的瞬間),或從逆行轉向順行(倒退跑轉為往前跑的瞬間)的時候,就會暫時停了一下子,這稱為「守」或是「留」。如果火星暫時停留下來的地方在心宿,就稱為「熒惑守心」。熒惑守心的天象出現,直接影響到君王的命運,將發生「大人易政,主去其宮」,也就是帝王要遭殃了!

宋景公說好話的故事

我們就從春秋時代宋景公的故事說起。《呂氏春秋》記載,宋景公 37 年(西元前 480 年),由於熒惑在心宿,景公非常緊張,跑去問子韋。子韋說:「這是老天爺要懲罰景公了,但是這個災禍可以轉移給宰相。」

景公說:「宰相要治理國家,讓宰相死是不好的事啊!」

子韋又說:「那可以轉移給人民。」

景公則說:「人民死了,那我當誰的君王呢?寧可我一個人死。」

子韋又說:「可以轉移給今年的收成。」

景公說:「歉收人民就會飢餓,挨餓就會死。當個君王要殺人民來讓自己活,有誰還能把我當作君王呢?」

結果子韋恭賀景公:「您今天說了三句有功德的話,老天爺一定會有三個賞賜,今天晚上火星會遷徙三舍,您也會延長壽命 21 年。」這個故事從今天來看,你一定會覺得太好笑了,一定是編出來的嘛!古代早就有許多人質疑了,例如東漢的王充就說,如果說三句好話就延壽 21 歲,那堯舜說了那麼多好話,不就活到一千歲了嗎?

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宋景公
古代的人們認為,宋景公以蒼生為念,因此打動了上天,解決了熒惑守心的災象。圖/rocidea

但是,這樣的故事在古代有特殊的意義,後世有很多臣子引用這個故事來說理。這是因為古人相信天與人的相應關係,並以此來規範君主的德行。也就是說,人做錯事,老天爺會譴責;人做好事,老天爺會嘉許!連君王都必須戰戰兢兢,以「謙卑、謙卑再謙卑」的心態治理國家。所以古人觀察天象,其實經常不在於解釋天象本身,而是用來說明一些人事的道理,這是人和老天爺的對話。

用天文科學破解歷史謎團

什麼?天文科學可以破解歷史謎團?沒錯,宋景公時熒惑在心的故事,歷代皆有人討論,直到最近,我們有了新的方法來探究這些謎團。現在我們很清楚行星運行的軌道,可以精準地計算天象發生的時間,包括日食、月食、火星逆行等,天文館都會在一年之初把確切時間告訴大家,我們都可以準備好望遠鏡,等著這些天象出現。今天也可以精準地推算出古時候的天象,這就幫助我們解答很多歷史謎團了。

清華大學歷史所黃一農教授,利用天文科學的精確計算,考證中國古代 23 次「熒惑守心」的紀錄,結果發現一項驚人的結果:23 次裡面有 17 次根本沒有發生!雖然後來有學者進一步研究,說明有一部份只是寫錯時間或位置,但這些天象紀錄仍然有嚴重的失真情形。宋景公時期不只沒有「徙三舍」、延壽 21 年這些誇張的事,而且當時本來就沒有發生熒惑守(在)心!所以,我們不必太嚴肅看待這些說好話的結果,把它當作一個民胞物與的寓言故事來讀就可以了。

宋景公說好話的故事還不夠吸引人嗎?更精彩的在後頭啦!現在要來告訴你漢朝的熒惑守心故事,現代天文學提供了證據,再配合史書記載的人事洞察,不但發現某些古代天象紀錄失真,更揭露了故事背後的政治陰謀,讓我們解答歷史謎團。

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熒惑守心與丞相翟方進之死

臺灣大學張嘉鳳教授、清華大學黃一農教授曾詳細研究西漢末年的熒惑守心與丞相翟方進之死,揭開了古代宮廷精彩的政治鬥爭。天文科學在這項研究中,成為歷史考證的重要依據,讓我們看到中國古代的天文,與政治有相當密切的關聯。

事情的背景是這樣的。漢代有強烈的天人感應思想,使得天文與政治脫離不了關係。天人感應對異常天象的解釋在漢代盛行,天象的「符瑞」與「災異」都與王者之治有關。也就是說,只要「天有異象」,可能就代表皇帝做得不好,他必須立刻檢討,才不會再遭受老天爺的懲罰。所以這種天人感應的觀點,原本有個很重要的功能,就是限制皇帝的權力。皇帝如果殘暴,上天會透過災變來懲罰他,所以皇帝必須有德行。

不僅皇帝需要承擔,丞相也有「理陰陽,順四時」的責任。而實際上的行政責任,常常是丞相負責的。發生天災總要有人承擔政治責任,就好比現在有時颱風、地震還是會讓官員下台,差別則在於古人把異常天象當作一種天災。既然天象與政治責任有關,當然就可能遭到有心人士利用,把它當作政治鬥爭的工具了。

漢成帝像
漢成帝像。圖/互動百科

故事發生在西漢末年,漢成帝綏和二年(西元前 7 年),當時的丞相是翟方進。史書記載,懂星曆的李尋用熒惑守心來指責翟方進的罪狀,寫了很多誇張的天象描述,就是要叫翟方進出來負責。

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皇帝趕緊召見翟方進,談完之後就發布了一份詔書,來檢討熒惑守心的發生。漢成帝這份詔書先是說,他從即位以來,發生了很多災難,人民餓死、病死,盜賊肆虐。接著皇帝就矛頭就指向翟方進了:「我看你根本沒有要輔佐我讓人民富足啊!」皇帝的語氣非常強烈嚴厲,雖然看起來說的是皇帝、丞相兩人共同承擔責任,但最後拋下一句話:「我已經改正過錯了,至於你就自己去想想看吧!

結果是詔書一發出去,翟方進就自殺了!就在一個月後,漢成帝也死了。翟方進真的是畏罪自殺嗎?還是受到什麼政治詭計的作用呢?

天象與歷史上的政治陰謀

我們來看看西漢末年朝廷的政治是怎麼一回事。漢武帝的時候,出現了一批與皇帝親近,隨時幫忙處理國事的人。這些人的實權漸漸超過了丞相,於是稱為「內朝」。而西漢後期是個外戚政治盛行的時代,許多外戚就利用內朝來掌權,丞相也拿他們沒辦法。

漢成帝的時候,外戚王氏氣焰高漲,王鳳用「大司馬大將軍領尚書事」這個頭銜來掌權。在他死後,王家人還是持續握有大權,王音、王商、王根接連輔政。到了綏和元年,也就是「熒惑守心」與翟方進自殺事件的前一年,王家的下一代接任大司馬了,你一定聽過這個人,他就是後來篡位的王莽!

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張嘉鳳與黃一農的研究指出,根據行星運行軌跡的計算,這次熒惑守心根本是造假的事件!

在淳于長垮台之後,翟方進大概就是王莽的頭號政敵。又有許多證據顯示,王莽早與翟方進結仇。至於上奏記的李尋,可能也投向王莽這一派了。整個事件,可能是王莽為了攬權,故意打擊翟方進而策畫的!大家都知道王莽後來篡漢建立新朝,卻沒看到王莽獲得大權的過程中有這麼多次政治鬥爭的過程,而天象紀錄的研究竟然揭開了這些事實。

原來,古代天文與政治息息相關,這原本應該是發自對老天爺的敬畏,並用「天」來制衡皇帝,可惜有心人士把天象作為工具,發動一場政治陰謀。

行星逆行:一場不公平的賽跑

古代的人觀察天象,有相當明顯的人文色彩;現在的人觀察天象,則多從科學的角度出發。是什麼樣的科學原理,幫助我們揭開王莽的政治陰謀呢?

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今天我們終於知道,行星的「逆行」與「留」,並不是一個脫離常軌的現象,而是火星與地球共同繞著太陽轉,地球人必定會看到的視覺現象。設想有兩個小朋友在比賽跑步,一個叫作小弟,一個叫作小伙。小伙明明就跑得比較慢,卻不自量力地說要跑外圈。今天在這個圓形操場的 12 點鐘方向之外站了一排觀眾,觀眾從右到左依序是 A、B、C、D、E。萬眾矚目下,跑得快的小弟、跑得慢的小伙開始賽跑囉。

這場賽跑實在太不公平了,小弟明明跑得快,卻是跑內圈。於是,小弟雖然從比較後面出發,但很快就要「倒追」過小伙了。在跑步過程中,小弟看到小伙的位置如何變化呢?就來看看他擋到的觀眾吧!從圖中可以看到,小弟還沒「倒追」過小伙的時候,小伙擋到的觀眾依序是 A、B、C、D,這個就是「順行」。但是「倒追」過去的那段期間,小伙看起來「倒退嚕」,沿著 D、C、B 倒退回去了,這就是視覺上的「逆行」現象了。這樣說來,大家平常用「倒追」這個詞,還真是貼切呀!因為被追過去的人,看起來真的倒退回去了。小弟追過小伙之後,漸漸小伙又開始「順行」了,再繼續依照英文字母順序C、D、E走下去。整理下來,我們發現小弟看見小伙的位置變化是這樣的:A→B→C→D[→C→B]→C→D→E,中括號內的就是逆行階段。

行星逆行
行星逆行的賽跑圖解,第 5 到 7 時刻為逆行。賽跑「倒追」對手的時候,對手看起來就好像「倒退嚕」。圖/歐柏昇

不講這個沒意思的賽跑故事了,我們回歸現實。我們講的小弟其實就是地球,小伙其實就是火星。地球內圈而跑得快,火星在外圈而跑得慢。行星總是有這種規律,在外圈的跑得比較慢,所以是一場不公平的賽跑。這種賽跑當中,地球不斷「倒追」過火星,於是經常看到火星逆行的現象。當火星順行轉逆行或逆行轉瞬行的時候,看起來暫停了一會兒,這就是「留」或稱為「守」。「留」的那個點,若正好位在心宿二周圍,那就是「熒惑守心」了。現在我們知道,這是行星運轉的常規,是視覺上一定會出現的現象,而不是異常天象。

火星逆行的原理。

兩顆紅星毗鄰:2016 年再度發生「熒惑守心」

2016 年的天空中,再次發生了「熒惑守心」的天象。今年春、夏季,火星來到了天蝎座,於是火星、心宿二這兩顆紅星離得相當近。其實2016年土星也在這兩顆星附近,使得天蝎座附近看起來更加耀眼。精確來說,這次的熒惑守心發生在2016 年 4 月 17 日,這是火星順行轉逆行的「留」。4 月 17 日以後,火星轉為逆行,切過天蝎座的頭部,並且在 5 月 22 日達到「衝」。這是 11 年來最大的火星衝,近期非常適合觀察火星。火星逆行到 6 月 29 日,之後才轉為順行。回到順行之後,火星再度來到心宿二附近,而到了 8 月下旬,才是今年火星最接近心宿二的時候

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2016 年 8 月 23 日晚上 8 時臺北地區星空。圖/截圖自 Stellarium 天象軟體

今年 8 月中下旬,兩顆紅星靠得非常近,晚上七、八點出門散步,往西南方天空看,很容易就能發現這個「異象」。嚴格來說,今年 4 月火星才是「停留」在心宿二,稱為「熒惑守心」;今年 8 月火星是順行「通過」心宿二,應稱為「熒惑在心」。不過,就肉眼觀察的精彩程度而論,8 月這次兩顆紅星較為接近,當然比較精彩囉!

熒惑守心是平均數十年才會發生一次的天象。火星與地球的會合週期約 779 天,也就是地球兩年多就倒追過火星一圈,就會發生一次逆行,並在追過去的那瞬間達到「衝」。逆行經常發生,然而每次逆行時火星的位置都不太一樣,偶爾才會正好在心宿二附近逆行。所以,熒惑守心不是那麼容易發生的天象,上一次是 2001 年,下一次要到 2048 年了,也難怪古人會把它當作異常天象來看待了。

結語

聽完宋景公、翟方進的故事,又聽完賽跑的故事之後,再看見天上的熒惑守心,你想到的是什麼呢?

我們現在很清楚,熒惑守心是行星正常運行之下的視覺現象。我們經常開個玩笑,說今年的熒惑守心恰逢臺灣政局的改朝換代。但這只是莞爾一笑了,拜今天科學之賜,熒惑守心不太可能被有心人士拿來當作政治鬥爭的工具了。西漢末年的朝廷官員和我們用完全不同的角度來看待熒惑守心的天象,從前的天文有濃厚的政治與人文色彩,今天的天文則從科學的態度出發。

親身到荒野仰望星空,總是給人遐思,這時你卻又能體會到,人們看到兩顆紅色的星,總會很直覺地對這些天體產生一點恐懼──或更明確地說,是敬畏之情。宇宙無比浩瀚,今天人們可以運用發達的天文科學,聰明地破解了古人留下的謎團,但我們有時卻遺忘了古人那樣對宇宙的敬畏之情。敬畏的心情,仍然該是我們面對浩瀚宇宙至人間的基本態度。

中國古代的天文,充滿著天人之間的關懷,人們並隨時在檢討自己與天地的關係;今天的天文科學,則精確地揭開了自然運行的法則,給我們更清澈的眼光來面對人與自然。熒惑守心的故事,在古今天文學的對話之下,留下對人事、對宇宙的深刻洞察。

 

  • 特別感謝:陳麒瑞先生提供2016年熒惑守心之攝影作品

參考資料

  1. 黃一農,〈星占、事應與偽造天象──以「熒惑守心」為例〉,《自然科學史研究》第10卷第2期(北京:1991),頁120-132。
  2. 張嘉鳳、黃一農,〈中國古代天文對政治的影響──以漢相翟方進自殺為例〉,《清華學報》新20卷第2期(新竹:1990)頁361-378。
  3. 劉次沅、吳立旻,〈古代「熒惑守心」記錄再探〉,《自然科學史研究》第27卷第4期(北京:2008),頁507-520。
  4. 傅樂成,《中國通史》(臺北:大中國,2008)。
  5. 盧央,《中國古代星占學》(北京:中國科學技術,2008)。
  6. 陳美東,《中國古代天文學思想》(北京:中國科學技術,2008)。
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歐柏昇
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台大物理與歷史系雙主修畢業,台大物理碩士。現為台大物理系、中研院天文所博士生,全國大學天文社聯盟理事長。盼望從天文與人文之間追尋更清澈的世界觀,在浩瀚宇宙中思考文明,讓科學走向人群。

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人與 AI 的關係是什麼?走進「2024 未來媒體藝術節」,透過藝術創作尋找解答
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/10/24 ・3176字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與財團法人臺灣生活美學基金會合作。 

AI 有可能造成人們失業嗎?還是 AI 會成為個人專屬的超級助理?

隨著人工智慧技術的快速發展,AI 與人類之間的關係,成為社會大眾目前最熱烈討論的話題之一,究竟,AI 會成為人類的取代者或是協作者?決定關鍵就在於人們對 AI 的了解和運用能力,唯有人們清楚了解如何使用 AI,才能化 AI 為助力,提高自身的工作效率與生活品質。

有鑑於此,目前正於臺灣當代文化實驗場 C-LAB 展出的「2024 未來媒體藝術節」,特別將展覽主題定調為奇異點(Singularity),透過多重視角探討人工智慧與人類的共生關係。

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C-LAB 策展人吳達坤進一步說明,本次展覽規劃了 4 大章節,共集結來自 9 個國家 23 組藝術家團隊的 26 件作品,帶領觀眾從了解 AI 發展歷史開始,到欣賞各種結合科技的藝術創作,再到與藝術一同探索 AI 未來發展,希望觀眾能從中感受科技如何重塑藝術的創造範式,進而更清楚未來該如何與科技共生與共創。

從歷史看未來:AI 技術發展的 3 個高峰

其中,展覽第一章「流動的錨點」邀請了自牧文化 2 名研究者李佳霖和蔡侑霖,從軟體與演算法發展、硬體發展與世界史、文化與藝術三條軸線,平行梳理 AI 技術發展過程。

圖一、1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧」一詞

藉由李佳霖和蔡侑霖長達近半年的調查研究,觀眾對 AI 發展有了清楚的輪廓。自 1956 年達特茅斯會議提出「人工智慧(Artificial Intelligence))」一詞,並明確定出 AI 的任務,例如:自然語言處理、神經網路、計算學理論、隨機性與創造性等,就開啟了全球 AI 研究浪潮,至今將近 70 年的過程間,共迎來三波發展高峰。

第一波技術爆發期確立了自然語言與機器語言的轉換機制,科學家將任務文字化、建立推理規則,再換成機器語言讓機器執行,然而受到演算法及硬體資源限制,使得 AI 只能解決小問題,也因此進入了第一次發展寒冬。

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圖二、1957-1970 年迎來 AI 第一次爆發

之後隨著專家系統的興起,讓 AI 突破技術瓶頸,進入第二次發展高峰期。專家系統是由邏輯推理系統、資料庫、操作介面三者共載而成,由於部份應用領域的邏輯推理方式是相似的,因此只要搭載不同資料庫,就能解決各種問題,克服過去規則設定無窮盡的挑戰。此外,機器學習、類神經網路等技術也在同一時期誕生,雖然是 AI 技術上的一大創新突破,但最終同樣受到硬體限制、技術成熟度等因素影響,導致 AI 再次進入發展寒冬。

走出第二次寒冬的關鍵在於,IBM 超級電腦深藍(Deep Blue)戰勝了西洋棋世界冠軍 Garry Kasparov,加上美國學者 Geoffrey Hinton 推出了新的類神經網路算法,並使用 GPU 進行模型訓練,不只奠定了 NVIDIA 在 AI 中的地位, 自此之後的 AI 研究也大多聚焦在類神經網路上,不斷的追求創新和突破。

圖三、1980 年專家系統的興起,進入第二次高峰

從現在看未來:AI 不僅是工具,也是創作者

隨著時間軸繼續向前推進,如今的 AI 技術不僅深植於類神經網路應用中,更在藝術、創意和日常生活中發揮重要作用,而「2024 未來媒體藝術節」第二章「創造力的轉變」及第三章「創作者的洞見」,便邀請各國藝術家展出運用 AI 與科技的作品。

圖四、2010 年發展至今,高性能電腦與大數據助力讓 AI 技術應用更強

例如,超現代映畫展出的作品《無限共作 3.0》,乃是由來自創意科技、建築師、動畫與互動媒體等不同領域的藝術家,運用 AI 和新科技共同創作的作品。「人們來到此展區,就像走進一間新科技的實驗室,」吳達坤形容,觀眾在此不僅是被動的觀察者,更是主動的參與者,可以親身感受創作方式的轉移,以及 AI 如何幫助藝術家創作。

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圖五、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」展出現場,圖為超現代映畫的作品《無限共作3.0》。圖/C-LAB 提供

而第四章「未完的篇章」則邀請觀眾一起思考未來與 AI 共生的方式。臺灣新媒體創作團隊貳進 2ENTER 展出的作品《虛擬尋根-臺灣》,將 AI 人物化,採用與 AI 對話記錄的方法,探討網路發展的歷史和哲學,並專注於臺灣和全球兩個場景。又如國際非營利創作組織戰略技術展出的作品《無時無刻,無所不在》,則是一套協助青少年數位排毒、數位識毒的方法論,使其更清楚在面對網路資訊時,該如何識別何者為真何者為假,更自信地穿梭在數位世界裡。

透過歷史解析引起共鳴

在「2024 未來媒體藝術節」規劃的 4 大章節裡,第一章回顧 AI 發展史的內容設計,可說是臺灣近年來科技或 AI 相關展覽的一大創舉。

過去,這些展覽多半以藝術家的創作為展出重點,很少看到結合 AI 發展歷程、大眾文明演變及流行文化三大領域的展出內容,但李佳霖和蔡侑霖從大量資料中篩選出重點內容並儘可能完整呈現,讓「2024 未來媒體藝術節」觀眾可以清楚 AI 技術於不同階段的演進變化,及各發展階段背後的全球政治經濟與文化狀態,才能在接下來欣賞展區其他藝術創作時有更多共鳴。

圖六、「2024 未來媒體藝術節——奇異點」分成四個章節探究 AI 人工智慧時代的演變與社會議題,圖為第一章「流動的錨點」由自牧文化整理 AI 發展歷程的年表。圖/C-LAB 提供

「畢竟展區空間有限,而科技發展史的資訊量又很龐大,在評估哪些事件適合放入展區時,我們常常在心中上演拉鋸戰,」李佳霖笑著分享進行史料研究時的心路歷程。除了從技術的重要性及代表性去評估應該呈現哪些事件,還要兼顧詞條不能太長、資料量不能太多、確保內容正確性及讓觀眾有感等原則,「不過,歷史事件與展覽主題的關聯性,還是最主要的決定因素,」蔡侑霖補充指出。

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舉例來說,Google 旗下人工智慧實驗室(DeepMind)開發出的 AI 軟體「AlphaFold」,可以準確預測蛋白質的 3D 立體結構,解決科學家長達 50 年都無法突破的難題,雖然是製藥或疾病學領域相當大的技術突破,但因為與本次展覽主題的關聯性較低,故最終沒有列入此次展出內容中。

除了內容篩選外,在呈現方式上,2位研究者也儘量使用淺顯易懂的方式來呈現某些較為深奧難懂的技術內容,蔡侑霖舉例說明,像某些比較艱深的 AI 概念,便改以視覺化的方式來呈現,為此上網搜尋很多與 AI 相關的影片或圖解內容,從中找尋靈感,最後製作成簡單易懂的動畫,希望幫助觀眾輕鬆快速的理解新科技。

吳達坤最後指出,「2024 未來媒體藝術節」除了展出藝術創作,也跟上國際展會發展趨勢,於展覽期間規劃共 10 幾場不同形式的活動,包括藝術家座談、講座、工作坊及專家導覽,例如:由策展人與專家進行現場導覽、邀請臺灣 AI 實驗室創辦人杜奕瑾以「人工智慧與未來藝術」為題舉辦講座,希望透過帶狀活動創造更多話題,也讓展覽效益不斷發酵,讓更多觀眾都能前來體驗由 AI 驅動的未來創新世界,展望 AI 在藝術與生活中的無限潛力。

展覽資訊:「未來媒體藝術節——奇異點」2024 Future Media FEST-Singularity 
展期 ▎2024.10.04 ( Fri. ) – 12.15 ( Sun. ) 週二至週日12:00-19:00,週一休館
地點 ▎臺灣當代文化實驗場圖書館展演空間、北草坪、聯合餐廳展演空間、通信分隊展演空間
指導單位 ▎文化部
主辦單位 ▎臺灣當代文化實驗場

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從認證到實踐:以智慧綠建築三大標章邁向淨零
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/11/15 ・4487字 ・閱讀時間約 9 分鐘

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本文由 建研所 委託,泛科學企劃執行。 


當你走進一棟建築,是否能感受到它對環境的友善?或許不是每個人都意識到,但現今建築不只提供我們居住和工作的空間,更是肩負著重要的永續節能責任。

綠建築標準的誕生,正是為了應對全球氣候變遷與資源匱乏問題,確保建築設計能夠減少資源浪費、降低污染,同時提升我們的生活品質。然而,要成為綠建築並非易事,每一棟建築都需要通過層層關卡,才能獲得標章認證。

為推動環保永續的建築環境,政府自 1999 年起便陸續著手推動「綠建築標章」、「智慧建築標章」以及「綠建材標章」的相關政策。這些標章的設立,旨在透過標準化的建築評估系統,鼓勵建築設計融入生態友善、能源高效及健康安全的原則。並且政府在政策推動時,為鼓勵業界在規劃設計階段即導入綠建築手法,自 2003 年特別辦理優良綠建築作品評選活動。截至 2024 年為止,已有 130 件優良綠建築、31 件優良智慧建築得獎作品,涵蓋學校、醫療機構、公共住宅等各類型建築,不僅提升建築物的整體性能,也彰顯了政府對綠色、智慧建築的重視。

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說這麼多,你可能還不明白建築要變「綠」、變「聰明」的過程,要經歷哪些標準與挑戰?

綠建築標章智慧建築標章綠建材標章
來源:內政部建築研究所

第一招:依循 EEWH 標準,打造綠建築典範

環境友善和高效率運用資源,是綠建築(green building)的核心理念,但這樣的概念不僅限於外觀或用材這麼簡單,而是涵蓋建築物的整個生命週期,也就是包括規劃、設計、施工、營運和維護階段在內,都要貼合綠建築的價值。

關於綠建築的標準,讓我們先回到 1990 年,當時英國建築研究機構(BRE)首次發布有關「建築研究發展環境評估工具(Building Research Establishment Environmental Assessment Method,BREEAM®)」,是世界上第一個建築永續評估方法。美國則在綠建築委員會成立後,於 1998 年推出「能源與環境設計領導認證」(Leadership in Energy and Environmental Design, LEED)這套評估系統,加速推動了全球綠建築行動。

臺灣在綠建築的制訂上不落人後。由於臺灣地處亞熱帶,氣溫高,濕度也高,得要有一套我們自己的評分規則——臺灣綠建築評估系統「EEWH」應運而生,四個英文字母分別為 Ecology(生態)、Energy saving(節能)、Waste reduction(減廢)以及 Health(健康),分成「合格、銅、銀、黃金和鑽石」共五個等級,設有九大評估指標。

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我們就以「台江國家公園」為例,看它如何躍過一道道指標,成為「鑽石級」綠建築的國家公園!

位於臺南市四草大橋旁的「台江國家公園」是臺灣第8座國家公園,也是臺灣唯一的濕地型的國家公園。同時,還是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築,其外觀採白色系列,從高空俯瞰,就像在一座小島上座落了許多白色建築群的聚落;從地面看則有臺南鹽山的意象。

因其地形與地理位置的特殊,生物多樣性的保護則成了台江國家公園的首要考量。園區利用既有的魚塭結構,設計自然護岸,保留基地既有的雜木林和灌木草原,並種植原生與誘鳥誘蟲等多樣性植物,採用複層雜生混種綠化。以石籠作為擋土護坡與卵石回填增加了多孔隙,不僅強化了環境的保護力,也提供多樣的生物棲息環境,使這裡成為動植物共生的美好棲地。

台江國家公園是南部行政機關第一座鑽石級的綠建築。圖/內政部建築研究所

第二招:想成綠建築,必用綠建材

要成為一幢優秀好棒棒的綠建築,使用在原料取得、產品製造、應用過程和使用後的再生利用循環中,對地球環境負荷最小、對人類身體健康無害的「綠建材」非常重要。

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這種建材最早是在 1988 年國際材料科學研究會上被提出,一路到今日,國際間對此一概念的共識主要包括再使用(reuse)、再循環(recycle)、廢棄物減量(reduce)和低污染(low emission materials)等特性,從而減少化學合成材料產生的生態負荷和能源消耗。同時,使用自然材料與低 VOC(Volatile Organic Compounds,揮發性有機化合物)建材,亦可避免對人體產生危害。

在綠建築標章後,內政部建築研究所也於 2004 年 7 月正式推行綠建材標章制度,以建材生命週期為主軸,提出「健康、生態、高性能、再生」四大方向。舉例來說,為確保室內環境品質,建材必須符合低逸散、低污染、低臭氣等條件;為了防溫室效應的影響,須使用本土材料以節省資源和能源;使用高性能與再生建材,不僅要經久耐用、具高度隔熱和防音等特性,也強調材料本身的再利用性。


在台江國家公園內,綠建材的應用是其獲得 EEWH 認證的重要部分。其不僅在設計結構上體現了生態理念,更在材料選擇上延續了對環境的關懷。園區步道以當地的蚵殼磚鋪設,並利用蚵殼作為建築格柵的填充材料,為鳥類和小生物營造棲息空間,讓「蚵殼磚」不再只是建材,而是與自然共生的橋樑。園區的內部裝修選用礦纖維天花板、矽酸鈣板、企口鋁板等符合綠建材標準的系統天花。牆面則粉刷乳膠漆,整體綠建材使用率為 52.8%。

被建築實體圍塑出的中庭廣場,牆面設計有蚵殼格柵。圖/內政部建築研究所

在日常節能方面,台江國家公園也做了相當細緻的設計。例如,引入樓板下的水面蒸散低溫外氣,屋頂下設置通風空氣層,高處設置排風窗讓熱空氣迅速排出,廊道還配備自動控制的微噴霧系統來降溫。屋頂採用蚵殼與漂流木創造生態棲地,創造空氣層及通風窗引入水面低溫外企,如此一來就能改善事內外氣溫及熱空氣的通風對流,不僅提升了隔熱效果,減少空調需求,讓建築如同「與海共舞」,在減廢與健康方面皆表現優異,展示出綠建築在地化的無限可能。

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島式建築群分割後所形成的巷道與水道。圖/內政部建築研究所

在綠建材的部分,另外補充獲選為 2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學新建工程,其採用生產過程中二氧化碳排放量較低的建材,比方提高高爐水泥(具高強度、耐久、緻密等特性,重點是發熱量低)的量,並使用能提高混凝土晚期抗壓性、降低混凝土成本與建物碳足跡的「爐石粉」,還用再生透水磚做人行道鋪面。

2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所
2023 年優良綠建築的臺南市立九份子國民中小學。圖/內政部建築研究所

同樣入選 2023 年綠建築的還有雲林豐泰文教基金會的綠園區,首先,他們捨棄金屬建材,讓高爐水泥使用率達 100%。別具心意的是,他們也將施工開挖的土方做回填,將有高地差的荒地恢復成平坦綠地,本來還有點「工業風」的房舍告別荒蕪,無痛轉綠。

雲林豐泰文教基金會的綠園區。圖/內政部建築研究所

等等,這樣看來建築夠不夠綠的命運,似乎在建材選擇跟設計環節就決定了,是這樣嗎?當然不是,建築是活的,需要持續管理–有智慧的管理。

第三招:智慧管理與科技應用

我們對生態的友善性與資源運用的效率,除了從建築設計與建材的使用等角度介入,也須適度融入「智慧建築」(intelligent buildings)的概念,即運用資通訊科技來提升建築物效能、舒適度與安全性,使空間更人性化。像是透過建築物佈建感測器,用於蒐集環境資料和使用行為,並作為空調、照明等設備、設施運轉操作之重要參考。

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為了推動建築與資通訊產業的整合,內政部建築研究所於 2004 年建立了「智慧建築標章」制度,為消費者提供判斷建築物是否善用資通訊感知技術的標準。評估指標經多次修訂,目前是以「基礎設施、維運管理、安全防災、節能管理、健康舒適、智慧創新」等六大項指標作為評估基準。
以節能管理指標為例,為了掌握建築物生命週期中的能耗,需透過系統設備和技術的主動控制來達成低耗與節能的目標,評估重點包含設備效率、節能技術和能源管理三大面向。在健康舒適方面,則在空間整體環境、光環境、溫熱環境、空氣品質、水資源等物理環境,以及健康管理系統和便利服務上進行評估。

樹林藝文綜合大樓在設計與施工過程中,充分展現智慧建築應用綜合佈線、資訊通信、系統整合、設施管理、安全防災、節能管理、健康舒適及智慧創新 8 大指標先進技術,來達成兼顧環保和永續發展的理念,也是利用建築資訊模型(BIM)技術打造的指標性建築,受到國際矚目。

樹林藝文綜合大樓。圖/內政部建築研究所「111年優良智慧建築專輯」(新北市政府提供)

在興建階段,為了保留基地內 4 棵原有老樹,團隊透過測量儀器對老樹外觀進行精細掃描,並將大小等比例匯入 BIM 模型中,讓建築師能清晰掌握樹木與建築物之間的距離,確保施工過程不影響樹木健康。此外,在大樓啟用後,BIM 技術被運用於「電子維護管理系統」,透過 3D 建築資訊模型,提供大樓內設備位置及履歷資料的即時讀取。系統可進行設備的監測和維護,包括保養計畫、異常修繕及耗材管理,讓整棟大樓的全生命週期狀況都能得到妥善管理。

智慧建築導入 BIM 技術的應用,從建造設計擴展至施工和日常管理,使建築生命周期的管理更加智慧化。以 FM 系統 ( Facility Management,簡稱 FM ) 為例,該系統可在雲端進行遠端控制,根據會議室的使用時段靈活調節空調風門,會議期間開啟通往會議室的風門以加強換氣,而非使用時段則可根據二氧化碳濃度調整外氣空調箱的運轉頻率,保持低頻運作,實現節能效果。透過智慧管理提升了節能效益、建築物的維護效率和公共安全管理。

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總結

綠建築、綠建材與智慧建築這三大標章共同構建了邁向淨零碳排、居住健康和環境永續的基礎。綠建築標章強調設計與施工的生態友善與節能表現,從源頭減少碳足跡;綠建材標章則確保建材從生產到廢棄的全生命週期中對環境影響最小,並保障居民的健康;智慧建築標章運用科技應用,實現能源的高效管理和室內環境的精準調控,增強了居住的舒適性與安全性。這些標章的綜合應用,讓建築不僅是滿足基本居住需求,更成為實現淨零、促進健康和支持永續的具體實踐。

建築物於魚塭之上,採高腳屋的構造形式,尊重自然地貌。圖/內政部建築研究所

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【成語科學】動如參商:參宿和商宿是哪兩顆星星?帶你認識古代中國的星座系統!
張之傑_96
・2023/09/08 ・1103字 ・閱讀時間約 2 分鐘

西元 759 年,大詩人杜甫經過老友衛八的家鄉,屈指數來,兩人已 20 年沒見過面。當年衛八還沒結婚,如今已子女成行。杜甫在衛八家過了一夜,翌日匆匆告別,寫下膾炙人口的〈贈衛八處士〉,頭兩句「人生不相見,動如參與商。」就是成語「動如參商」的出典。

唐代習慣以家族的排行稱呼人;處士,對隱士的尊稱。參(ㄕㄣ),指參宿;商,即商星,是心宿的主星。參、心二宿都是二十八宿之一,參宿位於西方時,心宿位於東方,不會同時在天上出現。

參宿位於西方時,心宿位於東方,不會同時在天上出現。圖/高魯《星象統箋》

動如參商,比喻見面不易。我們先談到這裡,造兩個句吧。

畢業後同學們動如參商,再也無法朝夕相處。

您遠渡重洋後咱們動如參商,已難得見上一面。

造完句,接下去要說明什麼是星宿了。無論哪個民族,都會將天上的星星分成組,每組之間作些連線,然後比附成英雄人物、動物、器物等等。這種分組,有利於天文觀測。

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星座,是西方所發展出的天文觀測體系,總共有 88 個,最為人們熟知的是黃道十二宮。太陽在天球上的軌道稱為黃道,黃道上有 12 個星座,在您生日那段時間,太陽在天球上所對應的星座,就是您的生日座。

中國古代將一組星星稱為一個星宿(又稱星官),魏晉時統合成 283 個,含有星星 1464 顆。在這 283 個星宿中,最為人熟知的是二十八宿,也就是月亮運行軌道(白道)所經過的星宿。

二十八宿是:角亢氐房心尾箕,斗牛女虛危室壁;奎婁胃昴畢觜參,井鬼柳星張翼軫。

二十八星宿。圖/wikimedia

在二十八宿中,角亢氐房心尾箕是東方七宿,奎婁胃昴畢觜參是西方七宿。商星是心宿的星星,和西方七宿的參宿是不會同時出現天際的。

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中國的星宿,每一星宿的星星數目不等,以心宿和參宿來說,心宿有 3 顆(第二顆就是商星),參宿則有 7 顆。星宿的星星以數字編號,有時另有專名。以心宿的商星來說,編號是「心宿二」,商星是它的專名。

心宿二(即天蝎座 α 星)是顆紅巨星,會發出火紅色的亮光,所以還有一個專名——大火。我們的祖先早就觀察到,每到夏末秋初,大火星就會落向夜空的西邊,表示天氣將逐漸轉涼了。

心宿二又被稱為大火。圖/wikimedia
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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。