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台大最經典的科普通識課!那些年,我在星空下學到的 4 件事

2019-11-20 13:36:16
Managertoday
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「認識星空」在台灣大學曾創下只開放 180 人、卻擠進兩千多人搶修的紀錄,看似較為生僻的天文科學,台大物理系暨天文物理研究所教授孫維新卻能講來風趣自然,更無時不刻的提點學生在學習科學時,判斷力跟創新態

「認識星空」在台灣大學曾創下只開放 180 人、卻擠進兩千多人搶修的紀錄,看似較為生僻的天文科學,台大物理系暨天文物理研究所教授孫維新卻能講來風趣自然,更無時不刻的提點學生在學習科學時,判斷力跟創新態度的重要性,讓天文不再只是探索無垠星空的一門科學,更是培養獨立思考能力的學習歷程。

科學是一門講究創新與變革的工作,因為眾多的科學工作者窮盡一生的目標,就是冀望自己能夠推翻、補足過往累積的知識基礎,重新堆疊出新的理論或結果,最終問出更好的問題,留待後人續解。

而在探究科學的過程中,要特別小心那些看似簡單、直覺的現象,因為正如英國偵探名作主角夏洛克‧福爾摩斯(Sherlock Holmes)的名言所述:「沒有任何事比明顯可見的事實更能欺騙別人。」一旦落入直觀的陷阱,就很可能導出偏頗的結論、而將科學的發展導入錯誤的方向。

也因此,一個科學工作者、或者學習科學的人都應該具備有在不疑中有疑、對於現存的事實提出批判,以及獨立思考的能力,但要如何培養,我們可以分成 4 個原則來討論:

1. 對既有「事實」抱持懷疑態度,尋求真相、勇於修正過去想法

仔細爬梳天文科學史料,可以發現天文學的發展,就是一連串認錯的歷程。因為他們不在追求「真理」(truth),只能在一次次可見的「真相」(Fact)中洞見表裡。

以16世紀以前眾人對於太陽與地球的認識為例,當時的天文學家對於克勞狄烏斯.托勒密(Claudius Ptolemaeus)提出的地心說,對太陽繞著地球轉的「事實」堅信不移,師傳弟子、弟子再傳予世人。

直到尼古拉‧哥白尼(Nicolas Copernicus)出現後提出日心說,表示太陽才是「宇宙的中心」、地球是繞著太陽轉動的,才推翻從前所學到的「真理」,發現星球運轉的「真相」。

但在哥白尼提出圓形軌道之後,約翰尼斯‧克卜勒(Johannes Kepler)又以橢圓形軌道修正了哥白尼的學說。提出假說、觀測修正、再提出假說的過程一直延續了 500 年,直至今日尚未停休。從這個過程裡,我們可以清楚的學到,在還未看清眾生眾物的本質之前,我們就必須對於眾口相傳的「事實」抱有懷疑,懂得「認錯」。

但在科學裡的「認錯」,講得並不是批判過去哪些部分是絕對錯誤,而是在已知的資訊中,發現有哪些地方不夠周延而需要補足的,進而勇於修正過去的想法,再造變革。

這種科學人的態度,可以延伸至生活或工作環境當中,你能不能對既存的現狀提出疑義?你有沒有勇氣改善現狀,一掃陳腐,讓組織變得更好?

2. 拋開過去規範束縛,擁抱不怕犯錯的勇氣

再者,勇於認錯、不被過去的規範所束縛,會成為組織愈跑愈快、愈順利的動力,而這個風氣得從上而下要求,才能有發揮的可能。

以全美國歷史最悠久、規模最大的科學館──舊金山探索館(Exploratorium)為例,該館自 1970 年代由法蘭克‧歐本海默(Frank Oppenheimer)創辦至今,致力於推廣基礎科學知識,館內多數的實驗設計展示品並不是花錢購買,而是由館內工作者耗費心力,用各式各樣的材料所研發而成,簡單卻又戮力創新的工作文化,令世界上科普教育工作者,皆公認此處為科學教育的神聖殿堂。

而剛卸任的館長丹尼斯‧巴特爾斯(Dennis M. Bartels)也曾直言,創新文化是該館一直保持優先地位的關鍵因素,而能讓館內工作者願意投注心力於研發展品的原因,不只是員工對於新事物擁有熱情,而是在於領導者是否擁有願意放手、鼓勵部屬不怕犯錯的勇氣。

在長久以來講究長幼尊卑、天地君親師的華人社會中,要讓領導人(或師者)理解營造一個容許犯錯、提出疑義的環境,對於企業整體乃至於科學發展相當重要,是有其困難度的。

也因此領導者得把眼光放得更遠一些,唯有理解並且落實「弟子不必不如師,師不必賢於弟子」的態度,改變「師與徒」之間的關係,才能讓企業、文化或科學發展產生不一樣的變革。

3. 試著想像在不尋常的環境下,答案會不會跟現在不一樣?

遵循上一個原則,在這種習慣於遵從師長教誨的情境之下,我們就很難跳脫現狀,提出不一樣的問題、給出不一樣的答案,自然無法有所創新突破。

用兩個物理學的概念講述框架對於人類知識的局限。在一般生活中,牛頓力學〈Newtonian Mechanics〉可以解決大部分人類所觀察到的重力與運動現象,沒有疑義。

但我們從來沒有想過,若你處在高速運動跟強大的重力場的情況下,那牛頓力學或許就不適用,而需要用愛因斯坦相對論(Theory of Relativity)來解釋不那麼尋常的一切。

你可以將愛因斯坦相對論看做是一個比較大的圓圈,牛頓力學則是被包含在裡面、比較小的那個圓圈,而我們多半時間都停留在牛頓力學的那個小圈裡面,自然也不可能想得到原來自己有一天,需要用到愛因斯坦的相對論來理解世界。

圖說明

把這樣的情境放到職場中,正是一般工作者習慣於主管交辦章程、按照規定的工作方法,若組織成員皆認為上行下效是必然,那麼自然也無法有所突破,做出與以往不同的決斷。

換句話說,所有的工作者應該都試著要想像,「在不尋常的環境下,答案會不會不一樣?」拓寬視野跟框架,生出自己的相對論,為既有的問題提供新的解決方案。

4. 以知識墊高視野與想像力,好奇心是通向未來唯一的路

最後,人類的創新思考源自於豐富的知識,因此大量的汲取眾人之智慧是必經歷程,試想宇宙有138億年的歷史,從這個角度來想人類的生命,簡直是滄海一粟。若用有限的生命度量無限的知識,後者更是令人敬畏。

清華大學榮譽教授李家同曾說,「精彩的創意來自於高深的學問。」畢竟當一個人沒有豐富的知識時,即便你給他再大的空間發揮創意,他所能夠提供的,也不過就是出生以來的天分與本能,難再突破。

也因此,在有限的年歲裡,多讀、多看、多問、多學或多旅行,都是好的。知識如階梯,可以墊高你的視野、想像力,當你在跟眾人仰望同一片星空時,卻能「察人所不察,言人所不能言」,在萬事萬物的表象上,找到新的角度做詮釋。

把視野拉回無限星空當中,你會發現太陽的體積是地球的130萬倍,但太陽又是銀河 2000 億顆恆星裡面中間偏小的一顆。而在可觀測宇宙裡,又有 500 億到 1000 億個銀河。想得再遠一些,像我們現在所身處的宇宙,恐怕在未知的世界裡又不只一個。

在空間或時間上,我們的形體與存在都無法跟宇宙比擬。但轉念一想,你又會發現人類雖然軀體渺小,但思想卻能無遠弗屆,直指宇宙的起源,卻又不免肯定人類對於求知的好奇心有多麼旺盛。試著在人生中保有這樣的好奇心、思考力,為下個世代的進步鋪路。

圖說明

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圖片來源 / Tobias Van Der Elst via flickr , CC lisened