妙趣痕聲——聲彩繽紛的STEAM

歡迎進入聲彩繽紛的世界!閱讀以後,你的生活將從此妙趣痕聲!

「聲音」是我們日常生活中最常接觸的物理現象。從本質來看,聲音就是一種波動,所以不僅蟲鳴鳥叫是聲音、音樂是聲音,甚至地震都是一種聲音。生物們藉由聲音來傳遞訊息,而人們更是利用聲音來探索世界、傳遞感情。隨著人們在聲音之旅的旅程中邁進,這個世界也愈來愈繽紛多彩。

本書收錄臺大科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演講內容,先從聲音的物理性質切入,說明各種樂器的發音原理;接著介紹音樂製作的流程與重點;再透過心理學的研究剖析聲音對情緒的影響;並說明研究人員如何利用地震儀來聆聽地球的聲音;而聲音在各種脊椎動物生活中所扮演的角色,更是顛覆你對於動物叫聲的理解;此外,利用聲音的物理性質,人們不僅能夠將期用於海洋的探測,甚至能讓光與聲音互相轉換,讓我們看見聲音聽見光。

當你「聆聽」完這首由各個領域交織而成的知識交響曲,你不僅會對聲音的奇妙與多樣感到驚奇,更會發現這個聲聲不息的世界是如此地美麗。

歪打正著的科學意外

有些重大的科學發現是「歪打正著的意外」?!然而,獨具慧眼的人才能從「意外」窺見新發現的契機。透過這本書讓您重新定義「意外」的價值。

科學發展並非都是循規蹈矩的過程,事實上很多突破性的發現,都來自於「歪打正著的意外發現」。關於這些「意外」,當然可以歸因於幸運女神心血來潮的青睞,但也不能忘記一點:這樣的青睞也必須仰賴有緣人事前的充足準備,才能從中發現隱藏的驚喜。

您可知道,世界上第一顆電池的誕生,可是為了反駁其他人的理論才製造出來的?結果這顆電池不僅成功推翻了原先的理論,更開啟了後續電與磁領域的研究!您可知道,醫學上常用的X光的發現,竟然還得歸因於發現者侖琴患有色盲!?這項發現可以說是推動了醫學邁進一大步。您喜歡看八點檔連續劇嗎?那潑辣、灑狗血的劇情總是讓我們愛不釋手,那您一定會喜歡胰島素的故事!這可是一段曲折離奇的歷史,過程中的峰迴路轉、高潮迭起,絕對堪比八點檔連續劇,您絕對不容錯過!

本書收錄臺灣大學科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演講內容,先從歷史、哲學及社會學的角度切入,爬梳「意外發現」在科學中的角色;接著回顧電磁學四個有名的實驗;再依循光科學與照相技術,介紹X射線及放射線一連串偶然的發現;並一同探索物理奇才費米在科學史上驚奇連連的歷史軌跡;而高分子的發展過程中,導電高分子的幸運發現,開展了有機太陽能電池與生物感測器等的研究新方向;沙利竇邁分子和盤尼西林,意外引發人們擔憂的美麗與哀愁;胰島素的問世,奠定了整個醫學史的里程碑。

透過介紹這些經典的幸運發現,我們可以認知到,科學史上層出不窮的「未知意外」,不僅為科學研究帶來革命與創新,也帶給社會長足進步與變化。

★ 本書入選為「第82梯次好書大家讀 知識性讀物」、「第44屆中小學生讀物選介」

智慧新世界——圖靈所沒有預料到的人工智慧

辨識一張圖片居然比訓練出訓練出AlphaGO還要難!?AI不止可以下棋,還能做法律諮詢!?AI也能當個稱職的批踢踢鄉民!?

人工智慧一詞首度於1955年被提出,在二十一世紀的今天已普遍,被認為是影響未來人類社會發展的關鍵技術。

人工智慧之父圖靈認為人工智慧可藉由模仿人類智慧,從符號邏輯的推導與知識結合來達成;但這個方向的人工智慧並沒有獲得巨大的成功。而進化至今的人工智慧,是建構在以巨量資料和統計為基礎的機器學習與深度學習之上,二十一世紀的人工智慧早已聰明地滲透在你我生活中。

本書收錄臺大科學教育發展中心「探索基礎科學講座」的演說內容,主題圍繞「人工智慧」,將從機器學習、資料探勘、自然語言處理及電腦視覺重點切入,並重磅推出「AI嘉年華」,深入淺出人工智慧的基礎倫理、方法、技術與應用,且看人工智慧將如何翻轉我們的社會,帶領我們前往智慧新世界。

心靈黑洞——意識的奧祕

意識是什麼?心靈與意識從何而來?我們真的有自由意識嗎?植物人處於怎樣的意識狀態呢?動物是否也具有情緒意識?感覺與知覺經驗如何在大腦中產生?我們為什麼會有錯覺?人工智慧也能有自我意識嗎?機器算得出新靈與意識嗎?

自古以來人類就對自我的意識經驗充滿好奇,「心靈」與「意識」更是近來科幻電影常用的題材,對於社會大眾具有獨特的吸引力。過去總是由哲學家主導辯論的意識研究,到了二十一世紀,已被科學界承認為嚴格的科學,經由哲學進入科學的領域,成為心理學、腦科學、精神醫學等爭相研究的熱門主題。

本書收錄臺大科學教育發展中心「探索基礎科學系列講座」的演說內容,主題圍繞「意識研究」,由八位來自不同專業領域的學者帶領讀者們認識這門與生活息息相關的當代顯學。這是一場心靈饗宴,也是一段自我瞭解的旅程,讓我們一同來探索《心靈黑洞——意識的奧祕》吧!

星空協奏曲

義大利天文學家伽利略在1609年將望遠鏡對準天際觀測,獲得支持「地動說」的有力證據,在學界中激起一陣駭浪。四百年後,全球天文組織定2009年為「全球天文年」,就是為了紀念此事。臺大科學教育發展中心適逢其會,舉辦了「2009星空協奏曲」講座,邀請國內數位學者講演天文學的發展歷程,帶領聽眾穿越時空,一同沉浸於天文、數學、物理所交織而成的樂曲之中。

本書彙編了「2009年星空協奏曲」之內容,將高涌泉、曹亮吉、徐光台、姚珩、吳俊輝教授精彩的演說化為文字與圖像,可說是以「樂譜」的形式呈現了「協奏曲」之內涵,從古希臘人的數學天文學到愛因斯坦的時空觀革命,記述著二千年來的開拓與推進,從深入淺出的語句中,可體會到親臨現場、餘音繞樑的感受。