【科學講古列車】科學家到底在忙什麼?
科學是怎麼出現的呢?科學,來自於人們為求生存的意志與好奇的本能。像是為了計算收穫莊稼的時機,因而由星空的變化導出了曆法,因此產生了對星空的幻想,浪漫的星座故事也催促著人們對宇宙的進一步探索,於是天文學便這麼誕生了。人們對白雪充滿了好奇,於是科學家用顯微鏡觀察了雪花,發現雪花其實有著數千種不同的結晶形狀。所以科學天天都在上演,無處不在,只是我們能否調整自己看待事物的眼光,能不能察覺而已。
Read more科學是怎麼出現的呢?科學,來自於人們為求生存的意志與好奇的本能。像是為了計算收穫莊稼的時機,因而由星空的變化導出了曆法,因此產生了對星空的幻想,浪漫的星座故事也催促著人們對宇宙的進一步探索,於是天文學便這麼誕生了。人們對白雪充滿了好奇,於是科學家用顯微鏡觀察了雪花,發現雪花其實有著數千種不同的結晶形狀。所以科學天天都在上演,無處不在,只是我們能否調整自己看待事物的眼光,能不能察覺而已。
Read more過去很長一段時間,科學實驗一直都是跟在科學理論的後面,只是為了要證實或否證理論而存在;就連孔恩的劃時代作品《科學革命的結構》,也是受到這樣的看待。然而哈金 (Ian Hacking) 在 1983 年出版《表徵與干預》 (Representing and Intervening) 一書,開創了實驗哲學,宣稱「實驗有它自己的生命」,讓實驗哲學跳脫科學哲學的傳統架構。本講次以「實驗是否可以重複?」的命題為出發點,探討這個新實驗哲學的發展脈絡。
Read more人們對於宇宙的認知,從遠古時期以為地球是宇宙的中心,直到今日:發現宇宙正加速膨脹,於是推論有奇特的暗物質與暗能量存在;找到了超過四千顆系外行星,我們正逐步探索是否可能有外星生命存在;ALMA目擊了行星的出生地,使人類更加了解行星的形成過程。
Read more為什麼x2+1=0要有解?國中的時候,只需要在答案卷上寫個無解,就能讓我們考上高中。為什麼上高中之後,這個方程式就應該要有解?虛數又是什麼?在實際運用上很重要嗎?沒有虛數會怎麼樣?要了解這個問題,必須先從文藝復興說起……
Read more在科學史上,「人擇」是「天擇」的重要靈感,事實上天擇是以人擇為模型而建構的。達爾文在《物種源始》中,便以育種家鴿的人擇為引子,闡述天擇的概念。有趣的是中國人也有培育家鴿品種的經驗,甚至有專司育種工作的官方單位,以及紀錄品種的鴿譜,為什麼中國人沒有想出天擇理論呢?
台灣的賽鴿活動,從 1930 年代由日本引進,到了 1960 年代成為民間流行,也因此衍生出許多賭博、作弊與黑道介入的亂象。賽鴿飼主們為了能致勝,砸下重金購賣冠軍種鴿進行交配,然而業主們欠缺遺傳學的基礎,加上台灣惡劣的賽鴿文化,也釀成不少慘無人道的育種悲劇。
Read more數學與文學一向被視為知識特徵的兩個極端,前者理性,後者感性。不過有學者指出數學與文學的思維有許多類似之處,本講次就分享在大學的數學史選修課中,如何引導學生將數學知識與概念融入小說創作之中,激發他們的文學創意和想像。
Read more在科學史沙龍<為什麼孔恩誤解了STS?>的講次中,我們談到啟迪人們對科學中社會學面向重視的孔恩,認為因之而起的科技與社會研究 (SSK/STS) ,是個錯誤的歧途發展。本講次延續前次的脈絡,介紹孔恩最出名的學生之一佛曼 (Paul Forman) 發表的經典論文,如何鼓動起孔恩對其深有保留的新興學派與學門 SSK/STS 。
Read more生物擬態是一種天擇作用造就生物性狀,使其產生在自然環境中的生存適應力的現象。生物教科書上所提到的擬態,通常僅限於防禦性擬態,分為「貝氏擬態」以及「穆氏擬態」兩大類,然而近年來卻有學者認為穆氏擬態根本不存在。本講由穆氏擬態的概念起源出發,了解這個理念為何最近受到質疑的過程。
物競天擇是達爾文在演化生物學最著名的主張,然而他另一項比較不引人注目的重要主張「性擇」,所衍生出來的種化、遺傳交流、訊號傳遞、繁殖策略、寄生蟲生物學,以及生殖投資所產生的權衡與代價,一直都是行為生態學上耐人尋味的研究題材。本講以台灣本土的草蜥為例,經過大量標記樣本以及長期觀察,探究性擇造就的繁殖之謎。
Read more費曼在《物理定律的特徵》一書中說過:「我想我可以很確切地說,沒有人了解量子力學。」但是如今人們流傳的,是一句比較符合費曼在人們心目中的頑童形象,但他從未說過的話:「如果你以為你懂量子力學,那麼你就不懂量子力學。」科學史存在著許多這種真真假假,弄假成真的內容,本講次就以量子力學在 1925 年到 1935 年的關鍵十年發展期,為聽眾釐清當時許多針鋒相對的觀點真偽。
Read more全世界約有 1,500 種珊瑚,位於所謂「珊瑚金三角」頂端的台灣,就有其中 400 多種,種類佔全世界四分之一以上。這種從三疊紀生存至今,外表脆弱且無尖牙利爪的生物,為何會成為海洋生態環境的重要指標?本講就珊瑚的基本構造說起,介紹「胞內共生」這個珊瑚特殊的生物現象,以及珊瑚白化的機轉。
全球氣候變遷造成海水酸度上升、溫度劇烈變動,海中的熱帶雨林「淺水區珊瑚礁生態系」,面臨前所未有的挑戰。有科學家提出深海珊瑚庇護所假說,認為淺水珊瑚礁易受環境因素以及人為活動影響,發生白化或疾病現象,因此較不受這些因素影響的深海珊瑚礁,有機會成為淺水珊瑚礁的庇護所。水深 40 公尺以下,光線穿透率僅剩 1% ~ 10% 的中光層珊瑚,真能夠成為珊瑚白化的庇護所嗎?
Read more有哈佛物理學博士學位的孔恩,在 1962 年出版的《科學革命的結構》,可能是 20 世紀最受矚目的一本學術著作。這本書喚起了人們對科學中社會學面向的重視,然而孔恩卻覺得因之而起的科技與社會研究 (SSK/STS) ,是個錯誤的歧途發展。為什麼孔恩會會有這樣的誤解,看不出 STS 的精彩之處呢?
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一講到科學,人們經常認為那是真理以及理性的代表,然而孔恩的《科學革命的結構》卻讓許多人發覺,以科學史觀之,科學其實有其結構,而在建構科學的過程中,社會的各種因素扮演著重要的角色。這是一種理解科學的新途徑,然而科學真的是社會建構的嗎?在科學發明與創造的過程中,個人能力完全被社會因素淹沒了嗎?這樣的觀點是否否定了科學是知識的代表呢?
據說當年曾經有記者問愛丁頓,有人說全世界只有三個人真正懂得愛因斯坦的相對論,愛丁頓思考了一下,回答:「我在想第三個人是誰?」愛因斯坦與愛丁頓之間的關係,其實比這略帶曖昧的話還要密切,他們的互動甚至還被拍成電視劇呢!本講次藉他們兩人的故事,回顧二十世紀初期天文學與宇宙論的關鍵發展。
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宇宙論在愛因斯坦的廣義相對論問世之後,就分為靜態宇宙論與演化宇宙論兩大派別,彼此爭執不下。現代廣為人所知的大霹靂宇宙論,要等到三項重要的推論被先後被證實之後,才成為物理宇宙學的主流,而這些研究工作與一位跑得比誰都前面,卻被大多數人遺忘的物理學家阿爾法緊密相連。本講次介紹這位無名英雄的研究工作,如何形塑大霹靂宇宙論。
非歐幾何的誕生,是數學史上的一個傳奇故事,而這圍繞著歐幾里得《幾何原本》的第五設準發展。數學家一開始試圖證明這個設準是否「多餘」,然而在承認這個任務失敗之後,他們終於面對世界上除了歐氏幾何以外,可能存在另一種新的幾何學。
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從歐氏幾何真理的瑣碎補題出發,到嶄然確立的怪異幾何,非歐幾何的橫空出世,結束了一段兩千年的真理追索。透過對於高斯無上定理的認識,以及繼承高斯思想的黎曼發明/發現的幾何新觀點,非歐幾何得以被納入更宏大的系統,為現代數學與物理學奠立了新基礎。本講次主要交代高斯在非歐幾何發展史上的樞紐地位。
從蝙蝠在暗夜裡精確地辨位捕食的原理,發展到應用於追蹤魚群以及地質探勘,如今更是為新手父母提供產前的高層次胎兒影像,這些都是超音波的奇妙作用。本講次從臨床上常用的超音波檢查為起點,為聽眾簡介超音波的原理及其應用。
Read more動物胚胎的發育,可分為細胞分裂、細胞分化、模式形成、型態發生等等幾個階段,這些細胞、組織及器官在個體空間與時間上的整合分佈,都牽涉到細胞之間的溝通,以及基因的表現時機和位置。人們對這些精準的調控機制所知有限,然而仍舊不斷地藉由那些看來和我們長的「很不像」的果蠅、線蟲、斑馬魚以及老鼠,試著了解這場命「孕」交響曲,發生、錯生、重生、以及再生這四個樂章。
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