【人物專訪】學物理難成麒麟之才?-訪廖思善老師

●4/30 廖思善老師主講:「花豹的斑紋與數學不得不說的故事」點此報名

IMG_9452採訪|楊于葳
攝影|黃道佐

●當《琅琊榜》遇上物理學
還記得在戲劇中,一名小書僮欲將機密文件存放至偌大的琅琊閣藏書庫時,那書閣機關設計之巧妙嗎?還記得蘇宅與靖王府的地底下,建有一條相互往來的暗道嗎?萬一在設計機關時思考不夠縝密,小書僮在按下書庫開啟的開關時便不會有反應;萬一在挖建地道時,稍有不慎挖歪了,兩條路豈不是永遠沒有相交的一天?在過去,物理的影響力小至一個藏書閣,大至江山社稷,而在現代也是如此,手機的問世便是最好的證明,若是沒有物理學家去探究晶片、半導體、電磁波等科學知識,手機就不會被發明出來,所以說物理無時不刻的充斥在我們生活當中,同時也帶給我們許多便利。

●一卷風雲瑯琊榜,囊盡天下奇英才
說到科學界的琅琊榜,不外乎是登上Science或者是Nature等國際知名期刊,對於學者來說更是一大殊榮,而廖老師也是榜上英雄呢!老師的研究團隊從數理觀點以及涂林模型,去探討花豹的斑紋怎麼形成,這項研究成果在2006年時登上了Nature期刊亮點研究的頭條新聞,在當時備受國際矚目。假設未來的實驗支持這樣的論點,那表示說我們對於生命的斑紋、圖案或者是形狀,都可以有一套數理的解釋。當我們充分了解掌握形成斑紋的機制及過程以後,我們甚至可以改變參數來調控,產生出我們要的形狀。本期的講座中,老師將會與我們分享花豹斑紋的秘密,以及科學家涂林的小故事,敬請期待囉!

●連梅宗主都不見得懂得「經濟物理」
廖思善老師任職於中興大學物理學系,老師的研究專長包含「非線性物理」、「生物物理」、與「經濟物理」。生物與物理皆為自然科學的學科,二者之間多少會有交集,但是「經濟物理」是什麼呢?經濟讓人聯想到的,就是民生生活、金融發展,而在經濟學當中,有一部分的特定的人士是很懂數學的,他們會掌握大數據(big data)。用最簡單的例子來說,股市就是一組數據,股市的數據每天都在變化,而這是一直以來大家都想掌握的數據。如果知道股市什麼時候可以上漲,什麼時候可以下跌,就可以知道什麼時候可以賺錢。透過數據研究去理解它的特性,也是經濟學家長期以來都在做的事情之一。

●致勝的巧妙點在於瞭解,並快速的處理龐大的資訊
為什麼梅長蘇得以成功的擾亂京城風雲,每件計畫都環環相扣,還可做到滴水不漏?那都是多虧有了囊盡天下奇事、收藏著大量的資訊的琅琊藏書閣幫忙,憑藉著大量的資訊以及謀略策劃,梅長蘇才得以成功致勝。老師說,不管是用統計的方法也好,還是建立模型(model)也好,物理學家擅於處理複雜且龐大的數據資料。數據本身有很多種,股市就是其中一種,匯率、買賣價格也都是,所以說數據實在是太多了,正因為數據種類繁多,只要你有好的研究方法,物理學家也可以研究經濟數據,而且物理學家的觀點跟經濟學家不一樣,可能會提出新的切入點,出現不一樣的結果。

●有許多事情,你不去做怎麼知道結果?
梅長蘇:「這世上有些事情的發生,不會有人預料得到,也根本沒有辦法控制的住,我所能做的,就是盡量讓它有好的結局」。對於科學家來說,從事學術研究何嘗不是如此?做研究的方式有很多種,有些人做的研究是延續別人既有的方法,但老師認為,使用重複的方法在科學研究上比較不會有創新,所以老師會想創造出自己的方法,「這個東西別人這樣做,那我自己是怎麼想的呢?」「我要怎麼用新的方法做同樣的實驗呢?」,當你有想法的時候,就可以做出新的東西,也許做出來的成果可能沒有比前人做得好,但是至少這項成果是用自己的觀點在處理這件事,或許無法有所突破,但有時候的成果也會令人驚奇讚嘆!

老師說,其實做研究最大的困難就是沒有新想法。舉例來說,當泡泡聚在一起的時候,水分流失後,泡沫就會變成由多面體組成,這是少數的人才會觀察到的現象,「到底是什麼樣的多面體呢?是正方體呢?六個面的呢?還是八面體?」這個問題早在一百多年以前,已經有人研究過。近代科學家重新探討這個問題,多從能量的觀點來探究,而老師想從表面張力,從力的觀點來做模擬。預期當力達到穩定狀態的時候,泡沫的形狀會自然的呈現出來。

最近老師就是在做這樣研究,但現在過程中遇到了難題,已有好一陣子不知道下一步要怎麼做。老師笑稱:「這就是做研究最難過的地方,也是趣味的所在。說不定哪一天靈感乍現,就可以再繼續往下走。回頭看會覺得蠻有意思的,但是在當下,蠻辛苦的」。

●已經錯過的歲月,像逝去的河水,永遠也無法倒流。
老師是高雄人,兒時生活在太平的時代,讀書對於老師來說從來就不是煩惱。從小一開始擔任班長,每天都快快樂樂的上學,放學後就是一連串的遊玩與嬉戲,騎馬打仗、跳土風舞、抓蜻蜓、打彈珠、玩陀螺、射橡皮筋等早期的童玩活動豐富著老師的童年。老師笑稱:「那時候不像現代有這麼多課外活動,童年就是玩呀!」

學生時期曾發生一件令老師難忘的事,影響日後的處世態度。一次在上導師的國文課堂時,有位調皮的同學做了一件非常讓導師生氣的事情,導師當下雷霆大怒。可是過了幾秒,又恢復到心平氣和、和顏悅色的樣子,繼續從容地講課。對於在盛怒下把情緒拉回到教學現場的這位導師,給學生時期的老師相當大的震撼。老師說:「感情很重要,但是對於公眾事務,要很理智。當你對他有責任的時候,你不能用情緒來做事情,處理事情就是要這個樣子」,同時也勉勵自己在教學上也要做到這個樣子。

●求知若渴者可得天下
如果再給老師一個重新選擇的機會,依然會選擇物理領域嗎?「一直待在理科的原因,是因為沒有機會去真正接觸文學或是社會科學」。長大之後開始接觸社會才發現,原來有趣的事情這麼多。因為小時候沒有機會接觸多樣的選擇,理科學業成績表現較優異,自然而然的就走上這條路。可是如果從頭選擇,說不定會選擇經濟學,因為老師認為經濟學很重要,本身也需要數學,同時又影響到整個國家、社會,又或者是選擇從事建築行業,因為建築跟數理有著密切的關係,又涵蓋視覺設計等技術,令人感到新奇有趣。所以若從頭來過,選擇很多,但到最後會選什麼,老師自己不知道。

當上教師後,老師有許多感觸,語重心長的說,成績真的不重要,學一個東西要保有好奇心,有了好奇的心,做事做會有熱情,學習也會有熱情,自然而然可以讓你在任何一條路上都可以走得很開心,到老都可以很快樂。保有好奇心以及熱情,絕對可以讓你成為心目中的麒麟之才!

●4/30 廖思善老師主講:「花豹的斑紋與數學不得不說的故事」點此報名

 

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