科學的浪漫

《圖書簡介》

在嚴肅的另一面，科學是浪漫的。
人類登陸月球四十多年，太空不再遙不可及，機器人從工廠走進了校學，走進了家庭，也當了「華生」醫生，我們不盡疑惑世界是否真實。科學不但有趣，也很幽默，理所當然的事，經科學研究，證實了當然。科學的研究在實驗室內，發展成技術則用在實驗室外，用大數據改變行為，預報犯罪，也許是科技人員心地善良，不知不覺留下負面缺口，使得社群網路的安全成為現在一大威脅。科學家說的話，有的不能理解，有的與我們所了解的正好相反，但也有的讓我們如浴春風，心有戚戚然，不盡感佩他們的智慧。好萊塢增加了一批新人，不是演員、編劇、導演，而是科學家，來精確計算科幻影劇的動態，像是把人體縮到螞蟻那麼小，來因應觀眾科學水平的日漸提升。
這本書收集了五十篇容易閱讀的短文，期望把讀者帶進科學的浪漫領域。

《自序》

一位老師的話讓我醒悟，他說，科學追逐的是事實（Facts）、不是真理（Truth），因為真理不能定義，事實則是依循一定方法研究可以獲得的認可，這個方法就是科學方法。如果說真理永恆不變，事實則可能因時空而改變，後來的研究補充、修改、甚至反駁前人的研究結果，屢見不鮮。這位老師告誡我們，科學研究沒有失敗，只有結果與預期的不相符合，做實驗的時候儘管資料再微小也不要丟棄，因為對後來研究的人都是寶貴的資源。這不就是科學的浪漫？
每次看到科學或技術的突破，振奮之餘就想告訴朋友，但如何解釋得明白，就感困難。中國語文的運用偏重哲理，少對實物的描述，科技常用的結構與運作，更難找到適當的解說詞彙。當年試圖用普通的言語述說科技的成就，鼓起勇氣投稿報章，幸多刊載，後因工作暫停。直到網路的出現，寫作與傳播容易而順暢，工作之餘，重新提筆，以大眾化科學內容撰寫網路短文至今，多年未曾中斷，唯仍然不斷嘗試用大家能懂的簡單語詞，解說越來越複雜的科技進展。
這本書是從多年累積的文稿選出時效性不高的五十篇短文，希望內容的正確性能多維持一段時日，快速變動的技術，像無人駕駛汽車，從第一次競賽到現在有多篇文稿，僅選用電腦設計的倫理一篇，因為爭議還會繼續一段很長的時間。又如大數據、人工智慧、社群網路、機器人、生命的延續等題目，也都著重目前的運用，並未選用技術發展過程的稿件。
五十篇共分為五章，粗分為科學的浪漫、科學趣味與趣味科學、科學的務實與誤事、科學家如是說、科幻的魅力，每章十篇短文，雖歸屬同類，但無法嚴謹劃分，跨類別現象在所難免，社群網路為全球使用最廣的聯繫平台，有多面向討論的角度，因此四章各選一篇。另外，我得招認我是科幻迷，所以用第五章一整章來談論這一有趣的話題，其中對好萊塢科幻影片的背景科學，以及聘請科學家協助拍攝，多有著墨。
回到原話題，這本書不過拋磚引玉，期望有更多的大眾科學作家，以更通俗的日常語言，解說日益複雜的科學研究以及技術創作。
那福忠 謹誌

《第一章 科學的浪漫 Science is interesting. Interesting things may also be science.》

1.1我們活在模擬的虛幻世界？
越來越多的未來學家、哲學家、物理學家，懷疑我們活著的世界是不是真的。那不是真的又是什麼？可能是模擬的，我們每個人、每件東西、每樣個活動、周遭環境，乃至地球、整個宇宙，都是被一個超級電腦模擬的，好比電動遊戲不用替身，我們自己鑽進遊戲裡面，作個小兵、或是將軍。現在的電腦除了模擬遊戲，越來越多應用在科學與生活上，五十年以後電腦能量增進百萬倍，模擬也會更細膩、更逼真，有一天會把我們都模擬進去。聽起來像科幻小說，但哈佛大學的Odssey超級電腦，只花了幾個月，就模擬了140 億年的宇宙。
科學家說宇宙可以量化，即使是被認定非精準性的生命科學，像是基因排序，也可以數學方式用電腦解決，科學家認為用數學方式解釋宇宙的秘密，至少比用文字說的更明白。如果每一件事都可以用數學分解成0與1那能量夠強的電腦是不是可以從人類的基因排序，建構人類的基本功能？如果能製造出一個人，是否能製造一個世界？科學家推測已經有人這麼做了，創造了我們的世界，現在問題是如何檢驗我們的世界是實體的，還是虛幻的。
科學家想用物理方法檢驗我們存在的真實性，但遇到了困難，據說是相對論與量子力學的衝突，用我們聽得懂的話來說，就是我們可能生活在一個由超級電腦模擬的虛幻空間。當然，這些解釋無法證實對錯，可以當作科幻小說，作為休閒的話題。
人類的存在說起來是一件奇妙的事，生命從地球緣起，需要完美的搭配，太陽距離，大氣層組合，重力，搭配得太完美了，試想如果星際「暗物質」（Dark Matter、宇宙中無法用電磁波僅能用重力觀測的物質），力道再強一丁點，生命就不會存在。我們不免要問，這麼完美的條件從哪裡來的？一種解釋是刻意安排的，是試驗室裡的固定條件，輸入模擬的宇宙。當然模擬的背後不一定是人類，可能另一種「物」，它們知道如何操縱電腦，然後把自己隱藏起來。
很多學者支持多重宇宙、或平行宇宙的說法，也就是有無數個與我們相同的宇宙同時運轉，宇宙之間可能相同，也可能不同。這個議題被不同科學領域做不解釋，像影劇裡常有的時空穿越，可以解釋是跳到另一個宇宙。如果多重宇宙的理論成立，我們不盡要問，為什麼會有這麼多平行的宇宙？從哪裡來的？但用模擬理論就可以解釋，我們都是模擬裡的一員，製造模擬的人設計了多個結構相同的宇宙，但每一宇宙給予不同的預設參數，然後檢驗每一宇宙的運轉結果。
一百多年前，義大利物理學家、也是諾貝爾獎得主Enrico Fermi，問了一句出名的話「別人到哪裡去了？」過了一百多年這句話仍然成立。他的「別人」，是指地球以外的人或是生物，地球有適合生命滋長的條件，而太陽又是新的星球，所以不難想像宇宙之間有數不清的地球有生命存在，或曾經有過生命。我們做太空探索，他們也會太空旅行，可是直到現在還找不到任何來自外太空的生命，有人把這一矛盾現象稱為Fermi Paradox。
另一種有趣的解釋是上帝造人、上帝是世界的設計師，很多人都想像上帝是一位坐在雲裡面帶鬍子的長者，但模擬理論說，上帝是坐在鍵盤邊的電腦程式設計師，正如同我們現在的程式設計師，用簡單的位元創造世界。程式設計有兩種可能，一種是進化，從生命的起源開始編碼，讓我們依序進化到現在的世界；另一種是創造，類似聖經「創世紀」的記載，上帝在七天之內完成造物，但用的是電腦而非星際力量。
天體物理學家、也是諾貝爾獎得主George Smoot，在TEDx講述科技的進步確實可以模擬我們的生活。他說人類缺乏辨識「實體」的能力，雖然可以用物理的方法做基本的測驗，現在仍有困難。他問到，是不是正因此使我們難以分辨實體與虛幻？或者是，我們已然處於模擬的虛幻之中？
（本文寫於2015年4月27日）

那福忠，資訊技術專業，於1980年初任職台北聯合報，首創中文報紙電腦編排系統，淘汰傳統鉛字編排，影響所及，中文報業與出版業逐一進入電腦化生產階段，奠定後續的數位發展。現已退休，活躍於新聞專業相關之專欄以及科普寫作作為嗜好。

目錄
自序

第一章 科學的浪漫
1.1我們活在模擬的虛幻世界？
1.2華生醫師
1.3不存在的時間
1.4你也想當太空人
1.5似曾相識、靈魂出竅、鬼影跟蹤
1.6開卷的確有益
1.7機器人學校
1.8登陸月球四十年
1.9日出而作日落而息
1.10機器倫理學

第二章 科學趣味、趣味科學
2.1從社群網路尋找自殺原因
2.2真「李奧納多」談臉書安全
2.3都市人口愈多自殺率愈低
2.4別「讚」太多了
2.5舉頭望明月
2.6開著棺材巴士競選總統
2.7鐵達尼號一百年
2.8千奇百怪認真研究
2.9高科技的烏龍
2.10科學的幽默

第三章 科學的務實與誤事
3.1社會物理學
3.2你的工作可以更有意義
3.3預報犯罪
3.4技術基因拼圖
3.5美國選民初試電子投票機
3.6連自己都不知道的自己的密碼
3.7全球航空網暗藏危機
3.8怎麼逃離災難現場
3.9山寨GPS把豪華遊艇導向險境
3.10教人害怕的社群網路資安

第四章 科學家如是說
4.1不知道的不知道
4.2宏觀的智慧
4.3我們或可以繼續活下去
4.4縮小貧富差距、給下一代發展機會
4.5科學戰爭
4.6讓手電筒更亮一點
4.7孤單在一起
4.8零到壹
4.9社群網路是婚姻的地雷區？
4.10人的位置在哪裡？

第五章 科幻的魅力
5.1如果你能穿越時空
5.2宇宙有幾個？
5.3活在記憶裡
5.4 2064年的生活
5.5「世界末日」過後四十年
5.6天使與魔鬼的反物質之謎
5.7啟動原始碼的背景科學
5.8縮小的科學
5.9好萊塢的科學
5.10科幻的魅力

浪漫的科學家：卡爾‧薩根