後科學時代的 宇宙和生命新思維

1. 第15單元：第十五講：後科學時代的宇宙和生命新思維第15單元：第十五講：後科學時代的宇宙和生命新思維 後科學時代的宇宙和生命新思維 【本著作除另有註明外，採取創用CC「姓名標示－非商業性－相同方式分享」台灣2.5版授權釋出】

2. Emilio Segre, From X-Rays to Quarks: Modern Physicists and Their Discoveries

3. Wilhelm Conrad Roentgen (1845-1923) Discoverer of the X-ray

4. The hand of Mrs. Wilhelm Roentgen: the first X-ray image, 1895

5. jurvetson Murray Gell-Mann 1969 Nobel Prize winner, he coined the name of "quark”

6. Murray Gell-Mann coin the name of Quark • James Joyce's book Finnegans Wake: • Three quarks for Muster Mark!Sure he has not got much of a barkAnd sure any he has it's all beside the mark. —James Joyce, Finnegans Wake 參考來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Quark

7. 後科學時代的宇宙和生命新思維 科學分殊的危機 認知的局限 物質科學 粒子物理

8. http://www.amazon.com/Second-Creation-Revolution-Twentieth-Century-Physics/dp/0025214403http://www.amazon.com/Second-Creation-Revolution-Twentieth-Century-Physics/dp/0025214403

9. More Unified Theories • For years, physicists have sought for and found unified theories. • 1861-1865 • James Maxwell, in a series of pages, described the interrelation of electric and magnetic fields thereby unifying them into electromagnetism. This led to the now-famous Maxwell's Equations. • 1881-1884 • Hertz demonstrated radio waves and established that radio waves and light are electromagnetic waves of different frequencies, as predicted by Maxwell. 參考來源：http://pdg.web.cern.ch/pdg/cpep/more_unified.html

10. James Clerk Maxwell Heinrich Rudolf Hertz

11. 1967-1970 • Glashow, Salam, and Weinberg proposed a theory that unifies electromagnetic and weak interactions. • They predicted the mass of the W boson which mediates weak processes such as beta decay and predicted a new type of weak interaction and its mediating particle the Z boson. Higgs Boson. • 1979 • The Nobel Prize was awarded to Glashow, Salam, and Weinberg for their role in the development of the electroweak theory, four years before the discovery of the W and Z bosons! • 1983 • The W and Z bosons were finally discovered in 1983 by the UA-1 and UA-2 experiments at CERN. Larry D. Moore 參考來源：http://pdg.web.cern.ch/pdg/cpep/more_unified.html

12. 基本粒子物理 電磁理論(James Maxwell) +弱作用理論 電弱理論 +強作用理論 標準模型 (Standard Model) +重力作用 統一場論

13. Grand Unified Theory One of the biggest goals in physics today is to unify the strong, weak, electromagnetic, and gravitational forces into one unified force, or what physicists call the "Grand Unified Theory". It has already been discovered that at high enough energies, electromagnetism and the weak force are the same force, known as the electroweak force. It is theorized that if energies are increased even further, all the known forces will boil down into the same force. If the standard model can be simplified in this way, it may lead into areas of further study in order to get a better grasp of the world around us. 參考來源： http://blueflag.phys.yorku.ca/yhep/gut.html

14. 粒子物理 電磁理論(James Maxwell) +弱作用理論 電弱理論 +強作用理論 標準模型 (Standard Model) +重力作用 統一場論

15. http://crescentok.com/staff/jaskew/ISR/chemistry/quarks.jpg

16. 誰是Edward Witten? Lumidek http://online.itp.ucsb.edu/online/gross_c01/witten/oh/01.html

17. 什麼是弦理論? What is string theory? Witten: String theory is an attempt at a deeper description of nature by thinking of an elementary particle not as a little point but as a little loop of vibrating string. One of the basic things about a string is that it can vibrate in many different shapes or forms, which gives music its beauty. If we listen to a tuning fork, it sounds harsh to the human ear. And that's because you hear a pure tone rather than the higher overtones that you get from a piano or violin that give music its richness and beauty. So in the case of one of these strings it can oscillate in many different forms -- analogously to the overtones of a piano string. And those different forms of vibration are interpreted as different elementary particles: quarks, electrons, photons. All are different forms of vibration of the same basic string. Unity of the different forces and particles is achieved because they all come from different kinds of vibrations of the same basic string. In the case of string theory, with our present understanding, there would be nothing more basic than the string. 參考來源： http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/view-witten.html

18. http://www.nature.com/nature/journal/v438/n7071/pdf/4381085a.pdfhttp://www.nature.com/nature/journal/v438/n7071/pdf/4381085a.pdf

19. EssayNature 438, 1085 (22 December 2005)ConceptUnravelling string theoryEdward Witten （Last two paragraphs) • But what is string theory? It may well be the only way to reconcile gravity and quantum mechanics, but what is the core idea behind it? Einstein understood the central concepts of general relativity years before he developed the detailed equations. By contrast, string theory has been discovered in bits and pieces — over a period that has stretched for nearly four decades — without anyone really understanding what is behind it. As a result, every bit that is unearthed comes as a surprise. We still don't know where all these ideas are coming from — or heading to. • One day we may understand what string theory really is. But even if we do, and the theory is on the right track, will we be able to learn how it works in nature? I certainly hope so. Realistically, it all depends on many unknowns, including the nature of the answer, how clever we will be, and the clues we can get from experiment. 參考來源： http://www.nature.com/nature/journal/v438/n7071/full/4381085a.html

20. Superstring Theory World http://documentarywatch.com/cosmology-physics/superstring-theory-the-universe-on-a-string.html

21. Nature 440, 1132-1136 (27 April 2006) | doi:10.1038/nature04804 • Is our Universe natural? • Sean M. Carroll1 • Enrico Fermi Institute, Department of Physics and Kavli Institute for Cosmological Physics, University of Chicago, 5640 South Ellis Avenue, Chicago, Illinois 60637, USA.Email: carroll@theory.uchicago.edu Abstract It goes without saying that we are stuck with the Universe we have. Nevertheless, we would like to go beyond simply describing our observed Universe, and try to understand why it is that way rather than some other way. When considering both the state in which we find our current Universe, and the laws of physics it obeys, we discover features that seem remarkably unnatural to us. Physicists and cosmologists have been exploring increasingly ambitious ideas in an attempt to explain how surprising aspects of our Universe can arise from simple dynamical principles. 參考來源： http://www.nature.com/nature/journal/v440/n7088/abs/nature04804.html

22. A natural state for a Universe with a positive vacuum energy is empty de Sitter space; this is the background universe in the figure, with time running vertically. In the presence of an appropriate scalar field, quantum fluctuations in such a background can lead to the nucleation of baby universes. Each baby universe is created in a proto-inflationary state, which then expands and reheats into a universe like that we observe. These universes are portrayed as evolving 'sideways', to emphasize that the local direction of time may not be related to that of the background space-time. http://www.nature.com/nature/journal/v440/n7088/fig_tab/nature04804_F1.html

23. String Theory Their Mathematics Yang-Mills Theory My Physics http://insti.physics.sunysb.edu/~yang/ Chen Ning Yang Albert Einstein Professor Emeritus Nobel Laureate in Physics

24. Freeman Dyson Flickr user ioerror, Jacob Appelbaum

25. Freeman Dyson

26. Freeman Dyson

27. Freeman Dyson

28. Freeman Dyson

29. jurvetson Murray Gell-Mann 1969 Nobel Prize winner, he coined the name of "quark”

30. 一九六九年諾貝爾物理獎得主葛爾曼博士昨晚抵台訪問，他在一九六四年發表「夸克理論」，今年三月美國費米實驗室宣布找到最後一顆夸克：頂夸克，夸克理論歷經卅年得到實驗論證。葛爾曼說，這不是粒子物理的結束，廿一世紀要進入「超玄理論」。一九六九年諾貝爾物理獎得主葛爾曼博士昨晚抵台訪問，他在一九六四年發表「夸克理論」，今年三月美國費米實驗室宣布找到最後一顆夸克：頂夸克，夸克理論歷經卅年得到實驗論證。葛爾曼說，這不是粒子物理的結束，廿一世紀要進入「超玄理論」。 喧騰一時的「頂夸克」被發現後，從一九六○年起獨霸「粒子物理學」的夸克理論，似乎可寫上句號，但是葛爾曼表示，夸克理論絕對不是粒子物理學的唯一理論，科學家還有更多的事要做，更多的儀器、加速器去進行實驗，使得「超玄理論」儘快得到驗證。 葛爾曼表示，美國粒子物理學提出建造超導超能對撞機計畫(SSC)，不幸的被美國政府取消，而在瑞士日內瓦積極推動的LHC粒子物理計畫，如果得到國際支持，將建更新、高速的加速器，在更高的能量撞擊下，就可以看到新的粒子。 今年六十七歲滿頭銀髮的葛爾曼，幽默風趣，就像愛因斯坦一樣，他也是猶太人，葛爾曼父親從波蘭移民到美國，他在美國出生成長，是個天才型的科學家，自小熱愛文學，原想專攻社會科學，不過父親希望他務實，於是選擇物理，廿一歲就得到麻省理工學院博士學位，卅歲擔任加州理工學院教授。 他懂八種語言，其中包括中文，葛爾曼是個關心生態保育的科學家，尤其愛鳥，邀請葛爾曼來台訪問的中原大學，特別安排兩天到台中進行「賞鳥之旅」。 【1995-04-13/聯合報/06版/綜合】 聯合知識庫

31. 臺灣新聞智慧網 中國時報全文影像 日期: 84－04－13 標題: 葛爾曼:頂夸克是靠實驗找出來的—專訪諾貝爾物理獎得主談高能物理實驗(上) 作者: 江才健 報別: 中國時報 版名: 社會脈動 報導地: 台北 版次: 第07版

32. 臺灣新聞智慧網 中國時報全文影像 日期: 84－04－14 標題: 葛爾曼:頂夸克是靠實驗找出來的—專訪諾貝爾物理獎得主談高能物理實驗(下) 作者:江才健 報別: 中國時報 版名: 社會脈動 報導地: 中壢 版次: 第07版

33. Stephen William Hawking

34. 中國時報全文影像資料庫 日期:880325 標題:行動的殘者 思想的巨人  霍金征服美物理學會 作者:江才健 版序:13 版名:國際新聞

35. http://www.edge.org/3rd_culture/horgan/horgan_p1.html John Horgan The Author of The End of Science

37. 本作品由時報出版授權本課程『科學在文化中的定位與挑戰』使用，本資料庫無再授權他人使用之權利，如需利用本作品，請另行向權利人取得授權本作品由時報出版授權本課程『科學在文化中的定位與挑戰』使用，本資料庫無再授權他人使用之權利，如需利用本作品，請另行向權利人取得授權

38. 中國時報全文影像資料庫 日期: 870128 標題:走過四百年風光 近代科學面臨挑戰 作者: 江才健 版序: 04 版名: 社會綜合 專欄: 近代科學的創造力與危機探討系列之一

39. 中國時報全文影像資料庫 日期:870129 標題:霍根: 科學將陷入難以驗證困境 作者: 江才健 版序:04 版名: 社會綜合 專欄: 近代科學的創造力與危機探討系列之二

40. Lumidek 中國時報全文影像資料庫 日期: 870130 標題: 戴森: 科學是更接近藝術 而非哲學 作者: 江才健 版序: 04 版名: 社會綜合 專欄: 近代科學的創造力與危機探討系列之三

41. 科學之後？ 超越近代科學危機的再創造 江才健* 人類的哲學思維，對於科學知識客觀性的質疑，以及對於科學方法論的反對，由近代科學三、四百年前發韌起步之時，在歐洲便有許多論述，引起諸多討論。但是在人類的整理思維發展過程中，卻一直還沒有成為主流的觀點。 然而，面對近代科學以及其強大致用性所造就的強勢文明面貌，這些由根本上對近代科學的質疑和反對，卻也始終沒有偃息，在人類社會中，亦發揮一定的反省作用。 這些反對近代科學哲學思維的提倡者，在中國方面有梁漱溟、湯用彤、陳寅恪諸人，在歐洲則有史賓格勒(Oswald Spengler)、湯恩比(Arnold Toynbee)和胡塞爾(Edmund Husserl)等人。 拿梁漱溟來說，他的對近代科學思維之批判，是由西方科學實證主義的對手，也就是柏格森(Henri Bergson)的生命哲學獲得理論基礎。根據柏格森的看法，認識的方法有兩種，一是理智的，即科學的認識方法，一是直覺的，即哲學的認識方法。理智能認識靜止的物質世界，但不能認永無休止的「生命衝動」或「綿延」，「生命衝動」和「綿延」只能靠直覺來把握。柏格森這種區分科學的理智與哲學的直覺，貶低理智而推崇直覺的非理性主義的認識論，一般稱之為「直覺主義」。 梁漱溟對科學主義思維的批判，走得比柏格森還更遠，他認為科學概念上有一種逾越本分得不妥。他以為 「科學本身就含有害的生命觀、粗糙的功利主義和過渡的行動主義」，「如果對它不加以必要的節制，相反如同胡適、陳獨秀等人所主張的那樣把科學的作用無限放大，乃至用它的方法來指導和解決包括精神生活在內的一切宇宙人生問題。涵蓋文化的各個層面，那麼結果不僅會破壞人與自然的和諧，造成它們的緊張，自然對人征服，而人又成了自然的奴隸，甚而會使人放棄對生存意義和道德價值的追求，導致人性的喪失，本來富有情感的人，將變成一昧追求物欲的動物。」(註2) _______________ *中國時報 龍村倪、葉鴻灑／主編《第四屆科學史研討會彙刊》 中央研究院科學史委員會，南港，1996，259~268

42. 迎接一個後科學時代的宇宙新思維 江才健科學是不是絕對客觀或合理，並不影響其成就一個強勢的創造文化， 而它的巨大的致用效果，也並不截然來自它更接近了真理…… 科學發展走到今天這個局面，呈現出兩種不同的面象：一方面是繁複抽象、精準嚴謹，另一方面則是深奧難喻、疏離冷僻。這是出自兩方面不同人群的反應，前一方面主要來自科學家族群，他們的反應也帶著一種高傲的自信；後一方面則相當普遍的存在於一般人眾之中，他們有的帶著些自卑，為自己無法領略人類如此高貴的知識體系而傷懷，但是更大多數是冷淡以對的。人類社會中一直存在對權威的迷信這種觀察是我過去十九年科學報導工作的一點心得。在這段時間中，我有機會和世界上多位中外科學家談話往還，這其中至少有超過二十位是得到諾貝爾獎或和他們位列同一等級，在創生科學中極具代表性的大科學家。這些觀察使我得到一個印象，即就是科學家和一般人想像中的很不相同；一般總以為科學家從事科學工作，一定十分客觀，他們所做的工作亦十分客觀，關於這一點，我可以這麼說，我見到的科學家愈多，我就愈不相信這種說法。 和我有類似想法的，是一位曾在美國著名科普雜誌《科學美國人》任資深撰述的霍根(John Horgan)，他近年寫了一本書叫《科學的終結》(The End of Science)，在美國社會上引起很大的注意。我曾經將他的這本書拿給一些科學家看，結果發覺縱然是一般認為最為謙虛誠實的科學家，也難免不對這樣一本書擺出敵對態度。我覺得他們的反應很正常，證明他們是入，不是神，也不是半人半神的超人。 我想以這樣一個方式來展開這篇文章，應該是有益的。我們不必擺出一副溫良恭儉讓的模樣，讓我們大家都誠實的面對一個事實，其實我們都是自我中心的。但是，人生和歷史的進展本來就是人的自我中心的，這中間並沒有什麼價值高下的絕對準則，有的祇是人類社會中的一些迷思。人類社會中一直存在著對權威的迷信，以往這些權威曾經來自懂得符咒密語的大法師，今日則一部分來自懂得科學咒語的科學家。 有人也許要說，科學家是迷信巫師的現代版嗎？科學和迷信是等量齊觀的東西嗎？科學如此改變了人類的文明面貌，難道祇是一些符咒密語？ 讓我們回到一種比較學術式的討論，因為這種形式是我們認為比較「理智」的「客觀」的，有了「理智」和「客觀」，我們就不好彼此互相謾罵，甚至動手互毆，衹能低聲咒罵，背後下手，動員門徒口誅筆伐，拉起學術大旗封殺邪說歪論。科學思維是西方文化的致命之癌首先也許可以討論的是，科學是不是客觀的這個問題。在科學發展的過程中，這一直引起著不同的辯論，也一直沒有一致的結論，不過這一套的科學方法論，雖然帶來很強大的致用效果，卻也一直招致到嚴厲的批判。這些批判在東西方學術界中皆有，中國反對近代科學思維的有梁漱溟、湯用彤、陳寅恪，在歐洲則有史賓格勒(Oswald Spengler)、湯恩比(Arn old Toynbee)和胡塞爾(Edmund Husserl)。梁漱溟是借用了西方科學實證主義的對手，也就是柏格森(Henri Bergson)的生命 不批判地接納他們研究的對象外在世界或內在世界的「實有性」或「存在性」的看法，無疑假定研究對象的真實性。(二)自然科學毫不究問的假定人類有認知外在世界的能力。 不過科學是不是絕對客觀或合理，並不影響其成就一個強勢的創造文化，而它的巨大致用效果，也並不截然來自它更接近了真理，而是因為它能有效控制並操弄物質的現象，進而為人類生活所用。 但是近代科學的強大致用力量造成的影響力，卻使得以實證哲學思維為主的科學主義，不僅成為自然科學範疇中的主流思維，甚至亦滲透到研究人類行為和價值體系協調畸型現象除了楊振寧三十多年前預言性的評論，捷克作家總統哈維爾(Vaclav HaveI)四年多前也在瑞士「世界經濟論壇」上發表了一場演講，演講的要旨稍後在一九九二年三月一日，以(近代紀元的終結)(The End of Modern Era)為題，出現在(紐約時報)的言論版上。文章主旨宣稱過去建基於實證經驗論，人類理性創生科學知識而終可以掌握宇宙真理的近代紀元已經終結。 哈維爾所指的近代紀元是「由文藝復興起始，經由啟蒙主義到社會主義，由實證主義到懷疑主義，由工業革命到資訊革命，其特徵乃是理性認知思維的快速進展。」 他以為這個紀元是：「一個對失去人性客觀性崇拜的紀元，一個客觀知識大量累積並且技術性運用的紀元，一個相信可以由販售科學方法就會自然造成進步的紀元，是一個系統、制度、機械和統計性平均的紀元。這也是一個對實存世界建構意識形態，學說和詮釋的紀元，這個紀元的目標，是尋找世界的一個宇宙定律，那也正是一個解祕的宇宙之鑰」。 哈維爾文章中也指指出建基於這個近代紀元科學思維上的文明進展，已到了危機四伏之境。他舉出了人口爆炸、溫室效應、臭氣層破洞、貧富國家的鴻溝、饑荒的危機、地球生物和礦物資源的耗竭、商業電視文化的擴展、區域戰爭的威脅等問題，並認為對人類之威脅已不容輕忽。 哈維爾認為，儘管人類已充分認知到這些危機，但是原來的思維和行為模式卻無法改變這些困境。他說：「我們面對了技術的致命後果，卻認定它們祇是一些技術上的瑕疵，只要經由技術就可以治療矯正。」哈維爾以為，這是全然不符合現實真相的想法。他認為，人對宇宙的態度必須大幅改變。必須放下過去那種傲慢的想法，認為世界祇是一個有待解答的謎，一具等著我們去發現的機器，一堆等著送入電腦的資訊，並以為電腦遲早會吐出宇宙奧祕的解答。 哈維爾強調個人對世界的真正感受，遠比這些統計數字，客觀定律來得要緊，他一語中的話語是：「我們必須更努力去瞭解而不衹是去解釋。」 哈維爾的啟示性的宣言，在世界引起了廣泛的重視。美國眾議院資深成員，過去曾擔任科學、太空和技術委員會(現已改為科學委員會)主席多年的布朗(George Brown Jr.)眾議員，就公開發表專文和演講，呼應哈維爾的觀點。 布朗眾議員由一個過去念物理出身，來自美國高科技最發達的洛杉磯地區，在國會中對科學發展的大力支持者，今日變成對美國科技發展有了許多意見的批評者，並不是沒有原因的。根據他陸續發表的多次演講和許多文章，以及他和我的幾次談話，布朗議員的變化，毋寧是反映出科技發展在美國社會中已日益出現不協調畸型現象的具體表徵。 布朗眾議員一九九三年在「美國科學促進會」年會上，以〈客觀性的危機科學在社會中角色的反省〉為題的報告中，特別強調哈維爾的觀點，認為必須重建人類其他形式的經驗，使之與科學知識等量齊觀。 布朗也提到他的觀點在科學界中所遭到強烈敵意和批評。其實布朗在演講中將科學、技術發展放在一個社會意義的思維上來看，認為科學、技術的發展並不應具有高於一切的特權，不是自行自是的「不染塵」真理，他的觀點確實是多年經驗和深刻觀察反省後的真知灼見。(上) 【1998-05-03/聯合報/37版/聯合副刊】

43. 《經典雜誌》第022期2000.05 【歷史與未來】近代科學是如何勃興的？撰文/江才健

44. http://www.ichthus.info/BigBang/intro.html

45. 絕不要追趕 巴士.女人或天文學理論 因為幾分鐘之內, 就會有另外一個冒出來. John Wheeler

46. GFHund John Wheeler (1911-Present)

47. 創黑洞一詞 物理學家惠勒病逝 (John A. Wheeler(July 9, 1911 – April 13, 2008) ) http://www.princeton.edu/pr/pwb/08/0421/wheeler/

48. 冥思超弦的活動 和傳統粒子物理的距離, 就像粒子物理和化學之間 的距離一樣遙遠 將來在學校中教這門學科 恐怕會像在教 中古世紀的神學

49. 現代科學的快速進展, 是晚近才有的成就, 不是亙古長存的客觀事實, 而是意外偶而的產品, 是社會.智慧和政治 多項因素湊合的結晶.

50. 與其說 大多數科學家是驕傲, 不如說他們是焦慮. 科學受到恐懼科技的 動物激進份子. 宗教基本教義派. 尖刻政客的攻擊 科學愈進 愈瞭自身的限制