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       第十一課 發現事理的樂趣   理查‧費曼

一、寫作背景

  西元一九八一年,英國廣播公司(BBC)的「地平線」(Horizon)製作了一個專訪費曼的記錄性節目─「發現事理的樂趣」。本文為費曼在節目接受訪問的記錄稿,後收入在費曼的演講集費曼的主張一書中。此篇文稿經由本書編輯群翻譯後,經師大英文系教授林境南博士審稿,逐字逐句斟酌審定,確定譯文。

  本文主要透過費曼追憶童年往事與回顧一生的經歷與成就時,呈現年輕人難以企及的智慧。文中所提及費曼的體驗與思想皆充滿啟發性,例如童年的教導,說明閱讀時將文字轉為真實情境,才能使知識鮮活有趣;當分辨是非,不要崇拜權威。回憶參加原子彈研發的考量,反省自己未能重新思考等,極為真誠。

 

二、作者介紹

(一)物理成就

  費曼是一位具有非凡創意和眼界的理論物理學家。他曾發明費曼圖樣(Feynman diagrams),用來描繪粒子之間的交互作用,目前在高能物理學中已被廣泛地採用。由於成就卓越,使他獲得西元一九六五年的諾貝爾物理獎。

 

(二)博士鼓手

  在洛斯阿拉摩斯時,工作壓力非常大,沒有什麼消遣,沒有電影院之類的。於是打鼓就成為費曼的消遣了─有時自己一個,有時候跟其他人一起─不過隨便弄些聲音,隨便打打而已。他並不懂得什麼特殊的節奏,只是印第安人打鼓的節奏還蠻簡單的,於是費曼玩得很開心。

  有時候他會把鼓帶到遠處森林裡,以免吵到別人,在那裡找根棒子擊鼓唱歌。記得有一次他圍繞著一棵樹,看著月亮,邊走邊打鼓,想像自己是個印第安人。直到某日,有個傢伙跑來問他:「在感恩節的前後,你也在森林裡打鼓嗎?」「是呀,是我在打。」「噢,那麼我太太說對了!」接著他告訴費曼這個故事:有個晚上他和朋友聽到遠處有鼓聲,他覺得很有趣,心想這些印第安人一定在舉行什麼慶典之類,兩個人便決定跑去看看到底是怎麼回事。一路走,鼓聲愈來愈大了,他們開始緊張起來。想到印第安人可能派人站哨,於是他們趴下來,沿著小徑匍匐前進,直到鼓聲就在下個山丘後面。他們爬上山丘,很意外地發現那裡只有一個印第安人,獨自在進行他的慶典─圍著一棵樹跳舞,用根棒子打鼓,高聲念咒語。

  回家後,他把看到的情形告訴了他的妻子,她的妻子說:「噢,那一定是費曼─他很喜歡打鼓。」

(三)對科學的主要態度

  他曾經說:「科學是一種手段,告訴我們如何去了解一些事物,以及哪些是我們不了解的;如果了解,那麼究竟了解到什麼程度(完全了解是不可能的);遇到有疑問或不確定的東西時,我們應該如何處理;所謂證據應該遵守哪些規則,在下判斷以前如何思考,以及如何由一些跡象去辨別真偽。」可知他極欲表達何謂科學和研究科學的態度,而這番話也可做為從事科學教育者的最高準則。西元一九六五年十月二十一日,費曼接到獲頒諾貝爾物理獎的通知,  一位新聞記者曾要求費曼以短短兩句話說明獲獎的理由。費曼搭計程車時,曾經看這新聞節目的司機建議費曼不妨如此回答:「假如這種東西用兩句話就能說明清楚的話,我就得不到諾貝爾獎了。」

(四)受愛戴的老師

  費曼受學生愛戴的程度,可由下面溫馨的事件中看出來。當他獲獎的消息傳遍整個校園時,有一群學生馬上在學校行政大樓的頂層張起慶賀的巨幅布條,上面寫:

  費曼要得!(WIN BIGRPF

  多年來,加州理工學院師生對費曼有一分尊敬和感情。費曼在西元一九八一年秋接受手術時,大動脈突然破裂,需要大量輸血─所需大約七十品脫(約三萬多 c.c.)的血液,大部分是由加州理工學院的師生所捐的。這份感情在他去世時也表露無遺,當噩耗傳到校園時,學生們在密立根圖書館(Millikan Library)大樓側面掛了一幅巨大的垂直布條,上面寫:

  We Love You DICK.

  「我們敬愛您,狄克。」(狄克是理查的暱稱)

三、國學常識

(一)翻譯文學的作家與作品

作 者

筆名籍貫

生 平

學 術

著 作

亨利‧大衛‧梭羅

1817~1862

美國人

自幼在康可德鎮成長,十歲即寫下第一篇散文〈四季〉,大學畢業後,從事教職,因反對體罰,被免職,自此,被視為違反傳統的怪人,為更多時間寫作讀書,擔任多種職業,一生為肺病所苦

擅長以新鮮具體的形容詞描摹景物,以敏銳的觀察和想像捕捉精彩場景,寄寓深刻哲思。另有〈非暴力反抗〉一文,甘地以之號召印度人反抗殖民統治。獲諾貝爾獎

梭羅日記、湖濱散記、湖濱散記選

亞米契斯1846~1908

義大利人

1862年考進莫那德軍校,加過統一義大利愛國戰爭以及抗擊奧地利侵略的民族解放戰爭。他在參軍時便開始寫作,戰爭結束退伍後從事教育工作。他熱中教育、關心教育,並爲之奉獻大半生命的教師,被譽為「義大利民族作家」、「人民教育者」

1870年以前,軍旅生活的體驗反映在他的作品之中,1870年以後,亞米契斯開始從事教職,反應教育事業的《愛的教育》、《一個教師的故事》、《學校與家庭之間》等作品相繼出版,廣受全球讀者喜愛,為他奠定了在文壇的不朽地位

戰地生活、愛的教育、爸爸的看護者

芥川龍之介1892~1927

本姓新原,被姨媽撫養,後改姓芥川

世代為士族,家中充滿琴棋書畫的趣味及文學藝術的氣氛,自幼耳濡目染,天資聰穎秀異。日本文壇巨擘夏目漱石的入門弟子,今芥川獎為紀念他而設

小說《羅生門》,最知名的作品為〈竹藪中〉,為黑澤明改為電影,借「羅生門」為名,獲金棕櫚獎。畢生追求完美,被文評者認為日本近代文學的基石之一

芥川龍之介的世界、蜘蛛之絲

理查‧費曼

1918~1988

美國紐約人

麻省理工學院畢業,普林斯頓大學物理博士,曾任康乃爾大學、加州理工學院等校教授。西元一九六五年與美國史溫格等人共同獲諾貝爾物理獎。為二十世紀傑出的物理學家

有關物理的科普著作,被翻譯成多國文字,擅長以深入淺出、活潑有趣的筆調,讓人感受物理之美

別鬧了,費曼先生、你管別人怎麼想

(二)翻譯文學大家

1.晚清‧林紓譯法國小仲馬名著「巴黎茶花女遺事」。

2.五四之後代表者為:夏丏尊、梁實秋、徐志摩、冰心。

(1)夏丏尊翻譯愛的教育

(2)梁實秋翻譯莎士比亞全集

四、課文深究

主旨

費曼明單純享受發現的樂趣,正是他從事科學研究的動力。

背景

費曼晚年接受訪問的文字稿。

筆法

1.以科學與美感的關聯發端,次敘兒時接受庭訓的啟發,對其終生追求真理、伙畏權威有莫大影響,接著以成年後的兩件與生死相關的事件,發抒個人的哲學觀點,最後回歸自己生命的最愛-探索科學。

2.全篇以( 事例 )說明抽象的理論,以( 對比 )凸顯個人觀點。

3.訪問節目訴求的對象是一般大眾,因此費曼口吻輕鬆風趣,觀點的陳述儘量簡明清楚。

段落

1.敘述科學知識可以讓人的美感鑑賞更精微。

2.敘述童年由父親陪讀的故事,父親淺白的情境介紹,轉化了難以理解的知識。

3.敘述童年父親教導觀察推測與求證的一切故事。

4.敘述父親藉報紙相片教導費曼正確的人生觀。

5.解釋參與原子彈研發的過程及對個人行為的反思。

6.以映襯手法描述原子彈研發成功的慶功及受攻擊的廣島如何苦難,再由妻子病逝反思戰爭帶給人類的絕望。

7.明白說明個人從事科學研究的樂趣,也明白解說科學無法解決哲學問題的立場。

五、形音義比較

 

字形

字 義

詞 例

1.

姑且、暫且

不太能「苟」同的觀點

隨意、草率

一絲不「苟」

如果

「苟」志於仁,無惡也(論語‧里仁)

「苟」虧人愈多,其不仁茲甚(墨子‧非攻)

犬守夜,雞司晨,「苟」不學,曷為人(三字經)

2.

( 內心 )

無動於「衷」、言不由「衷」

心意

有所苦「衷」

真誠的

互訴「衷」情

3.

( 快速 )

「捷」足先登

戰勝、勝利

連戰皆「捷」

戰利品

料知短兵不敢接,車師西門佇獻「捷」

                           岑參走馬川行奉送出師西征)   

六、字形辨析

★相同偏旁

偏 旁

ㄉㄢ

記、精竭慮、食瓢飲、邯學步(比喻仿效他人,未能成就,反而失卻自己本來的面目)

ㄉㄢˇ

雞毛

ㄉㄢˋ

丸之地、肆無忌

ㄊㄢˊ

奏  冠結綬比喻朋友間在仕途上互相提攜

ㄔㄢˊ

宗、噤若寒(  (形容不敢作聲)

ˋ

ㄇㄧㄠˋ

(姓)先生

ㄇㄧㄡˋ

離奇

ㄨˋ

ㄌㄧㄠˊ

寥寥無幾、若晨星

ㄌㄧㄠˇ

灘頭

ㄌㄨˋ

人、莪、力同心

ㄢˋ

淡、然不明

ㄧㄣ

啞、

ㄉㄧˋ

ㄔˇ

奪公權

 

七、修辭舉隅

層遞

鳥羽毛的碎屑剝落了,蝨子在吃它;蝨子的腿關節會分泌一些蠟,寄生在蝨子身上的小蟲就來吃這些蠟;小蟲吃不完,最後又有別的小生物來吃蠟裡面含著糖的液體。

映襯

我沉溺在這種歡樂的氣氛中,也喝醉了,坐在吉普車引擎蓋上瘋狂地打鼓,跑遍整個洛斯阿拉摩斯;然而同一個時間裡,廣島的人們卻在死亡邊緣中痛苦掙扎。

譬喻

有如黃金般無比珍貴,真是美妙至極的經驗。 【明喻】

大自然就像一個百萬層的洋葱,我們揭開它重重疊疊的面紗之後,依然一無所得,那也只能如此了。 【明喻】

類疊

因為原子彈研發有可能成功,就一定會成功。

我對科學的興趣,只不過單純地想要探索這世界,探索得越多,就越可能有新的發現。

設問

美感意識是否也存在低等的生物中?【疑問】

你看!那鳥兒不時地啄牠的羽毛,你想牠為什麼這樣呢?【疑問】

那什麼時候羽毛亂了?牠怎會弄亂羽毛呢? 【疑問】

人類到底是什麼?人類要往哪裡去?宇宙有什麼意義? 【疑問】

你正在尋覓物理的終極定律嗎? 【疑問】

他們之間有何差異? 【激問】

我不懂怎麼會有所減損呢?【激問】

他也只是個人,為什麼他們都向他鞠躬呢? 【激問】

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

八、結構表

 

 

 

 

 

 
   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

九、成語集錦

(一)與勤勉相關的成語

1.殫精竭慮用盡精力和心思。亦作殫心竭慮、殫思極慮。

2.不舍晝夜:日夜不停,持續不斷。

3.孜孜不倦:勤勉而不知疲倦。

4.焚膏繼晷:燃燒燈燭一直到白天日光出現。形容夜以繼日地勤讀不怠。

5.兢兢業業:形容謹肅恐懼,認真小心。

6.廢寢忘食:形容專心努力工作或學習。

(二)與負面情緒相關的成語

7.不寒而慄:形容內心恐懼至極。

8.五內如焚:五臟如被火焚燒一般。形容非常焦慮。

9.六神無主:形容心神慌亂、張皇失措,拿不定主意。

10.方寸大亂:心緒很亂。

11.怵目驚心:眼見可怕的情景而使內心驚恐、害怕。形容十分恐怖。

12.驚弓之鳥:比喻曾受打擊或驚嚇,心有餘悸,稍有動靜就害怕的人。

13.憤世嫉俗:痛恨腐敗的社會現狀及庸俗的世態。

14.縮頭股慄: 頸部彎曲,腿部發抖。形容極為恐懼的樣子。

(三)與兩代親情相關的成語

15.孺慕之情: 本指小兒之愛慕父母,後多指對人或事深切依戀愛慕之情。

16.舐犢情深: 比喻父母疼愛子女之深情。

17.菽水承歡: 比喻子女孝順父母,雖然是豆和水這樣平常的飲食,也能使父母歡悅。

18.無忝所生: 不辱父母,對得起父母的意思。

19.趨庭之教: 引申為晚輩接受長輩的教誨。

 

十、延伸學習

(一)課外閱讀

科學的價值—擁有懷疑之自由的主張   費曼

  常有人說,科學家應該多關心社會問題,尤其應該多關心科學對社會的影響。似乎大家都認為,只要科學家肯稍稍注意一下嚴重的社會問題,別花那麼多時間在次要的科學問題上,事情就會成功。

  在我看來,我們科學家其實是常常在思考這些問題的,只是沒有全心投入。原因是,我們知道自己並沒有解決社會問題的妙方,我們知道社會問題遠比科學問題困難,我們雖然思索,通常也無能為力。

  我認為,科學家面臨科學之外的問題時,就如同任何其他人一般沒有創見—他談起科學以外的事情,和其他非本行的人一樣無知。我現在要談的「科學的價值」,不是一個科學問題,所以正好可以做為例證,來證明我上述的論點。

  誰能欣賞浪濤之美?

  科學的第一項價值是大家所熟悉的。有了科學知識我們可以做各種事情,製造各種東西。當然,我們製造出的東西若是「好」的,這不只要歸功於科學,還要歸功於道德的抉擇。有了科學知識,人可以為善,也可以為惡。科學知識本身並不指導你為善或是為惡。科學的力量有明顯的價值;雖然它可能為誤用所抵消。

  在一次檀香山之旅中,我學到了表達這個尋常人性問題的另一種方法。在一座佛寺裡,住持為觀光客講解一些佛教的義理,最後他用一句佛教偈句作結,讓人永難忘懷。他說:

  人生而擁有開啟天堂之門的鑰匙,但這支鑰匙也可以用來打開地獄之門。

  那麼,天堂之鑰的價值何在?真的,假如沒有人明白指示我們如何區分天堂之門與地獄之門,使用鑰匙就變成危險的事。

  但是,鑰匙當然有用,沒有它,怎麼進入天堂?沒有鑰匙,空有指示,並無意義。所以顯然,科學雖可能為世界製造出可怕的災難,其價值卻不容否認,因為它就是能製造出東西來。

  科學的另一項價值是樂趣—一種知性的樂趣,有些人在閱讀、學習和思考科學問題的過程中得到,有些人則在實際研究科學中得到。這一點很重要,那些要求我們負起社會責任的人,對此並不夠了解。

  這只是純屬個人的樂趣,對社會整體有沒有價值?沒有!但關心社會本身的目標,也是一種責任,我們的社會是不是應讓人們有樂趣呢?如果真是如此,則享受科學的樂趣與其他事物同等重要。

  但是科學帶來的世界觀,也不容低估。科學引領我們進入各種各類的想像世界,其奇妙有趣遠勝古往今來詩人和愛做夢的人所有的想像;這說明自然的想像力,遠非人類所能及。例如,我們人類全被一股神祕的力量吸附在一個旋轉的大球上,其中一半的人還是腳朝上,頭朝下的,而那大球已經旋轉了幾十億年之久。這樣的想像力,不知要比人類想像出來的,大家坐在象背上,象站在龜背上,龜游在無底的大海上這種說法高明多少。

  我常常獨自思考這些問題,相信你們很多人也都想過,所以如果你們覺得沒什麼新鮮,請稍微忍耐一下。這些問題,從前的人是無從想像的,因為他們沒有今天人類的資訊。

  試想我單獨一人,站在海邊沉思……

 

  洶湧的海浪,蘊含

  山樣多的分子

  自顧自走

  千萬億個小東西,卻

  堆砌成浪頭的一致

  打從洪荒闢

  混沌未開之際

  年復一年

  驚濤反覆拍遍海岸

  卻是為誰

  又是為何?

  這是個死寂的星球

  誰能欣賞浪濤之美?

 

  不能止息 只因

  能量催動

  陽光無情蒸騰 不由得

  散入無垠天空

  微不足道的水分子

  卻能讓海洋咆哮

  深海中小分子

  彼此重複模仿

  組合成新模樣

  複製自己 於是

  又是一首舞曲奏起

 

  生物—

  原子、DNA、蛋白質的團塊

  變大 變複雜

  舞步更交錯迷離

  爬出搖籃

  踏上堅實的地面

  站在這兒的 已經是

  有知覺的分子

  會好奇的物體

  海濱獨立

  思索著:我—這個奇觀 是

  原子組成的宇宙 也是

  宇宙中的一粒原子

 

  深入探討任何問題時,一再感受到同樣的震顫,同樣的敬畏和神祕。知識愈多,愈能領會深沉美妙的神祕,誘使我們繼續鑽研。不必擔心得不到具體答案,懷著喜悅和信心,我們翻轉每一顆石頭,都會發現想像不到的新奇東西,引發更有趣的問題、更奇妙的神祕—那絕對是偉大的探險!(本文節選自《費曼的主張》一書,天下文化出版)

 

這個不科學的年代—費曼談科學精神的價值   費曼

科學到底是什麼東西?

  「科學」到底是什麼東西呢?一般來說,科學指的是三種東西的其中一種,又或者是三種東西的混合體。我不覺得我們需要說得十分精確;太精確未必一定是個好主意。

  有些時候,科學指的是追根究柢的某些特別方法。在另一些情況,科學指的是追根究柢之後湧出來的一堆知識。科學也可以是指追根究柢發現了些什麼之後,因此可以做到的新事物、新計畫,又或者指實際著手進行新事物和新計畫本身。最後這個領域一般叫作「技術」(technology)—但如果你讀一讀《時代》(Time)雜誌的科學專欄,就會發現專欄中大約有一半的篇幅是用在介紹新事物的發現,另外一半篇幅涵蓋的卻是新事物是些什麼以及如何弄出來的。因此,一般大眾對科學的定義,是包含了技術的成分在內的。

  而我想把科學的這三個層面反過次序來討論。首先我會從你能夠弄出什麼新東西談起—換句話說,從技術談起。科學最明顯的一個特徵,就是它的應用特性,即是說,由於科學的發展,結果我們就具備了做某些事情的力量。而這個力量的效應已經不太需要再多費唇舌來說明了,如果不是科學的發展,整個工業革命差不多不可能發生。今天,我們不必靠奴隸制度,我們容許眾人自由存活、全力生產,而且有能力生產足夠數量的食物以應付這麼龐大的人口,以及控制疾病;此一事實極可能就是由於發展出科學化的生產工具而出現的結果。

  現在我要說的是,這種「做新事物」的力量並沒有附上使用說明指示,不管是用於善的或用於惡的都沒有。因此事實上,這種力量的產出物是善是惡,完全要看它被如何運用。我們很喜歡看到全球生產有改善,但對於自動化大家都很有意見。我們對醫療的發展很滿意,然後又擔心新生人口的數字,擔心由於我們把某些細菌消滅掉之後,再沒有人會因這些疾病而死亡。又或者,同樣是掌握了關於細菌的知識,有些人卻建立起祕密的實驗室,拚命地、偷偷地想製造出無人能治的疾病。我們很滿意航空運輸的各種進展,那些巨大的飛機真是令人印象深刻,但我們也警覺到空戰的諸般恐怖。我們更加高興眼下國與國間的通訊容易,不過大家又擔心會很容易被監聽。人類進入太空固然令大家很興奮;唔,毫無疑問,以後這方面也一定會碰到麻煩。類似的不平衡感覺之中,最有名的要算核能和因它而來的問題了。

你可以上天堂,也可以下地獄

  那麼,科學到底有沒有什麼價值呢?

  我覺得,這種讓人能達成一些什麼的力量,總是有它的價值的。至於達成的結果是善的事抑或是惡的事物,就要看這力量如何被運用;但力量本身是具備價值的。

  有一次在夏威夷,別人帶我去參觀一座由佛教徒蓋的廟宇。廟裡面有個人跟我說:「我要告訴你一些你永遠忘不了的事情。」接著他說:「上天給每個人一把打開天堂之門的鑰匙。而這把鑰匙也可以用來打開地獄之門。」

  科學的情形也一樣。

  從某些角度來看,科學是打開天堂之門的鑰匙,但它同時也是打開地獄之門的鑰匙,而我們沒接到任何關於哪道門是哪道門的指示。我們是否應該把鑰匙丟掉,從此也放棄進入天堂的方法?還是說,我們繼續跟這個「怎樣善用鑰匙」的問題搏鬥?當然,這是很嚴肅的議題,但是,我想我們不能就此否定了這把可以打開天堂之門的鑰匙的價值吧。

  所有由於「社會和科學兩者之間的關係」而衍生出來的重大問題,其實都不出這個範圍之外。當科學家被告知他必須為自己對社會的影響負點責任時,一般指的都是科學的應用部分。如果你研究的是核能,那麼你必須也明白它也能用在對人有害的用途上。因此,在某些科學家的討論會中,你會預期這將成為最重要的議題。但我不會再作進一步的討論了,我覺得,把這些當作科學問題來處理實在太誇張了,它們比較屬於社會問題。事實是,這力量如何運作是十分明確清楚的,但怎樣駕馭控制它則十分不明顯,而且也不是什麼科學的事,這更是科學家不怎麼懂的議題。

說個巴西的小故事

  讓我再舉個例子,來說明為什麼我不想談這些。前些年,大約在一九四九或一九五年的時候,我跑去巴西教物理。當時有一個叫作「點四」的援助計畫,那很叫人興奮—每個人都準備去援助那些未開發國家。當然,他們需要的是技術知識囉!

  在巴西時我住在里約市。里約市內有些小山丘,山上的房子都是用撿回來的破木塊搭建成的,那些人真的窮得不得了,他們沒有下水道也沒有自來水。取得日用水的方法,是找個舊汽油罐,頂在頭上走下山來,走到一個工地。因為那裡正在蓋新房子,由於攪拌混凝土,工地用到很多水。於是那些窮人把舊汽油罐注滿水,再帶回山上。隔沒多久你就會看到,有些水經過一條髒水管又從山上流到山下來。整個情況十分可憐,慘不忍睹。

  而就在這些山丘旁邊,卻是科帕卡巴納灘(Copacabana Beach)的精采建築、漂亮樓房,等等等等。

  我跟「點四」計畫的朋友說:「問題是否出在技術知識上?他們不懂得怎麼從山下鋪條水管到山上嗎?難道他們不懂得鋪條水管到山頂之後,至少大家可以提著空罐子上山,再把罐子裝滿髒水帶到山下倒掉嗎?」

  因此,這並不是技術知識的問題,鐵定不是。因為就在鄰近的高樓大廈裡,水管唧筒一應俱全,終於我們弄清楚了這點。現在我們又覺得,這是一個經濟援助的問題,我們也不知道援助究竟有沒有用。但在我看來,計算每座山鋪一條水管、安裝唧筒要花多少錢等等問題,並不值得討論。

  儘管我們不知道解決這個問題的答案,讓我先指出,至少我們試過兩樣方法:技術支援和經濟援助。這兩方面都不成功,令人沮喪,目前我們正在試別的,而等一下你們就會發現,我覺得這些新嘗試令人鼓舞。我想,做任何事情的不二法門,就是不斷地嘗試新方法。

  這些就是科學的應用層面,它們是那麼的明顯,我想我們不必再討論下去了。

驚心動魄、狂野十分

  科學的另一層面,是它的內容本身,所有的新發現本身。這是收穫,是黃金,是令人興奮的部分,是你刻苦思考努力工作之後的回報,這些努力全不是為了某種應用而做的,完全是為了發現新事物時的振奮人心。也許你們之中大部分的人都知道這種感覺。但如果你不明瞭這種感覺,我差不多不可能就在這場演講中讓你理解科學的這個重要面相,無法讓你了解這教人興奮的部分、而且也是做科學的真正原因。但如果不了解這些,你就根本沒抓到重點。如果你不理解、不懂得欣賞這場劃時代的偉大冒險,你簡直就無法弄清楚科學到底是怎麼一回事,也弄不清楚科學跟其他事物的關係。除非你明白到這是場驚心動魄、狂野十分、令人興奮的大冒險,你就根本沒有活在這個世代裡。

  你覺得科學沉悶嗎?其實它一點都不沉悶。這真是最難說清楚的部分了,但也許我可以略說一二。讓我隨便講起吧,就從一個概念開始好了。

  比方說,古代的人相信,地球是一隻大象的背部,大象站在一隻烏龜上,烏龜則在一個海裡游來游去,海是沒有海底的。當然,這個海又是由什麼支撐著,就完全是另一個問題了,那時候的人對此沒有答案。

  古人這信念,來自他們的想像力。這是個充滿詩意、十分美麗的想法。看看我們今天如何看待同樣的問題吧,會沉悶嗎?我們現在說,這世界是一個不斷轉動的球,球上黏滿了人,有些人在倒立著,而我們繞著太陽呼嘯而過,就像一小塊吐出來的小骨頭般在一個大火球面前亂轉。這是更羅曼蒂克、更刺激了。我們是靠什麼留在地球上?重力,重力不單只是地球上的「東西」,而且它正是打一開始使地球變成球狀的東西,使太陽成為太陽,使地球繞著太陽飛、不要老想脫離軌道的力量。重力不單只控制著星球,更主宰著星球與星球的運作。眾多星球在星系中不分方向,不分遠近,全都被安置在各自的位置上。

  已經有很多人嘗試過描述我們的宇宙了,但這會繼續下去,永遠摸不到邊,就像前面那個想法中沒有海底的海一樣—同樣的神祕、同樣讓人耳目一新、啟迪心靈,也同樣不完整,跟古老充滿詩意的描述一模一樣。

 

我的偶像費曼   戴森

作者簡介:戴森(Freeman J Dyson,1924-)二十九歲即成為美國普林斯頓高研院物理學教授迄今,為量子電動力學第一代巨擘,但與諾貝爾獎擦肩而過。他一生優游數學、物理、核能工程、生命科學、天文學等領域,不僅是一位優秀的大科學家,更是一位關心人類命運、嚮往無限宇宙的睿智哲人。著有《全方位的無限》、《想像的未來》、自傳《宇宙波瀾》等書,中文版皆由天下文化出版。

  英國伊莉莎白一世女王時代,有一位著名戲劇作家班‧強生(Ben Jonson,1572~1637)曾經寫道:「我愛此人之甚,幾如崇拜偶像。」句中「此人」乃指強生之益友兼良師莎士比亞(William Shakespeare,1564~1616)先生,即大名頂頂之莎翁是也。強生與莎翁是同時期的成名劇作家,強生以博學多聞、極富學者氣質見稱,而莎翁則粗枝大葉、卻天才橫溢,雖各擅勝場而竟惺惺相惜。

  莎翁年長強生九歲,在強生開始寫作劇本之前,倫敦的劇場已是莎翁名著演出的天下。根據強生的描述,莎翁「秉性誠懇、開放,崇尚自由」,打開始就對強生這位年輕後進深具好感,不吝傾力指導,且處處獎掖有加。莎翁對強生一生最大的一次幫助,乃是莎翁本人不惜粉墨登場,一五九八年為強生所寫的第一部戲碼「人皆幽默」(Every Man in His Humour)首演時擔綱要角。該劇演出竟一炮而紅,賣座鼎盛、佳評如潮,從此奠定了強生在戲劇界中的崇高地位。

  當時強生年僅二十五,莎翁則年三十四歲。一五九八年以還,強生繼續努力從事詩歌與劇本之寫作,他所寫就的戲劇作品,經常交由莎翁的劇團演出。強生後來著作等身,成為一代著名詩人跟學者,身後榮獲葬進西敏寺,得以與英國歷代有頭有臉的人物為伴。不過在他有生之年,從未忘懷這位忘年友人的恩澤,當莎翁歸隱道山之際,強生為他寫了一首悼念詩,標題是:「以是懷念我所敬愛之導師,莎士比亞」,其中包括以下名句:

 

他不僅屬於這一個時代,他將永垂不朽。

雖然你未能擅長拉丁文,更甭提希臘文,

如今為要榮耀你,我不必遍尋合適詞藻,

只求呼喚古希臘名振遐邇的悲劇作家們:

埃斯奇勒斯、尤里匹迪斯、索佛克利士……

起死回生,來聽你在戲臺上走路的聲音。

大自然顯然甚得意於他的巧思跟創作,

以致樂於替他在字裡行間錦上添花……

然我不能讓大自然搶去你的全部光彩,

我寬厚的莎士比亞啊,你必須分享一些,

因為雖則大自然是詩人不可缺少的背景,

詩人的巧藝創造並帶給人們風尚,而那

能夠寫下名言的人,少不得要絞盡腦汁……

詩人之美好作品,得來不易,猶如產子。

我愛此人之甚,幾如崇拜偶像

 

  你一定會奇怪,班‧強生和莎翁的故事跟費曼有啥關係?答案很簡單,我正好可以套用強生的名句:「我愛此人之甚,幾如崇拜偶像。」

  命運給了我天大的眷顧,得到費曼的親炙啟發。我年輕時在家鄉英國完成了大學教育,正如當年的強生,在旁人眼中,也是個博學強記、一副學者的模樣。一九四七年,我橫跨重洋,來到位於美國紐約州的康乃爾大學,由而一頭栽進了粗枝大葉的天才費曼的門牆。當時年輕氣盛的我,不自量力的決定要充當現代強生,把費曼當作我的莎翁。當然,來美國之前我從未夢想過,我會在美國土地上遇到一個莎士比亞,但是當我見到他時,卻毫無困難的認出他來。

  在我遇到費曼之前,我曾發表過數篇數學論文,內容老實說全是一些中看不中用的花拳繡腿。當我遇到費曼時,我馬上就知道我闖入了另一個世界。費曼對發表裝飾用的論文毫無興趣,他當時正在孜孜不息的用功,比我以往見過的任何人都更用功。幹什麼呢?他在重新整頓全部物理學,以期能更進一步了解大自然的各項運作。他那次用功前後長達八年,在他還在惠勒(John Wheeler,1911-)教授手下當研究生時,即已開始。

  我有幸在他開始後的第七年才與他結識,因而沒讓我等得太久,就眼見到他終於完成這項漫長統合工作,發展出一套對大自然更合理的看法,這套看法他稱為「時空進路」(space-time approach)。而在一九四七年我首次見到他的時候,他這個看法尚只具雛形,內容仍然相當支離破碎,矛盾問題層出不窮。但是我才經接觸,內心即刻知道,最後的答案將非此莫屬。於是我把握住每次機會,仔細聆聽費曼談論此事的細枝末節,學習在他狂嘯的思潮內,載波沉浮而不被淹沒。他極愛發表談話,也似乎不嫌惡我這個傾聽者,所以我們一拍即合,成了一輩子的好朋友。

  我在一年內,看費曼用圖形跟線條,逐步修正他描述自然的新方法,直到他把所有的片段連繫起來,牴觸的地方清除乾淨。然後用他的圖解當作指標,開始進行數值計算。他把實際數值代進公式,再拿得到的答案去跟實驗值做比較。在這個階段裡,他的進展迅速,若有神助,所有實驗值都跟他的計算數值一一吻合。於是一九四八年夏天,我們真是看到強生悼念詩裡的文句,在眼前實現:「大自然顯然甚得意於他的巧思跟創作,以致樂於替他在字裡行間錦上添花……」

  在那一年內,在時時陪著費曼散步、聽他討論新方法的同時,我也拿了些施溫格(Julian Schwinger,1918~1994)和朝永振一郎(Sin-Itiro Tomonaga,1906~1979)兩位物理學家的論文來研究。這兩位用較為傳統的方法,獲致了跟費曼所得類似的結果。施溫格和朝永振一郎雖然都達到了目標,卻分別使用了遠為麻煩跟複雜的計算方法,不像費曼的圖解法,可以讓結果直截了當顯現出來。施溫格和朝永振一郎沒有再造物理學,他們仍舊待在物理學舊有的窠臼裡,只是加入了一些新的數學方法,以便從物理中搾取數據。

  當我看到他們各自的計算結果,跟費曼演繹出來的果然不謀而合時,我知道這是上天有意賜給我一個獨特的機會,去把這三個表面不同的理論聯繫起來。於是我寫了一篇論文,題目就叫〈朝永、施溫格及費曼各自的輻射理論〉,論文主旨是解釋這三個理論雖然看似不一,骨子裡卻是同一回事情。我的論文發表在一九四九年的《物理評論》期刊上,可算是我這輩子真正跨入學術門檻的第一步,也正猶如強生當年藉由「人皆幽默」一劇,打開他的一生事業一般。而我那年正好是二十五歲,跟強生當年的年齡完全一樣。而是年費曼三十一,比一五九八年的莎翁年輕了三歲。

  我在論文中特別小心翼翼,平等對待涉及的三位主角,賦予他們同樣分量的尊嚴跟敬重。但是我心中明白,費曼是其中最偉大的一位。我那篇論文的主要目的,是要在世界各處的物理學家之間,宣揚費曼的諸多革命性觀念。當時費曼主動鼓勵我發表他的這些觀念,言詞之間從未埋怨過我的越俎代庖,搶了他的光芒。因此在我這齣人生戲劇裡,費曼正是獨一無二的主角。

    既是天才,亦是丑角

  當年我從英國漂洋過海首途美國時,身邊攜帶的數件長物之中,有一本威爾遜(J‧ Dover Wilson)寫的《莎翁本事》(The Essential Shakespeare)。該書是簡短的莎翁傳記,也是這篇序文中所引用的大部分強生文字的出處。威爾遜這本書既不是虛構小說,亦非純粹歷史,而係介乎兩者之間。它是根據強生和其他人士的第一手資料、極少數的歷史文件,然後加上威爾遜豐富的想像力,穿鑿附會的讓莎翁風采再現。其中最特別、也最為戲劇性的一幕,就是莎翁擔綱主角,演出強生處女作的故事。據稱書中此折,乃根據一份注明為一七○九年的原始文件,年代離事情的發生已超過百年!不過我們知道莎翁生前不只以寫劇本著名,也曾是舞臺上的一流演員。既然有威爾遜如是說,我找不出理由懷疑當時的情形並非這樣。

  幸好,證明費曼生平往事和思想的文件,不似莎翁的那般難尋。你手上這本書就是一冊此種文件的集錦,其中大部分是費曼的演講錄音,間雜少數幾篇原始文字作品。這些文字均非官樣文章,對象是以普通老百姓為主,而非科學界同仁。從這些篇幅裡,我們看到費曼的真實面貌,雖然似乎永遠嬉戲於不同觀念之間,然而從不輕易放過他認為關鍵的三件事,那就是在誠實、獨立之外,還得有承認不知為不知的雅量。他厭惡世俗的階級制度,喜愛跟社會上各行各業人士交往,這點又依稀是莎翁的翻版,兩人都是天生的喜劇演員。

  除了對科學有超凡的熱愛之外,費曼對開玩笑捉弄人,以及一般大眾嚮往的各種嗜好,也是胃口奇大。記得初次遇到他的一星期後,我寫了一封家書給住在英國的父母,描寫費曼為「半是天才,半是丑角」。在全力以赴貫注於研究自然律之餘,他也喜愛跟朋友一塊輕鬆休憩,打擊森巴鼓,用些惡作劇和說故事,跟周遭的人打成一片。在這方面,他又和莎翁非常神似。

  在威爾遜的書中,引用了一段班‧強生的敘述:

 

  當他一開始寫作的時候,他會日以繼夜,不眠不休,決不讓自己有片刻懈怠,直到勞累暈倒亦不以為意。而在作品殺青之後,他會擱下筆沉迷於各種活動跟放縱之中,似乎再也不可能回到劇作上去。所以不論工作抑或遊樂,他都是專注其中,且愈來愈起勁,毫不牽掛其他事情。

  

這是強生眼中的莎翁,也正是我所愛戴的費曼寫照,我們各自的偶像!

 

(二)國圖2010年科普閱讀年推薦一百科普好書

‧數學:16種,天文:15種,物理:14種,化學:13種,生物:15種,地科:14種,資訊:3種,綜合:10種,共有100種

 ‧書籍難易程度

小學:★

中學:★★

大專:★★★

數學

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

如何穿過一張明信片:德國小學生愛上數學的祕密

波伊特許伯赫、馬庫斯‧華格納

姬健梅

究竟(2009)

【簡介】本書可視為一種趣味數學問題集,由於其中問題都訴諸剪紙或摺紙實驗,讀者極易融入其中,分享參與「解題」的樂趣。對於恐懼數學的學生來說,本書可以說是相當成功的一種呈現類型,無怪乎它會成為德國亞馬遜數學冠軍書!

2.

數學魔術:27個數學概念奇蹟

林壽福、吳如皓

 

尖端(2009)

★★

【簡介】魔術人人愛看,更是學童的最愛。兩位作者是國中數學教師,他們運用淺顯的國小、國中數學知識來設計魔術,讓數學知識活動的門檻降低。本書不只可以豐富教師的教學方法,同時也可以幫助學習的低成就者,重新點燃學習的動機。

3.

神奇的π

大衛‧布拉特納

潘恩典

商周(1997初版;2007年三版)

★★

【簡介】作者擁有十分豐富的數學與電腦背景知識,能讓本書呈現出風趣、華麗外表之下的實質內容。作者在趣味性的包裝中,「滲透」了數學的歷史、文化與知識。尤其在敘述圓周率π的演化時,作者更是發揮了相當深刻的洞識。

4.

茶水間的數學:熟用這些數字觀念,你一生富足

笹部貞市郎

文子

大是文化

(2007)

★★

【簡介】整體來說,本書雖無暇顧及演化面向的啟發,以及數學成長的 歷史意義。但從教育的觀點來說,它是一本相當合宜的參考書籍。本書可輕鬆閱讀,特別對現下的年輕人來說,本書更能輕鬆地切入他們的數學世界,讓他們體會到數學力,是成功力,也是競爭力。本書是暢銷日本三十年的經典作品。

5.

費瑪最後定理

賽門‧辛

薛密

臺灣商務

(1998)

★★

【簡介】本書是懷爾斯證明費瑪最後定理過程的說明,作者在書中只提供最基本的數論知識,但試圖保留懷爾斯的思考模式,解題的想法,所遭遇的困難,以及發現證明的過程等等,讓讀者對他的當時處境感同身受。

6.

打開魔數箱:《科學美國人》魔數師帶你進入數學的奇幻世界

葛登能

胡守仁

遠流(2004)

★★

【簡介】這位化腐朽為神奇的「魔數師」葛老爹,總能將單調的數學知識,化作一個個生動有趣的數學「腦筋急轉彎」。本書和他的其他著作如《啊哈!有趣的推理》等等,都堪稱是國內出版有關趣味數學方面的經典。

7.

當數學遇見文化

洪萬生、英家銘、蘇意雯、蘇惠玉、楊瓊茹、劉柏宏、劉淑如

 

三民(2009)

★★

簡介】本書以時間軸來貫穿各篇的數學與數學家的故事,內容不僅與歷史、文化、知識的演進有關,同時也涉及超越時間、空間的正確可靠數學知識。因此,本書既可歸屬為數學文化史敘事作品,也呼應了數學普及書寫的一種方式。

8.

爺爺的證明題:上帝存在嗎?

高瑞夫、哈托許

洪萬生、洪贊天、林倉億

博雅書屋(2009)

★★

【簡介】本書也是數學小說的經典作品。兩位作者以小說敘事為經,以數學知識本質為緯。在小說角色安排與情節過場中,適時切入知識確定性的相關議題,頗有認知面向的關懷與考量。因此,本書也是非常成功書寫的一本數學普及讀物。

9.

阿基米德幹了什麼好事

斯坦

陳可崗

天下文化(2004)

★★

【簡介】在本書中,作者主要介紹阿基米德的研究成果,但由於他的思考方式已經距離現代過於遙遠,因此,他在內容呈現上,盡可能保留阿基米德思考歷程的骨架,並適度添進現代的材料,方便讀者理解阿基米德的想法。

10.

博士熱愛的算式(二版)

小川洋子

王蘊潔

麥田(2008)

★★

【簡介】本書是數學小說這種新文類的經典作品。作者小川洋子在簡單的故事情節中,除了敘說數學的真與美之外,也適當地融入數學知識的認知面向,不僅讓數學的愛好者驚豔,一般讀者也很容易為本書的親切但深刻的數學比喻所感動。

11.

黃金比例:1.61803……的祕密

李維歐

丘宏義

遠流(2004)

★★★

【簡介】古希臘所謂的黃金比例,除了當作幾何量比值外,也可以連結到兔子繁殖、菊花瓣、松果排列、巨大星系、美學詩歌,甚至股市指數波動等現象。這些令人驚奇的結果都在本書一一呈現,內容豐富多元。

12.

老師的生活數學教室

曹亮吉

 

天下文化(2009)

★★★

【簡介】這一套書包括作者所寫的四本數學普及書籍,主題分別是農曆與陽曆的差異、日常生活中的數學例子、天文地理以及旅遊經驗中的的數學知識。這些敘事或論述每能就近取譬,在看似平淡的例子當中,總結了數學知識的價值與意義。

13.

阿基米德寶典:失落的羊皮書

內茲、諾爾

曹亮吉

天下文化(2007)

★★★

【簡介】本書所介紹的失落羊皮書的發現過程,可以啟發讀者思古之幽情,分享阿基米德這一珍奇的世界文化遺產。至於本書實質說明有關阿基米德的數學成就部分,中小學數學教師也可藉以分享他的數學經驗。

14.

說數

張海潮

 

三民(2006)

★★★

【簡介】這是一本讓人可以貼近作者思維的精緻作品。本書選材多從日常可見的現象著手,在極有限的篇幅裡,引導讀者進入現象背後的數學內涵。其中有幾篇科普常見主題,作者總能添加新意,讓人讀後覺得回味無窮

15.

醉漢走路:機率如何左右你我的命運和機會

曼羅迪諾

胡守仁

天下文化(2009)

★★★

【簡介】本書企圖說明隨機性的法則,如何左右我們的日常生活。用來了解醉漢步履的數學工具,竟然也可以用來了解日常發生的事。讀者在走過本書所安排的這趟「隨機之旅」之後,一定可以用不同的眼光看待世界。

16.

微積分的歷史步道

蔡聰明

 

三民(2009)

★★★

【簡介】本書是藉由歷史發展的軌跡,來介紹微積分的一個普及書寫範例。作者將微積分的發展過程放在歷史的脈絡中,適當地點出它的學習動機與需求。對於有心為微積分賦予學習意義的讀者而言,本書絕對是最佳的參考讀物。

  天文

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

天文學

里賓卡

葉李華

貓頭鷹(2005)

【簡介】你知道星星也有生與死嗎?古代人觀測星星的工具是什麼樣子?本書是與格林威治皇家天文臺合作出版,用豐富的彩色照片帶你進入迷人的天文世界。從占星學、科學儀器的進步發展,到天文學家的重大發現,帶你遨遊太陽系,進而飛出太陽系,開拓你的視野。

2.

勇闖宇宙首部曲:卡斯摩的祕密、勇闖宇宙二部曲:太空尋寶之旅

史蒂芬‧霍金、露西‧霍金

張虹麗、顏誠廷

時報(2009)

【簡介】一套有趣又具知識性的科幻小說,著名的英國天文物理學家霍金為書裡的科學知識背書,科幻情節絕不會太過荒誕。作者們將天文知識寫進生活,融入少年的世界當中,對青少年正確科學態度的培養極為重要。

3.

銀河系大定位

提摩西‧費瑞斯

張啟陽

遠流(2004)

★★

【簡介】作者是加州大學柏克萊分校的榮譽退休教授,著名的天文學家、科普作家。本書講述人類從古到今,如何以科學方法獲得目前所知宇宙空間和時間的全貌。其實也就是人類對宇宙認知的演變歷程,從古希臘時代一直延伸到 20世紀的80年代,在這漫長的二千餘年,人類以什麼樣的心態來看天、看宇宙。

4.

星星的故事

傅學海等

 

新新聞(2005)

★★

【簡介】這是臺灣第一本完全由國內作者撰寫的天文科普書,把古今中外業餘觀星人的興趣與天文學的專業知識及理論,做了很好的連結,同時也將中國古代天官的觀測和今日天文學的研究加以連繫。希望藉此讓每個人都喜歡來看星星,也希望大家在抬頭看天觀星,想像力漫無邊際的揮灑之餘,能對星星有更一步的了解。

5.

愛因斯坦的宇宙

加來道雄

郭兆林

時報(2005)

★★

【簡介】愛因斯坦至今仍是最受重視,影響力深遠的一位科學家,可惜他的生平和學說常常受到誤解。作者是著名的理論物理學家,主要研究方向是弦理論、超對稱以及萬有理論,具備足夠的學養和能力,能運用日常生活的淺白語言,解釋最精煉的科學概念。這本書提供了絕佳的途徑,帶領讀者重新了解愛因斯坦的生平和思維。

6.

追蹤哥白尼:一部澈底改變歷史但沒人讀過的書

金格瑞契

賴盈滿

遠流(2007)

★★

【簡介】作者為美國天文學史與科學史名家,本書專門探討少有人閱讀、卻澈底改變歷史的哥白尼名著《天體運行論》。作者從追溯有哪些人閱讀、書中有哪些名人的註釋入手,描述他長達幾十年的追蹤歷程,進而更深入地了解《天體運行論》的重要性。

7.

宇宙宇宙

薩根

呂克華、丘宏義

遠流(2004)

★★

【簡介】作者是20世紀最受公眾歡迎的天文學家,在本書中帶領我們搭乘各種飛船,橫跨宇宙的130億年、地球的46億年、現代人類的3000年歷史,從德謨克利特、哥白尼、克卜勒、牛頓、惠更斯到愛因斯坦的創見,探訪人類科學與文明的發展歷程,再回溯地球生命的起源,更將視野擴展至恆星的生與死、星系的創生與舞動、直至宇宙的開展與變化。本書的電影版曾獲多項美國電視影 集獎項,與本書同為天文科普的典範與里程碑。

8.

預知宇宙紀事

提摩西‧費瑞斯

林淑貞,林宏濤

商周(2001出版六刷)

★★

【簡介】這是作者另一本精彩的天文科普書,此書可以為讀者開拓更寬廣的視野。整本書除了介紹宇宙的起源、宇宙的演化以及宇宙一些特殊的結構外,文字間透露了人類探究無垠星空的渴望,也告訴讀者,宇宙的探索同時也是哲學的、宗教的和藝術的課題。

9.

霍金陪你漫遊宇宙

大衛‧霍爾金

陳澤涵

新新聞(1998)

★★

【簡介】本書由英國BBC科普節目製作人撰寫。他在為BBC製作霍金個人紀錄片時,和霍金討論並著手寫霍金的宇宙觀。作者利用淺顯易懂的文字和譬喻,帶領讀者走一趟驚奇的宇宙發現之旅。對於非理工科系的讀者而言,可以了解有關宇宙學的發展史,從中認識科學與社會活動之間的關連。

10.

追星族的天空奇緣

吳昌任,林詩怡

 

聯經(2005)

★★

【簡介】這本書是兩位臺北市中學地科教師的佳作。裡頭描述兩人從年少至今對天文的愛好熱誠、學習天文的過程,以及為求改善中小學生學習天文學環境的努力。看完本書,一定會讓讀者有股衝動,迫不及待地想要跳入觀星人的行列,好好享受宇宙之美。

11.

宇宙的六個神奇數字

芮斯

丘宏義

天下文化(2001)

★★★

【簡介】作者是著名的英國天文學家,他認為恰好只有六個數字和宇宙的形成有關,並希望對這六個恰到好處的數字做出合理解釋。作者不僅指出並解釋這神奇的六個數字,他還提出了兩個很難回答的問題,為什麼剛好是六個數字?是否有多元宇宙同時存在?相信讀者可以從書中看到精彩的內容。

12.

一顆原子的時空之旅︰從大爆炸到生命誕生的故事

勞倫斯‧克勞斯

陸劍豪

究竟(2002)

★★★

【簡介】作者是是備受讚譽的科普作家,目前是美國亞利桑那州立大學教物理教授。本書描寫一顆氧原子穿越永恆的時空之旅,以及生命和宇宙的精采故事。藉由這顆原子的遊歷,回溯遠古,帶領我們暢遊從宇宙大霹靂的第一刻開始,直到地球上出現生命曙光的歷程。

13.

胡桃裡的宇宙

史蒂芬‧霍金

葉李華

大塊文化(2001)

★★★

【簡介】繼1988年的暢銷科普書《時間簡史》之後,作者又出版一本介紹宇宙學的書。但相較於《時間簡史》,此書加入了大量的圖解,用更平易近人的方式,讓讀者更容易了解宇宙。如果你覺得《時間簡史》難懂,又對宇宙學有興趣,絕不要錯過這一本。

14.

孫維新談天

孫維新著,王季蘭整理

 

天下文化(2002)

★★★

【簡介】一位「金鐘獎」級的大學教授、曾效力於NASA的天文學家;一位最受聽眾支持的美聲廣播人、文采翩翩的科學工作者;一位最受大學生歡迎的天文學老師、最令小朋友著迷的演講高手。作者就是要與你chatting about the heavens!它將開啟你的視界與遐想,讓你發現天文學原來不是只有十二星座與流星雨。

15.

天文觀測的第一本書

傅學海

 

貓頭鷹(2010)

★★★

【簡介】本書是任教臺師大的作者最新力作,除有新鮮、有趣的星星與星座的故事外,還有許多大家耳熟能詳,且能親身實作的天文觀測活動介紹,帶你由淺入深揭開太陽、月亮以及星星的奧祕。此外,還會引薦各種簡易操作的數位科技,幫助你能更輕鬆地進行野外觀星活動,增添天文觀測樂趣。擁有這本書,即使未受過正規的天文訓練,你也可以輕鬆地成為快樂的觀星人。

 物理

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

規範與對稱之美:楊振寧傳

江才健

 

天下文化(2002)

★★

【簡介】楊振寧是繼愛因斯坦、狄拉克之後,二十世紀物理學樹立風格的一代大師,也是華人中首次獲得諾貝爾獎的兩人之一。楊振寧聰明、早熟,成名甚早,但待人處世的態度及價值觀,卻從很早就顯現而定型,而且幾乎沒有改變。讀這樣一本傳記,時時體會心靈的震撼。即使完全不了解物理學,仍然可以感受到楊振寧人生的起伏,事業的發展,心靈的躍動,對國家、家庭、朋友的關愛。

2.

吳健雄:物理科學的第一夫人

江才健

 

時報(1970)

★★

【簡介】在很多人眼中,吳健雄是上世紀下半葉最傑出女性實驗物理學家。本書作者參考無數文字資料,訪談超過50人,歷時八年,不僅完成「物理科學第一夫人」的傳記,也達成忠實客觀的自我要求。由於文筆流暢,長達20餘萬字的傳記,讀來不僅不顯得枯燥,反而另有一種拼圖式的趣味。大家對於吳健雄與諾貝爾獎失之交臂的心理,難免好奇,但是無法由當事人口中直接得到回答。在本 書裡可看到她寫給史坦伯格信中的話語,呈現出真實而內斂的感情。

3.

別鬧了,費曼先生

理查‧費曼

吳程遠

天下文化(2007)

★★

【簡介】費曼是20世紀理論物理大師,一出道就被物理同行視為奇才,後來甚至被視為超越普通天才的魔術師天才。他的聲望當然是由眾多近乎不可思議的傑出貢獻堆積起來的。無論是探索物理或是任何其他事務,費曼總是要尋找自己獨特的路,這麼一來難免會碰上一些有趣的事,這些奇遇根源於他強烈的好奇心與不願循規蹈矩的性格。本書記錄了近四十則故事,「荒誕」、「胡鬧」、「啼笑皆非」、「太聰明了」這些字眼都可以拿來形容這些真實故事,絕對能令人捧腹大笑。

4.

物理之美

理查‧費曼

陳芊蓉、吳程遠

天下文化(1996)

★★

【簡介】本書是1964年費曼在美國康乃爾大學一系列公開演講的紀錄,內容是「物理定律的特性」(亦即原英文書名)。費曼說他想討論比定律本身更高一層級的東西,但是這種討論很容易變得「太哲學」,聽眾只能模模糊糊地吸收,費曼不喜歡這樣,他希望聽眾能夠以「誠實」的方式來理解。因此費曼面臨的挑戰就是如何在不依賴數學公式的情況下,讓一般人能夠欣賞物理定律。除了費曼,大約沒有其他人能成功地達成這樣的任務。

5.

愛因斯坦輕鬆說:從日常生活中理解宇宙的神奇奧祕

理查‧沃夫森

蔡承志

臉譜(2003)

★★

【簡介】本書的主旨在於讓一般讀者了解愛因斯坦於狹義和廣義相對論上的特殊貢獻。全書用了三分之一的篇幅來述說愛因斯坦之前的物理世界。其餘的部分用於說明愛因斯坦如何推翻之前的傳統理論:狹義相對論如何推翻「以太」的必要性、廣義相對論如何修正了牛頓的萬有引力。書中最後又簡述了宇宙論最近的發展,如宇宙常數、黑暗物質、黑暗能量、平行宇宙等理論,這都是當今粒子宇宙 和粒子天文的熱門研究題目。

6.

伽利略

詹姆士‧馬克拉卻倫

褚耐安

世潮(2004)

★★

【簡介】本書作者用字遣詞,頗能出入歷史現場,以自在的筆調、簡短的篇幅,訴說伽利略淒美但豐富的生命傳奇。在內容方面,作者也能兼顧歷史寫真與科學知識,從而展現科學知識的實用趣味,實在是不可多得的科學家傳記。

7.

十七歲的物理

蔡淑慧

 

達人館(2007)

★★

【簡介】本書作者藉由兩個虛擬角色「范小愛」與「費小曼」的日常對話,介紹了生活中各種物理現象背後的原理。例如兩人到夜市吃小吃,便討論起熱力學原理、波茲曼其人其事以及困難的熵的概念;又例如兩人在前往航空展的高速公路上也可以聊聊白努力定理。這是一本適合所有年齡層讀者的一流科普書。

8.

固、特、異的軟物質

熱納‧巴竇

郭兆林、周念縈

天下文化(1999)

★★★

【簡介】本書作者是軟物質物理的開創性人物。他自1991年獲頒諾貝爾物理獎後,就受邀巡迴法國各處的高中演講。在一年半時間內,他向中學生講解科學,以激發他們學習科學的興趣。透過錄音與錄影及同事的幫忙,演講材料整理成本書。內容除了對軟物質的講述外,並包括他對法國中學教育的評價和個人研究生涯經歷的回憶。他也對於年輕研究者如何選擇課題、如何掌握時機轉換跑道提出看法。一般青年學生、年輕研究學者及科學教育者都能從本書收穫甚多。

9.

宇宙波瀾:科技與人類前途的自省

戴森

邱顯正

天下文化(1970)

★★★

【簡介】本書作者是一位著名的數學物理學家,他以優秀的數學素養優游於物理、天文諸領域,有很高的學術成就。本書是作者的第一本通俗書,他在中文版序中寫到,這本書是他的最愛。本書其實並非一般通俗科學的讀物,第三部分 「我的未來家鄉-宇宙」甚至是「科幻」。全書的結構像是24篇散文的合輯,用他自己的話說,「本書的風格是重文學而輕分析的」。然而貫穿全書有一條主軸,那就是深切關懷科技發展的後果與人類的前途。

10.

萬物簡史

比爾‧布萊森

師明睿

天下文化(2006)

★★★

【簡介】本書作者是知名旅遊作家,擅以高超的文筆介紹世界各地的風土民情。有一天,他發現「我這輩子居住的唯一行星,居然完全不了解」,於是開始廣泛閱讀,請教專家,因而寫下了這本極罕見的由「外行人」執筆的一流科普書。既然書名為《萬物簡史》,內容當然是包羅萬象,這種無所懼畏的氣魄,學術圈內人反而缺乏。本書過人之處在於:文筆高明、題材選擇恰到好處、學科之間不必要的界線自然被消除。

11.

愛因斯坦:他的人生 他的宇宙

華特‧艾薩克森

郭兆林、周念縈

時報(2009)

★★★

【簡介】本書作者是知名新聞記者與作家,曾任CNN董事與《時代雜誌》主編,寫過廣受好評的《富蘭克林傳》。他花了數年工夫,翻閱了眾多原始文獻,訪問了研究愛因斯坦的專家,撰寫出這一本最新傳記。非物理專業出身的作者,在書中能夠精確地呈現愛因斯坦的科學,又能包含最新的材料。作者文筆一流,所以此書十分好看。

12.

另一種鼓聲

高涌泉

 

三民(2003)

★★★

【簡介】本書是述說物理界、科學界奇人奇事的散文集。讀者除了可以了解近百年來物理急速演化的過程與精采傳說外,還會有意外的收穫,因為大師的故事本身固然精采,說書人獨到的論述更是不遑多讓。作者藉著費曼和威爾森的故事,意有所指地點出:重要的發現,常常需要有人不怕犧牲自己的前途,勇於傾聽「另一種鼓聲」的指引,執著於沒有掌聲的研究,科學才會有今天的發展。

13.

物理奇才奇事:智慧巨光照亮自然奧祕

 

蕭如珀、楊信男(編譯)

五南(2009)

★★★

【簡介】本書以淺顯易懂的方式講述了50則偉大的物理成就,例如雷射與電晶體的發明、超流體的發現、正電子的發現、普朗克黑體輻射公式的發現與超新星1987A的發現等。每則故事都介紹了物理大師不平坦的研究歷程與鍥而不捨的精神。由於每篇故事各自獨立,讀者可以不依章節先後排序,隨性閱讀。

14.

物理奇遇記:湯普金斯先生的新世界

加莫夫、史坦納德

但漢敏

貓頭鷹(2010)

★★★

【簡介】本書原作者是「宇宙大霹靂」理論的原創者之一,不喜歡受傳統約束,各式各樣的奇特點子很多。他設想出一位銀行櫃檯市井小民湯普金斯先生,帶領讀者隨著湯普金斯漫遊奇異的量子世界與愛因斯坦的相對論世界。本書新版由史坦納德補充了黑洞、加速器等題材,介紹物理新進展以及尚待解決的問題。

 化學

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

老師輕鬆掰化學

蘇瓦茲

葉偉文、師明睿

天下文化(2008)

★★

【簡介】這是一系列五本的蘇老師化學叢書,內含數百則與日常生活有關的化學小故事。利用說故事的方式,把化學知識生動而有趣的傳遞給讀者。在這些故事裡,蘇老師告訴我們,懂化學與不懂化學,在生活中會有什麼差別。例如:尿液的顏色與健康有什麼關係?人為什麼會禿頭?該買什麼洗髮精來洗頭?漂白水與清潔劑能不能混用?維他命丸與人蔘到底該不該吃?有沒有效?蘇老師用簡單的化學把這些問題掰給你聽明白。讓你不禁要讚嘆?懂一點化學還真有用呢。

2.

科學新聞不能這樣看:蘇老師教你聰明解讀

蘇瓦茲

葉偉文

天下文化(2009)

★★

【簡介】在資訊爆炸的時代裡,新聞媒體上經常出現標題聳動的科學報導,令人看了非常困惑,不知該如何是好。例如:報上說,抗氧化劑有助健康,我們是否該卯起來吃;大科學家鮑林說,維他命C能預防感冒,真的嗎?網路上流傳,微波爐煮過的食物,有輻射又沒營養,還能用嗎?基因改造的食物聽起來實在危險,我該怎麼辦?本書教我們如何從氾濫的資訊裡,去蕪存菁,不受困惑,找出最有用的新知。

3.

拿破崙的鈕釦:17個改變歷史的化學故事

潘妮‧拉古德,杰‧布勒森

洪乃容

商周(2005)

★★

【簡介】拿破崙攻莫斯科時遇大風雪,因一顆小鈕扣,改變了一個時代。標題雖聳動,卻是個化學問題。如果感覺困惑,看完了書就會明瞭。作者以17個故事,引導我們了解化學與國計民生的關係。娓娓道來流暢易讀,化學是這麼又重要又有趣。

4.

元素:奇幻的原子世界

特威德

蔡承志

天下文化(2004)

★★

【簡介】這本口袋大小,只有100頁的小書,由電子、原子的生成和構造,推及元素週期表,再到分子的組成,簡潔易讀。全書有過半的高水準手繪插圖,漫畫式的手筆,清新脫俗,一看就懂,非常適合初次接觸化學的人,是本絕佳入門書。

5.

化學元素王國之旅

艾金斯

歐姿漣

天下文化(2008)

★★

【簡介】本書作者把週期表歸納整理、從地理的觀點把它看成一個國家,這個國家有平原、沙漠、山川、海洋、島嶼等等。為什麼會如此形成、地貌如何漸變、產物有哪些、產物各有何特色,這個國家的地理歷史與她的人民之間有何關係,甚至將原子組成的相關理論也以這個國家的典章法律來比擬描述。學生閱讀這本書好比去旅遊,認識一個新國家,對週期表一定會留下一個永遠的深刻印象。

6.

分子博覽會:輕鬆了解生活中的化學物質

約翰‧艾姆斯利

莊勝雄

商周(2000)

★★

【簡介】作者用日常生活中常見的物質作為例子,如可口可樂、巧克力、大蒜、花香、紅葉、漂白劑、DDT、鉛、鎘、抗生素、毛地黃等,這許許多多有趣的題材,在這裡都可以與它們相識。接近生活化的論述,實用且生動的敘述,淺顯易懂的表達方式,使讀者們輕鬆的閱讀,毫不吃力,想精研的進階者或是初學者,都是很適合的一本科普讀物,必會獲得實用的知識。

7.

口紅、鑽石、威而鋼:商品背後的科學

約翰‧艾姆斯利

蔡昕浩

商周(2006)

★★

【簡介】作者介紹了40多種常見商品的化學成分及其功效,為何鑽石人人愛,為何威而鋼效果神奇,諸如此類的疑惑,讀完本書就豁然開朗。生活化及故事化的敘述,輕鬆有趣的例子,使我們跨越學理的鴻溝,了解真正的化學知識,釐清被媒體誤導的觀念。本書適合各種程度的讀者,讓人知道化學就在我們四週,食衣住行都有它,再也不必怕化學了。

8.

石油用完了怎麼辦?十五堂你不知道的科學課

王文竹、王道還、陳文屏、單維彰、景鴻鑫、羅時成、葉李華

 

貓頭鷹(2007)

★★

【簡介】課本不寫、學校不教、報紙不提,但是大家都想知道的問題,才是生活,就讓學有專精的老師來為你解答!集結國內各領域的七位學者,用輕鬆愉快的方式,有趣的題材,流暢的文筆,一步一步解決你心中深藏的疑惑。有樂趣又有效果,更是理科恐懼症患者的救星。應該人手一冊,輕鬆了解奧妙的知識,做個現代科學人!

9.

迴盪化學兩極間:尋找美麗而感性的中間地帶

霍夫曼

呂慧娟

天下文化(1998)

★★★

【簡介】化學的世界與人類的現實社會是相類似的,鏡子的兩面可以各自扮演不同的角色。化學分子的左、右旋結構具有不同的化學性質,以前卻被人所忽略。作者在書中提及的沙利竇邁事件,就是因為這種忽略所引起。環境保護與工商開發之間的爭執、化學家在發表論文與申請專利之間的掙扎、化學反應在動態與靜態之間的平衡、在在都是命人感覺困惑的問題。作者要為迴盪在兩極之間的化學世界,找出美麗而感性的中間地帶。

10.

化學分子世界導覽

艾金斯

師明睿

天下文化 (2008)

★★★

【簡介】化學由100多個元素,但是卻組成多過800萬個化合物,世界上的每一樣東西,都是它們組成的。拿起的這本書、呼吸的空氣、穿的衣服、喜歡的花、連你自己,都是各種不同的分子組成的。甚至喜悅、滿足、憤怒等情緒,也都有分子可以控制。作者帶我們暢遊元素王國後,進一步帶領我們進入美妙的分子世界,讓你認識自己,也更了解這個世界,一定會留下深刻印象。

11.

化學,就是這樣的

日本化學會

江元仁

五南(2008)

★★★

【簡介】由日本的多位諾貝爾獎得主負責,集全日本的學者之力,完成 這本極高品質的書。300頁的書中,由原子的構造,到分子的組成,擴及能源、資源、環境、生活、醫藥、高科技材料等。每頁都有精美的彩色插圖,有示意圖或 照片,書末附有辭典式的名詞解釋,悅目易懂,非常適合想了解化學的各個面向者閱讀,是本高水準的入門書。

12.

謎樣的化學

何子樂

 

五南(2005)

★★★

【簡介】元宵節要猜燈謎,科學燈謎就更有意思了。這本書就是猜謎語,例如「武訓志業」、「硫化鈉遇到氯化銅」,各打一名詞。科普書可以這樣寫,科普知識可以這樣學,國外也少見這種風格的科普讀物。這一套兩本書裡的謎語,觸及許多有趣的題材。除了答案以外,還可以看到詳解。另闢有「化學∙com」的小專欄,介紹化學基本常識。

13.

化學、食品與社會

吳嘉麗

 

中國化學會(2004)

★★★

【簡介】本書乃為非理工科系的大專學生修習通識化學科目而寫,只要具備一般高中的程度就可閱讀。全書內容從貼近生活的飲食健康切入,除了介紹基本的化學分子以及維持生命的生化分子外,也包含大眾新聞媒體及廣告中經常出現的健康美容分子的化學解讀。其中較深入的化學觀念則以專欄形式介紹,每一章並納入一篇人文探討。書中的化學結構特別提供給具化學基礎者參考,每一章後的問題探討可作為學生繳交的報告或課堂的討論,「其它閱讀」則提供同學更多的相關科普書籍作為課外讀物或閱讀報告的選擇。

                 

 生物

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

蕨類入門、蕨類圖鑑

郭城孟

 

遠流(2001)

【簡介】作者以豐富精采的圖集與精要生動的解說,全方位透視蕨類世界,輕鬆鋪展蕨類演化系譜,趣味探索蕨類生存絕學,完整記錄臺灣蕨類觀察現場,有系統、有方法、有要訣。此套兩本書可帶領家長與孩子一同親近自然、了解蕨類,體會臺灣土地的生命力,是一套認識蕨類的圖解入門書,也是接觸臺灣本土蕨類資源的第一套指南。

2.

手冢治蟲的昆蟲世界

手冢治蟲

章蓓蕾

玉山社(2001)

【簡介】作者是日本著名漫畫家,出版不少經典漫畫如《怪醫黑傑克》。本書記載的全是他中學時期的昆蟲筆記,書中還附有自畫的圖鑑。同時詳盡介紹了捕蟲的工具和方法,可以作為初學者的入門書。最特別的是還附了兩篇原刊在雜誌上的漫畫,「綠小灰蝶」與「蟲人」。本書風格幽默有趣,青少年一定會很喜歡。

3.

觀念生物學

霍格蘭,竇德生

李干毅

天下文化(2009)

★★

【簡介】本套書是由一位分子生物學家與一位插畫家共同激盪出來的結晶,他們以詳細的解說、生動的比喻、有趣的漫畫、精美的插圖介紹生命運作的道理。它能激發讀者了解,所有的生物是如何息息相關,而且每個生命都有共通的東西。譯本共有四冊並採全彩印刷,值得典藏並適合全家一同閱讀。

4.

肝炎聖戰

楊玉齡、羅時成

 

天下文化(1999)

★★

【簡介】臺灣平均每五個人中就有一個是肝炎帶原者,每年更約有一萬多人死於肝病!因此激發臺灣的醫學戰士與外國研究團隊向此殺手宣戰,直至今日,戰火未熄。臺灣從1981年開始推動B型肝炎防治計畫,其過程充滿爭議性與戲劇性,臺灣也因此成為世界上唯一全面接受肝炎疫苗接種的地區。本書正是這一段曲折感人,醫界、學界、政府部門相互結合,眾志成城戰勝病魔的故事。

5.

病毒的故事

徐明達

 

天下文化(2003)

★★

【簡介】其實病毒不全是「壞蛋」,有些病毒已經「移民」成為人類非常重要的一部分。人類也馴養了一些病毒,還讓它們替人類做事。病毒的形狀五花八門,病毒的名字與型態也千奇百怪。作者避開艱澀的專業術語,以通俗、比喻的方式,並穿插許多從事病毒研究多年所累積的小故事,以及歷史上鮮為人知的典故,介紹這個可敬可畏的敵人。

6.

B型肝炎:發現B肝病毒與疫苗的諾貝爾獎之路

巴魯克‧布倫伯格

陳彥甫

商周(2004)

★★

【簡介】本書是1976年諾貝爾生理醫學獎得主的自傳,敘述他發現「澳洲抗原」(B型肝炎病毒)的故事。他現身說法如何透過收集資料、提出想法、設計實驗、驗證假說、再提出新假設、最後建立研究模式的經歷。他謙虛地說,他的故事未能與《戰爭與和平》相比擬,但讀者應可以看到一些錯綜複雜的情節,及令人激賞的故事。

7.

最衰者生存

莫艾倫、普林斯

陳芝儀

天下文化(2007)

★★

【簡介】本書第一作者專注於神經遺傳學與演化醫學這兩個新興的領域。他的研究發現了家族性阿茲海默氏症與血色沈著病這種遺傳疾病有關聯。長年研究讓他發現「物競天擇,強者生存」不能適用於糖尿病患和蠶豆症者。糖尿病患擁有度過寒冷的高超能力,而且因為他們排尿較多,可以降低體內水分避免凝結成冰晶,讓器官組織內傷。蠶豆症者則可躲過瘧原蟲感染致死的機會,因為他們變形的紅血球不提供瘧原蟲住宿。

8.

DNA:生命的祕密

詹姆斯‧華生

陳雅雲

時報(2006)

★★

【簡介】本書是DNA雙螺旋發現者之一華生,在雙螺旋發現50年所寫的一本科普書,他自己說:「DNA發現50周年剛好讓我們有機會省思現況,大膽提出我們個人對歷史與相關議題的看法。」作者能把科學性的書寫得生動有趣,讓一般大眾也能理解。所有的專業術語在第一次出現時,均加以解說,並包含大量圖片。

9.

我創造了桃莉:從複製羊談生命再造與基因工程

艾恩‧魏爾邁、凱斯‧坎貝爾、柯林‧塔奇

陳紹寬、

朱佩雯

究竟(2000)

★★

【簡介】1997年春天,全球重要媒體的頭版新聞均刊載一條震驚世界的消息─「複製羊:桃莉的誕生」。桃莉羊的創造者魏爾邁、坎貝爾,透過與著名的科普作家塔奇的討論,告訴讀者他們的研究團隊複製桃莉的經過,以及桃莉引發的革命與衍生的意義。本書除了介紹複製桃莉的經過,也敘述胚胎學及發育生物學研究的歷史。

10.

為什麼斑馬不會得胃潰瘍

薩波斯基

潘震澤

遠流(2001)

★★

【簡介】本書內容非常豐富,描述生理、心理、社會三個層面之間對壓力調節的影響。人與斑馬最大的不同在於動物所面對的壓力,是生理上的壓力;人通常所面對的,是心理及社會的壓力。應付生理上的壓力時,人的身體反應可以調適得相當好,但不像動物承受的壓力可以輕易的解除,因此長期下來使得記憶力、免疫力衰退,心血管、消化系統出現異常等疾病發生。

11.

廚房的祕密:飲食的科學及文化

徐明達

 

二魚(2010)

★★

【簡介】作者以「飲食」作為題材來包裝物理、化學和生物的一些基本原理和常識,同時穿插一些人文歷史敘述,把科學的來龍去脈用說故事的方式呈現,讓科學變得平易近人。就如前教育部長曾志朗所說:「這本書娓娓稱道的每一個飲食文化的面向,都真是『酷』得不得了,儼然就是一本『色、香、味、知』四相俱全的四『酷』全書!」

12.

蝴蝶斑馬與胚胎:探索演化發生學之美

西恩‧卡洛

王惟芬

商周(2006)

★★★

【簡介】「Evo Devo」(演化Evolution發生學Devolopment)這個新領域是「演化的第三次革命」,而本書作者正是這波革命中最重要的代表人物。透過充滿自然之美的驚奇故事,本書將引領讀者展開一趟徜徉於大自然的漫步,細說這場石破天驚的科學革命。讓讀者知道今日極富多樣性的動物界,如何在六億年間從原始形體演化而來。

13.

果蠅‧基因‧怪老頭:生物行為起源的探索

強納森‧溫納

莊安祺

時報(2006)

★★★

【簡介】特立獨行、老愛另闢蹊徑的「怪老頭」班澤,早期從當紅的半導體,轉行以嗜菌體研究分子生物學。60年代起,又利用果蠅來研究基因與動物行為,並發現第一種控制動物行為的基因,也就是控制果蠅生理時鐘的基因。讓果蠅再次成為遺傳研究的英雄物種。後繼研究者,持續探索與記憶、學習、求偶、性別、疾病及老化相關的基因碼,造就分子生物學成為行為學的工具。

14.

生物圈的未來

愛德華‧威爾森

楊玉齡

天下文化(2002)

★★★

【簡介】本書作者訴說全球生物所面臨的生存瓶頸,娓娓道出人為活動造成的生態破壞與物種滅絕、人類與生物圈之間相互依存的關係、拯救地球的重要性、以及環境危機的解決之道,充分展現出作者對人類、對生命、對地球未來的深切關懷。在此,我們將追隨梭羅的腳步,從人類共通的情境去思考自然界的價值。對於未來該何去何從,本書的觀點,也引人深思。

15.

第三類猩猩:人類身世與未來

賈德‧戴蒙

王道環

時報(2000)

★★★

【簡介】在自然界裡,人與黑猩猩的演化親緣關系最接近,彼此基因的差異不到2%。因此人與黑猩猩應屬同一類目,黑猩猩只有兩種,人類可稱是第三種黑猩猩。但是,人類是怎樣演化成今天的模樣的?作者檢視人類演化的過程,從語言、性行為和生命周期探討人類獨特的自毀行為。全書充滿令人好奇、值得深省的問題,閱讀趣味十足。

 地科

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

改變世界的地圖

賽門‧溫契斯特

蔡佩

時報出版(2002)

【簡介】作者在挖掘運河時注意到不同地層中化石的分布,可追蹤岩層變動的軌跡,所以繪製了英格蘭地質圖以公開他的發現。這是全球第一張地質圖,因而開啟了方興未艾的地質研究領域,本書記述這位英國地質學之父在困頓窘迫的一生中完成這項偉業。

2.

大氣:萬物的起源

嘉貝麗‧沃爾克

蔡承志

商周(2008)

★★

【簡介】本書介紹許多耳熟能詳的大氣特質當初發現的過程,作者以說故事的介紹手法,娓娓道來許多大氣科學發展過程中的曲折與令人驚奇之處。當你覺得在讀一本引人入勝的故事書同時,其實你也正把近代大氣科學的精華盡納於心。

3.

古海荒漠:科學史上大發現

許靖華

朱文煥

天下文化(1970)

★★

【簡介】地中海曾經一度枯竭,成為一個低於海平面三千公尺的「死谷」,它也曾是大西洋與印度洋間寬闊的海路。地球歷經千萬年繽紛多彩的變遷,在教科書中總以「滄海桑田」一筆帶過,作者在一趟海洋鑽探歷經艱辛的過程中,從岩石化石的斷簡殘篇證據,思辨各種可能的成因。書中如神探辦案般推敲解謎,以及科學家或患難與共、或爭論不休的插曲都十分迷人。

4.

不願面對的真相

高爾

張瓊懿、欒欣

商周(2007)

★★

【簡介】本書和電影不同,電影的思維被快速帶動,但閱讀圖文,可以隨時停下,回頭翻前翻後澄清對照。讀這本書不能立即跳到結論,必須耐性地停下來,去反覆連結事情之間的相關性。在這些圖表和數據中解讀大自然本身,不再只問誰對誰錯,不是只為了要不要接受答案,它引人謙卑地去評估自我對全球真實的認識有多深刻?有多少把握?

5.

看雲趣:漫遊雲的科學、神話與趣聞

普瑞特-平尼

黃靜雅

遠流(2008)

★★

【簡介】天空是趣味豐饒的一大片畫布,變幻的雲彩永不單調。本書在欣賞雲的舒卷百態之外,作者以洋溢的熱情,澎湃的想像力和確實的科學知識精采地解說。讀過本書再看雲,不僅可領略雲和天氣變化的關係,更能對大氣許多物理現象深究一番。

6.

珍稀地球

華德、布朗李

方淑惠、余佳玲

貓頭鷹(2002)

★★

【簡介】地球有多特別?本書作者提出宇宙可能許多角落可以出現細菌類簡單的生命,但複雜的生命卻是相當稀罕。本書整合天文物理及生命科學來說明地球環境的演化條件,道盡人類能出現的機會有多麼渺小。

7.

發現時間的人:現代地質學之父揭開地球歷史的故事

傑克‧雷普卻克

郭乃嘉

麥田(2004)

★★

【簡介】赫登是地質學之父,是第一位「有憑有據」地告訴我們「地球很老」這件事的人。赫登能夠無視當時認為理所當然的地球年齡與挪亞洪水理論,進而建立起屬於自己的全新想法,提出「均變說」。本書對於想要了解故事細節的人是非常好的指引。

8.

大滅絕

許靖華

任克

天下文化(1992)

★★

【簡介】作者認為演化可能是跳躍的,和物種的優越性沒有關係。本書以地質歷史發生過的五次物種大滅絕,從多方資料和不同證據合理的邏輯懷疑演化論矛盾之處,提出達爾文理論的缺點。書中洋洋灑灑以多元的角度詮釋恐龍滅絕過程的全球環境。

9.

始祖鳥、羽毛與鳥類飛行之謎

派特‧希普曼

蔡承志

貓頭鷹(2001)

★★

【簡介】由一根羽毛和七件標本講起,作者試圖從殘破不全的化石紀錄中抽絲剝繭,在科學的探究與爭論之下,將羽毛、翅膀到飛行的故事給串連起來,為鳥類的起源與演化下個註腳。

10.

恐龍現場

約翰‧歐納

鍾清瑜

先覺(1999)

★★

【簡介】電影「侏儸紀公園」裡暴龍踏著打樁機般的步伐,伶盜龍鼻孔噴出熱氣玻璃窗上起霧的畫面,是出自本書作者長期對恐龍研究的認知。作者在本書中從與史匹柏合作兩部恐龍電影開場,帶著讀者回到挖掘恐龍化石的野外,以新觀點和新科技重塑恐龍成長和哺育後代的社會行為。

11.

水中蛟龍:史前水棲爬行動物

程延年、單希瑛、王士偉、張鈞翔

 

臺中自然科學博物館(2009)

★★

【簡介】爬行動物在演化的進程中,先嘗試登陸脫困水域,又匆匆重新下海,多次穿梭於海陸兩界之間。本書以水中蛟龍特展為軸,充滿耐人尋思的文辭誘發讀者科學疑惑的好奇,令人再三端詳的華麗圖片挑戰想像力。本書闡述化石紀錄如何探究系譜關係、起源與滅絕的真相,也涵蓋博物館從蒐藏、研究到展示和提供教育的豐富面相。

12.

地球寫了40億年的日記:岩石閱讀指南

貝鳶業如

若到瓜

貓頭鷹(2007)

★★

【簡介】岩石不語,但地球上所有物質循環不滅,記載了這星球所有的經歷。作者本身是迷戀岩石的地質學家,試圖模擬地球的心境,把地球擬人化,以前所未有的文學筆觸和敘事方式,帶領讀者品味40億年來地球的合諧合作、創新競爭的故事。

13.

颱風

伊曼紐

吳俊傑、金棣

天下文化(2007)

★★★

【簡介】本書揭露了颶風與颱風如何改變人類歷史、阻撓軍事進攻以及改變探險的路線,而十七世紀的某個颶風,很可能是莎士比亞寫出《暴風雨》一劇的靈感來源。身為颱風研究權威的作者,解釋熱帶這麼溫和的天氣怎麼會產生世界上最強大的風暴系統,現代科學對颱風的研究已經到了哪個程度。最重要的是,既然颱風無法避免,又該如何在強風暴雨中趨吉避凶。附錄中歪補充了與臺灣相關的 代表性實例與資訊。

14.

開天闢地

布羅克

袁彼得

天下文化(1998)

★★★

【簡介】人類如何與大自然和諧相處?為了解決這個問題,現代人必須先了解宇宙初創之後,如何花了十億年在星球中製造了化學元素,作為地球形成的原料。而地球如何又花了近五億年,集中資源、調節氣候,物競天擇,才孕育出有能力觸發全球變遷的文明。本書為美國哥倫比亞大學請大師撰寫的深入淺出的讀本。

資訊

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

碼書:編碼與解碼的戰爭

賽門‧辛

劉燕芬

臺灣商務(2000)

★★★

【簡介】本書可說是密碼的演化史,由原始的祕密書信開始談起,作者從替代法、平移法到頻率分析法,所介紹的各種方法,除了有簡易的例子外,並且與當時的歷史事件相配合。最後談到公開鑰匙系統和目前常見的RSA系統等,甚至也介紹了未來可能的量子密碼。作者最後給了一個分成十階段的密碼挑戰,讓讀者可以嘗試用書上所介紹的方法,享受破解密碼的樂趣。

2.

電腦生命天演論:人工智慧的演化

喬志‧戴森

王道還

時報出版(2000)

★★★

【簡介】作者將「人工智慧」視為另一種智慧生命,使用科學史家的嚴謹筆法,從17世紀的科學家與哲學家談起,才能真正釐清人工智慧的來龍去脈,進而一窺未來世代的發展趨勢。本書內容雖然較為嚴肅,作者卻非常會講故事,避免了枯燥的學理與冗長的解說。而最耐人尋味的是,從第一章的威爾斯,到最後一章的克拉克,西方許多科幻作家成了本書的主角或配角。

3.

下一波資訊革命:量子電腦

喬治‧約翰遜

曾耀寰、邱家媛

究竟(2004)

★★★

【簡介】一臺電腦的快慢取決於CPU,在方寸大小的CPU內,要塞進了十億顆以上的電晶體。若要有更快的計算速度,唯有繼續增加電晶體的數量,直到電晶體的尺度接近原子的大小。這時電腦0、1之間的運算邏輯須要從量子物理的觀點下手。這將是全新的概念,也將是未來的趨勢,本書就是要介紹未來的量子電腦。

 綜合

 

書 名

作 者

譯 者

出版社

程 度

1.

臺灣科學社群40年風雲:記錄六、七○年代理工知識分子與《科學月刊》

林照真

 

交通大學(2009)

★★

【簡介】本書以發行40年的《科學月刊》做為故事脈絡,透過對參與者的深訪,以及閱讀相關檔案,整理記錄了理工科知識份子的心路歷程。為《科學月刊》奉獻心力的科學家,除了傳播科學新知,也高度關切臺灣的科技政策,並大力投入教改運動,產生了理工知識界的集體力量,使得臺灣第一個科學社群隱然成形。這些無形的資產,都是臺灣自然科學史的一部分,本書進行了第一次有系統的記錄。

2.

巫毒科學:由愚蠢邁向詐欺之路

羅伯‧派克

陳麗如

小知堂(2004)

★★

【簡介】什麼是真科學?什麼是偽科學?物理學教授的作者挺身而出,為世人揭開偽科學,也就是他所謂「巫毒科學」的真面目。他挑出一些著名的「巫毒科學」實例,剖析它們的來源與謬誤,並揭發它們利用媒體炒作新聞,擴大宣傳的伎倆。他主張大眾只要擁有科學的世界觀,就有足夠克服愚昧的武裝。

3.

費曼的主張:誠實‧獨立思考‧不知為不知

費曼

吳程遠、師明睿、尹萍、王碧

天下文化(2005)

★★

【簡介】被譽為「半是天才,半是丑角」的諾貝爾物理獎得主費曼,至今仍然是美國人心目中的一盞智慧明燈。本書蒐集他最好的談話、專訪以及文章,全都以普通民眾為主要對象。充分展示了他對追求知識的熱中,以及他那獨特而多采多姿、喧鬧人間的性格。

4.

洞察:科學的人文觀與人文的科學觀

王寶貫

 

天下文化(2001)

★★

【簡介】作者長年在西方研究、生活、教書,使他薰陶出獨到的思考模式與「洞察」的精神。在尋找大自然規律的嚴肅過程中,他對科學有了深刻的參悟。但他年幼時在家中習得的中國傳統文化,使他能以平易近人的文筆、清晰明白的理路,不僅敘說了人類追求宇宙論的歷史,更能與文學藝術的創作相互輝映。

5.

人人都是科學人

曾志朗

 

遠流(2004)

★★

【簡介】讓證據說話與批判性思維,既是賽先生(科學),也是德先生(民主)的必備氣質。本書幫讀者孕育這兩種精神,使它們變成生活的態度。作者使用許多有關心理、認知、大腦的科學實例,通過風趣、機智、充滿創意的筆鋒,傳達出科學本是很人文,可以很動人,應該很美麗,必須很浪漫。

6.

科學讀書人:一個生理學家的筆記

潘震澤

 

三民書局(2003)

★★

【簡介】本書能讓讀者於「閒讀」之際,引發對20世紀發展最快速學門之一的生物醫學的興趣。作者認為科學如同文學藝術一樣,是人類最精緻的思想與行動的表現。書中有許多有趣的問題,例如,生命是什麼?愛是什麼?作夢的真諦等。沒有艱澀的專有名詞,也沒有繁瑣的敘述,可以讓讀者輕鬆進入科學世界。

7.

電磁恐慌

林基興

 

臺灣大學(2008)

★★

【簡介】國人怕電磁波,但電磁波真得那麼危險嗎?本書是國內第一本解釋電磁波健康效應的書,特色在於:一、了解原理、避免恐慌:二、全方位終結流言:三、本書歸納了多種具代表性的報告。作者任職行政院科技顧問組,也是環保署風險評估小組主席。

8.

連結:混沌、複雜之後,最具開創性的「小世界」理論

布侃南

胡守仁

天下文化(2003)

★★

【簡介】新的網絡科學具有高度的跨學科性,網絡資料的來源包羅萬象,從學術合作、電影製作、食物鏈演化、傳染病擴散,到網頁的連結,遠遠跨越出任何單一學科的專業興趣範圍。作者透過生動的例子,揭開這個跨越經濟、社會、科學、資訊、生態領域的謎團,告訴我們「天涯若比鄰」背後的運作真相。

9.

科學迎戰文化敵手

溫伯格

李國偉

天下文化(2003)

★★★

【簡介】作者是諾貝爾物理獎得主,以深厚的人文素養為基礎,配合他的專業知識,迎戰神創論者、科學理論的社會建構論者、後现代主義者。透過清晰的論述,他發揮兼具科學家與作家的特色,從理論物理學、哲學、歷史、以及對文化的認識,闡明對科學的看法,豎立了他是理性論者、化約論者、實在論者的標竿人物。

10.

諾貝爾的榮耀

科學月刊社

 

天下文化(2005)

★★★

【簡介】本套書分為《物理桂冠》、《化學桂冠》、《生理醫學桂冠》三冊。介紹了1974年至2004年諾貝爾科學獎項得主的研究,另外附有1901年至1972年獲獎者和題目的清單。《科學月刊》特色之一是在每年12月刊登當年諾貝爾獎得主的故事與研究成果,本套書正是多年文章的集結。因為各篇之間內容獨立,讀者可隨性選擇閱讀,與世界頂級的科學家做心靈的交流。

 (資料來源:http://reader.lib.ntnu.edu.tw/?p=579

 

十一、費曼的相關名句

1.不給自己壓力,也不要管別人如何期待自己,輕鬆去做有趣的事,生命將有莫大的改變。(別鬧了費曼先生)

2.古代閃族Simian人的格言:「傻瓜能做的,別人也能。」這句話是費曼一輩子的座右銘。(站在牛頓的肩上二十世紀物理學大師的生平與學說)

3.費曼說:「科學是一種手段,告訴我們如何去了解一些事物,以及哪些是我們不了解的;如果了解,那麼究竟了解到什麼程度(完全了解是不可能的);遇到有疑問或不確定的東西時,我們應該如何處理;所謂證據應該遵守哪些規則,在下判斷以前如何思考,以及如何由一些跡象去辨別真偽。」

(站在牛頓的肩上二十世紀物理學大師的生平與學說)

4.費曼對了解大自然有一番精闢的見解:「大自然是諸神對弈的一局棋,我們有幸得以在旁觀看;這盤棋局的遊戲規則就是所謂的基礎物理學,而了解這些遊戲規則是我們的目標。」(站在牛頓的肩上二十世紀物理學大師的生平與學說)

5.費曼:「除非親身實證,否則不算真正了解What I can not create, I do not understand.。」(站在牛頓的肩上二十世紀物理學大師的生平與學說)

6.如果猜測和實驗不符,它就是錯的。這就是科學的祕訣。只要它不符合經驗,它就是錯的。這就是唯一的規則。                                                         (天才費曼)

7.感覺是很重要的,因為它可以化為行動「覺得這樣是對的,所以我這樣做。」但我不會沉溺在悔恨中。俗話說:「地獄之路是用善意鋪成的。」如果某人所做的是出自善意,卻導致嚴重的後果。你覺得他如何評斷自己?他一直以為自己做的是對的。人類的愚昧無知,是他們不幸的根源。這是一般人的通病,而我也沒有比其他人聰明。                          (天才費曼)

 

8.我覺得西方文明具有兩項偉大傳統,做為它的支柱,其中之一是科學的冒險精神,向任何未知挑戰。為了進行探索,必須坦承不知為不知。在沒有找到比較確切的答案之前,不隨意判斷,永遠保持不確定的態度。總結一句:即智者的謙虛。另一項偉大傳統則是基督教的道德標準,這包括處處以愛當作行為的根本,四海之內皆兄弟的平等觀念,以及對個人人格價值的尊重。簡言之:即精神面的謙虛。這兩項傳統都非常合理,而且完全不相矛盾。             (費曼的主張)

9.如果你有任何才幹,或任何工作吸引你,就全力去做吧。把整個人投進去,像一把刀直刺入到刀柄。不要問為什麼,也不要管可能碰到什麼困難。我認為全力以赴是你想得到真正快樂的唯一方法。對於你真正愛做的事,一定會使盡全力的。生命中真正的樂趣,就是這種一再重複的考驗,讓你了解到自己的潛力有多大,究竟能做到什麼地步。                       (費曼手札)

10.知識愈多,愈能領會深沉美妙的神祕,誘使我們繼續鑽研。不必擔心得不到具體答案,懷著喜悅和信心,我們翻轉每一顆石頭,都會發現想像不到的新奇東西,引發更有趣的問題、更奇妙的神祕那絕對是偉大的探險!                                           (天才費曼)

11.優秀的科學家最不尋常之處,就是不管他們在做什麼研究,都不會像其他人那樣自信滿滿。他們有能力與長期的不確定感共存,心想「也許是這樣吧」,以此為指導原則,但始終了解這只不過是「也許」。很多人覺得這樣做很困難,覺得這是一種疏離或冷漠無情。其實這並不是冷漠無情,而是一種深遠、溫暖的理解,就像是你在這裡不斷挖掘,深信會在這裡找到答案,突然有人跑來說:「有沒有看到他們在那邊發現的東西?」於是你抬頭看看,說:「天哪!我挖錯地方了!」這種情形不停地發生。                                                  (費曼的主張)

 

十二、測驗卷資料補充

甲卷(第13回)

15、16題組:

   西元一九四五年八月六日上午九點,伊諾拉‧蓋轟炸機飛抵日本 廣島,在上空六英里處投下「小男孩」原子彈,四十三秒後原子彈在四百五十公尺高度的上空爆炸,立刻造成一團巨大高溫火球與滾滾蕈狀塵霧。火球亮度比太陽高十倍以上,蕈狀雲向空中捲起約一萬三千公尺,位於火球正下方戶外的民眾瞬間被蒸發,連遺骸都看不見,方圓一公里內的居民完全被燒死。爆炸同時引發衝擊波向四面八方傳開,衝擊波所經過的地方,建築物全被震毀,方圓五公里的範圍內幾被夷為廢墟,又一次造成人員更大的傷亡。接著爆炸所產生含高輻射的蕈狀雲,擴散開來形成黑雨,輻射塵隨雨降下汙染人體,又使倖存者後遺症不斷,受害者層面更加擴大。原來人口有四十萬的廣島,爆炸立即造成十四萬人死亡,並有十四萬人受傷,其後五年內死亡人數持續增加到二十萬,占人口總數的一半。西元一九四五年八月九日,鈽原子彈綽號「胖子」襲擊日本 長崎,炸彈威力相當於二萬二千噸黃色炸藥。當時

長崎居民有二十八萬人,當場死亡居民達七萬人,另有七萬人在五年內相繼身亡。

西元一九四五年八月十四日,日皇宣告無條件投降,二顆炸彈終於結束了二次大戰。

                                         (參考資料:陳忠志 科學發展404期)

賞析:

   本文詳細描述當時原子彈爆炸的威力,以及其帶來的嚴重傷亡和難以弭平的後果,讓人感受到戰爭的無情與震撼。

 

17、18題組:

   在尋求證據之後,我們必須針對獲得的證據作出判斷。在判讀證據上,有些常用的規則,譬如不該只選取討人喜歡的證據,也就是對所有證據都必須一視同仁,儘量保持客觀的態度,否則難免失之偏頗。另外,不要完全依賴權威,我們可以把權威看作對真理所在的一種方向指示,但不是證明真理的資訊。任何時候只要權威意見跟觀測結果不符,我們就應該拋棄權威意見。如今宣傳文字把戲,已經玩到教人瞠目結舌的境地!如商業廣告,對產品的說明真是不符科學道德!這種不道德行為到處氾濫,已經深入我們日常生活,讓一般人司空見慣之後更喪失是非觀念,覺得睜眼說瞎話沒啥不對。而我認為,匡正這種風氣非常重要,這就是賴我們科學界同仁多多與其他社會人士接觸,向他們說明,並提醒他們,不要讓理性被氾濫的資訊矇蔽,或習慣於僅僅接受有趣的資訊而已。

                               (理查‧費曼 科學文化在現今社會扮演的角色)

賞析:

   文中以「判讀證據」為切入點,提出面對證據時的正確態度。如果在蒐集證據前,已經有一個先入為主的答案,將有失證據的公正性,並且將誤導自己的判斷。緊接著將此論點帶入種種的社會現象,判讀證據的科學素養與日常生活的事物產生了緊密的連結。費曼先生鼓勵人們,面對生活中的一切事物都應當以這樣的科學態度,如此才能看見事情的真相,並且真正解決問題。

A卷(第13回)

11、12題組:

   對於費曼靈活的教學技巧,以及他對各種大自然現象之間關聯性所具備的敏感度之所有讚美,都不能隱瞞一件事:如果我們認為那些直接參與這場隆重舉行的物理盛宴的學生感到如魚得水,就實在是過分期待了,至少對初學者而言是這樣。「越進一步深入這堂課,」他的同事古斯坦總結他的調查結果:「蹺課的一年級新生就越多;不過,同時高年級學生和理學院的教授成員來上課的也越多,於是教室總是擠得滿滿的,費曼或許從來就沒有發現自己原來的聽眾都跑光了。」不過,他找到了自己的「費曼迷俱樂部」,也就是那三本紅皮書在世界各地的讀者。他在書中對物理學的解釋之所以一再令人驚嘆,就在於他似乎絕不回頭查原始出處,所有方程式和定理都是用自己的方式導出來的。凡是讀過內文的人都能真正產生興趣去思考:如果在牛頓的時候或是在馬克士威建立起電磁場方程式的十九世紀出現像費曼這樣的人,物理學可能會變成什麼樣子?當然,費曼出生得太晚,沒有辦法催生量子理論的形成,但他還是自己將這個理論導出來了,而且還導了兩次:一次是替他的學生建立觀念,另一次則是為了他的同事換成一個新的數學形式。

                                         (恩斯特‧費雪 費曼傑出中見本性)

賞析:

   本篇先寫費曼的教學特色,再佐以學生的反應。最後以費曼的物理學成就作結。

 

十三、歷屆試題精選

1. 閱讀下文,回答(1)~(3)題:

  1859年倫敦街頭春意盎然。清晨的書店門口,許多人正排隊購買查理.達爾文剛出版的新書—《物種起源》。

  1831年,達爾文因教授推薦,登上英國海軍「貝格爾號」,隨艦記錄沿途看到的自然現象。這次的航行歷時五年,除了蒐集到很多動植物標本,達爾文最大的收穫還是思想上的。那時他隨身帶了兩本書,一是《聖經》,一是賴爾《地質學原理》。達爾文原本相信《聖經》的說法,認為形形色色的生物都由上帝創造,物種是不變的。但隨著考察結果的增加,物種變異的事實使他對「神造萬物」產生懷疑。後來他閱讀賴爾的《地質學原理》,該書論證了地層年代愈久遠,現代生物與其遠古原形之間的差異就愈大,因此,他逐漸相信物種是不斷變化的。

  回國後,達爾文向育種家和園藝家們請教,認真研究動植物在家養條件下的變異情況,並得出結論:具有不同特徵的動、植物品種可能源於共同的祖先,它們在人工干涉下,可逐漸形成人們需要的品種,此即人工選擇。但自然界的新物種又是如何形成?這個問題始終在他腦海縈繞。1838 年,達爾文偶然讀到馬爾薩斯的《人口論》,書中提到:任何動物的繁殖速度,都大於它們食物的增長速度,於是部分動物在生存競爭中死亡,動物與它們的食物遂達到新的平衡。這個論點給達爾文很大的啟示,他想到自然環境就是這樣選擇生物,生物通過生存競爭,適者生存,因此不停進化,是為自然選擇。

  1842 年 6 月,達爾文寫出一份只有 35 頁的生物進化論提綱。1844 年,他將這份提綱擴充為 231 頁的概要,但未立即發表,直到 1858 年,才在學術會議上公開他的生物進化論。達爾文的學說提出後,最大的反對者是當時的宗教界,因為此說否定上帝創造物種,動搖神學基礎。但也有許多科學家表示支持,例如赫胥黎首先把進化論用來追溯人類的祖先,推測人類是由人猿變來的;海克爾則利用進化論,提出最早的動植物進化系統樹,並標明人類來源與人種分布。(改寫自《科學的故事》)

( )(1)上文旨在說明 (A)《物種起源》暢銷的原因 (B)達爾文的家世與生平 (C)生物進化論的形成與影響 (D)人工選擇與自然選擇的差異。

( )(2)上文所提各人物的研究成果,可依先後排出傳承關係。下列排序,正確的選項是 (A)賴爾—海克爾—達爾文 (B)馬爾薩斯—達爾文—赫胥黎 (C)赫胥黎—賴爾—達爾文 (D)海克爾—達爾文—馬爾薩斯。

( )(3)根據上文,達爾文《物種起源》的論證不可能包括哪個論點 (A)對生物有利的變異,可藉由遺傳保存和累積 (B)自然選擇與人工選擇,皆可產生動、植物的新品種 (C)在生存競爭中,不利的變異被保留,有利的變異被淘汰 (D)相似的生物緣於一個共同祖先,生活條件改變則造成物種變異。                           〔93指考〕

 

答案:(1)(C);(2)(B);(3)(C)

解析:(1)第二段寫達爾文航海考察的過程及結果:相信物種是不斷變化的。第三段則印證第二段

         的推論,由「人工選擇」的結論,推演到「自然選擇」—自然環境中,唯適者生存。

         第四段則敘述達爾文提出「進化論」的學術報告,及反對及支持的看法。故本文是綜合

         二、三段的「觀察—假設—證驗」的理論形成過程,而後提出第四段的理論及影響,故

         選(C)。

(2)依三、四二段的內容,達爾文因讀了馬爾薩斯《人口論》,提出自然選擇觀念,進而建

   立「物種進化論」,赫胥黎及海克爾則據「進化論」提出自己的理論。

     (3)根據「生物通過生存競爭,適者生存,因此不停進化,是為自然選擇。」可見在生存

       競爭中,不利的變異被淘汰,有利的則被保留,才得以進化。

 

2. 閱讀下列短文,回答(1)、(2)題。

  認識糖尿病的人,一定都知道胰島素的重要。這個激素幫助細胞儲存醣類和脂肪以提供能量。當身體不能產生足夠的胰島素(第一型糖尿病)或者對它有異常反應(第二型糖尿病),就會發展成許多循環系統和心臟方面的疾病。但最近的研究顯示,胰島素對大腦也很重要──胰島素異常和神經退化性疾病有關,如阿茲海默症(Alzheimer's Disease)。
  長久以來,科學家相信只有胰臟會製造胰島素,而中樞神經系統完全沒有參與。到了 1980 年代中期,幾個研究團隊在大腦發現了胰島素。顯然這個激素不僅可以通過血腦障壁,大腦本身也能少量分泌。
  接下來,科學家又發現胰島素對於學習和記憶很重要。例如:受試者在注射或吸入胰島素之後,對於回憶故事情節和其他記憶能力馬上增強了;而擅長空間記憶測試的大鼠比起慣於靜止的大鼠,腦部也含有較多的胰島素。
  這些觀察結果讓美國布朗大學的神經病理學家蒙特(Suzanne de la Monte)和同事聯想到:大腦的胰島素是否和阿茲海默症有關?因為阿茲海默症會造成嚴重的記憶喪失。他們比較了健康者和阿茲海默症患者腦中胰島素的含量,發現和學習以及記憶有關的神經區域中,健康者的胰島素平均含量高了四倍。
  根據這個結果,蒙特認為:「阿茲海默症患者也可能有一般糖尿病的問題」,她甚至把阿茲海默症當成是「第三型糖尿病」。因為有血腦障壁的連通,大腦胰島素的含量,其實也反映了身體其他部位的含量,故 2002 年一份關於糖尿病患者的研究報告更進一步指出:    這些患者的記憶與學習問題也比較多。

(改寫自 Melinda Wenner 著,林雅玲譯,〈大腦也會得糖尿病〉)

( )(1)依據上文,自 1980 年代中期至神經病理學家蒙特這段期間,關於胰島素的科學研究進程是:(甲)發現大腦會分泌胰島素(乙)發現糖尿病導因於胰島素分泌異常(丙)發現阿茲海默症患者的大腦胰島素含量低(丁)發現記憶力好壞與大腦胰島素分泌多寡有關 (A)(甲)à(乙)à(丁) (B)(甲)à(丁)à(丙) (C)(乙)à(甲)à(丁) (D)(乙)à(甲)à(丙)。

( )(2)在 1980 年代中期以降的科學研究基礎上,文末所述 2002 年關於糖尿病患者的研究報告,基於「大腦胰島素的含量,其實也反映了身體其他部位的含量」,獲得的結論(即文末    內)最可能是 (A)糖尿病患者的症狀,可以透過胰島素注射獲得改善 (B)糖尿病患者的症狀,無法透過胰島素注射獲得改善 (C)糖尿病患者罹患阿茲海默症的機率,比一般人來得低 (D)糖尿病患者罹患阿茲海默症的機率,比一般人來得高。                                                         〔98學測〕

 

答案:(1)(B);(2)(D)

解析:(1)全文論述「1980 年代中期」的發現,於第二段才開始。首先是在大腦發現胰島素,而且

         大腦本身能少量分泌,所以(甲)為進程之首;其次再於第三段發現胰島素與學習和記憶

         有關,所以進程二為(丁);再來是第三段蒙特的聯想與發現,也就是(丙)阿茲海默症的大

         腦胰島素含量低,為進程三。至於(乙)為首段之總提,非屬本題所要求判讀進程的時限。

     (2)因為提供的素材最後進程研究的是阿茲海默症,而且空格後,還再提及「這些患者記憶

         與學習問題也比較多」,所以應該與獲得改善無關,故可刪去(A)、(B)選項。同時再由

         第(1)題進程(丙)知阿茲海默症與胰島素分泌有關,故可知答案為(D)。

 

3.春天本是鳥語花香,大地充滿蓬勃、熱鬧生機的季節,但是《寂靜的春天》一書作者卻有意以

對比的死寂、靜默為書命名,為的是警告人類勿濫用化學殺蟲劑危害地球自然環境。下列書籍的

命名方式,同樣是刻意運用此種以相反情境作對比的選項是 (A) 《窮得只剩下錢》 (B) 《百

年來的孤寂》 (C) 《過於喧囂的孤獨》 (D)《世界又平又熱又擠》 (E) 《不能承受的生命之輕》

                                                                           〔98指考〕

答案:(A) (C) (E)

解析:(A) 「窮」與「只剩錢」對比。(B) 本書名使用誇飾與擬人。(C) 「過於喧囂」與「孤獨」

     對比。(D) 本書名使用類疊修辭。(E) 「不能承受」與「輕」對比。

 

4.運用昆蟲的特性借代或譬喻,是漢語常見的表達方式。例如古人認為蜾蠃養螟蛉為己子,因此稱

「養子」為「螟蛉子」。下列敘述,正確的選項是 (A)「蜉蝣」壽命極短,故以「寄蜉蝣於天地」

比喻人生短暫 (B)「螳螂」前足強健,狀如鐮刀,故以「螳臂當車」比喻銳不可當 (C)「蚍蜉」

是螞蟻,力量弱小,故以「蚍蜉撼樹」比喻小兵立大功 (D)「蜩螗」是蟬,鳴聲響亮,「國事蜩

螗」即以蟬鳴喧天比喻國運昌盛 (E)「蜻蜓」在飛行中反覆以尾部貼水產卵,古人視為其特有

的飛行方式,故以「蜻蜓點水」比喻浮學不精或點到即止。                       〔93指考〕

 

答案:(A) (E)

解析:(C)喻不自量力。(D)蟬鳴喧天喻時局紛亂。

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