【論壇平台】自由論壇NO.1-大學生跨領域溝通能力養成(高涌泉專題演講)

主題:大學生跨領域溝通能力養成
演講人:高涌泉(臺大物理系)
科文計畫 ─ 北區自由論壇2011.03.08

口述/高涌泉  文字整理/胡心怡、黃鈺婷

用日常語言傳達科學知識

那我就用二十分鐘講narrative skill(敘事技巧),它是專業跟通識素養關鍵的一環;我從一個故事講起,一位哈佛大學教授Howard Georgi,他把他的lecture note(講義) po在網站上,是談宇宙學的,“Cosmological Principle and the Hubble Expansion(宇宙學原理與哈伯膨脹) ”,但講義前有個disclaimer(免責聲明)說:「I will speak a few lecture of cosmology. This is not an area that I work in. 」。So I do not know it in my bone. The way I know particle physics.這個Georgi教授是一位粒子物理學家,最廣為人知的工作是大統一理論(Grand Unification Theory),他一開始就坦然地承認對cosmology不懂,但他的lecture是要教學生,什麼叫in my bone?如何讓一個知識get in your bone,我覺得這很有趣,或許這問題沒有答案,但他無意間講了一句話就讓我震撼,一位Harvard的老師竟然說不了解自己的subject。

我相信,如果我們能用日常語言來傳達科學知識,這些知識就比較能深入我們骨子裡。我們在學科學時透過專業語言,一些jargon(行話),或數學方程式,這些專業語言跟我們日常語言、普通語言、一般語言是不一樣的,有一位康乃爾大學的Mermin教授,也是一位physics writer(物理作家),他曾經寫一篇文章,叫作「Writing Physics」,裡頭提到,在解說物理概念時,你所要碰到的挑戰是:例如相對論跟量子力學談論現象,是日常生活語言所不能夠應付的,因為這些日常語言只能夠描述古典物理的經驗,要談論相對論跟量子力學等於要檢討日常語言,或者全然放棄它。他說,傳統上物理學家選擇了第二條路,就是基本上透過formulism(公式化)來呈現或equation(方程式)來呈現這些奇特的學問。他特別強調,優秀的物理學者能夠修改日常語言以便與抽象的結構對應起來。

總之,「只有你能夠把一件事情解釋給外人聽懂的時候,才算真懂。」,無論是專業或非專業的觀點,科學素養必須包括,能夠用日常語言來說明知識,因為這樣的能力是比較可以帶著走的,比較持久的。

我再舉一個簡單的例子,什麼是廣義相對論?有一位知名的物理學家,叫J. A. Wheeler,他曾經用一句很精簡的話來說明什麼是廣義相對論:「時空告訴物質如何運動,物質告訴時空如何彎曲」,這句話非常vivid(生動傳神),你是不是專家都能夠因為這句話來理解廣義相對論,我覺得相當不容易。

我再補充幾個例子,海森堡1932年拿物理諾貝爾獎,得獎時應該才三十歲出頭而已;朝永振一郎1965年拿物理諾貝爾獎,是日本第二位拿物理諾貝爾獎的人。1938年朝永振一郎在日本拿到博士之後,到德國去做博士後研究,他在其後發表的《留德日記》上說:「1938年4月21號,我去海森堡教授的房間,他來看我的研究筆記,他說多寫文字敘述,文字敘述比計算試子重要,物理論文最重要的地方在於in words,不是in equation;大家想要看的,是那些說明。」

Hoffmann:科學與科學寫作是不可分割的

另外一個例子, Hoffmann(霍夫曼)是Chemist(化學家),1981年化學諾貝爾獎得主,他在2006年9月10日在American Scientist專欄上寫了一篇文章,“Scientist Improve Their Craft By Writing About it. ”「I would claim scientist themselves write for general audience, their research is likely to improve. Why? Because writing sets free the oft-suppressed metaphor. 」重要的科學寫作訓練,訓練人結構、解釋意義與想法,正是優秀科學人所需要的,也就是說優秀的科學需要優秀的科學寫作,這是不可分割的。有人可能會問,科學的基礎不就在於觀察客觀的事實,跟重覆的數據嗎?漂亮的詞藻好像跟科學是不相關的事情,但是霍夫曼說如果科學沒有故事,就不存在。scientific facts can not speak themselves. 人們需要文字說明才能夠理解數據,人們喜歡用故事來組織他們辛苦獲得的知識,我們一旦找到一個規律,就找到一個故事。傳統的科學方法,要我們提出數個不一樣的科學假設,每一個假設不都是一個故事嗎? Like metaphor, storytelling is not mathematical. Yet it also is essential to good science. People like stories.所以我們必須強調importance of storytelling。

Philip Anderson:科學是一項新知識的發現及溝通

我再給另一個例子,Philip Anderson,他是1977年物理諾貝爾獎得主,Anderson大概是20世紀下半葉最重要物理學家之一,他在約略十年前,受邀到日本演講,他的題目在講Some Ideas on the Aesthetics of Science。他提到說,你要能夠做科學,第一個當然要能夠create,the second most important skill is communication. This is a problem from Japanese scientists. Science is discovery and communication of new knowledge. 既然日本科學家被他點名批判,我知道台灣科學家只有更弱、更不及。這也讓我想起我二三十年前到美國唸書的時候,常聽一些台灣的同學說在實驗室做的好辛苦,我們真的懂的事情多,而那些美國同學只會耍嘴皮子,他們並沒有真正比我們懂,但他們好像就take all the credit。我現在了解,其實事情更複雜,你能夠耍嘴皮子是很重要的一件事情,tell the story,不見得你要do all the works,但是說故事是essential to do the science。

費曼〈正電子理論〉中的科學敘述

在座各位應該都聽過他,他在台灣就是以這本書聞名《別鬧了,費曼先生》,他的科學貢獻很廣,其中在電動量子力學的貢獻讓他拿到1966或1967的諾貝爾獎,〈The Theory of Positrons〉(正電子的理論)是1949年9月發表的,他當時才31歲。我們知道所有的粒子都有反粒子,粒子跟反粒子碰在一起,會互相消滅變成光子,或者是光子可以退化成粒子跟反粒子,他就用一個graph(圖)來代表底下一個事件,在時空點A4,產生一個電子跟正子,產生的電子從時空點4跑到時空點2,然後正子從4跑到3,也就是所謂的positrons(正電子),跟從1跑到3的電子呢就消滅掉,所以這過程就是電子正子消滅的過程,這裡有電子正子產生的過程。他說這整個過程涉及電子正子several particles(粒子),但是事實上可以想像成一個電子走z的路徑,從1走到2。他有一句話,我把它翻譯成中文,這就好像是轟炸機員低空飛過,即而發現3條路,只有當它看到其中2條路聚在一起後消失,他才恍然大悟,他只是飛過一條彎折的路,像這樣的句子嚴格來講他不需要寫,因為他的數學都已經可以表達他要講的,對專家來說,這些句子是不需要的,但是他在那個時候就硬要把這樣的句子放到他的文章裡,我認為事後回來看,就顯現出他是一位很不一樣的physics。他講說他所了解的,他願意把他所了解的put into words,我覺得現在回過頭去看,是very unusual(不尋常)。

科普是科學教育的核心

我現在有時候到高中演講,我都跟高中老師說,科普是科學教育的核心,無論是專業或通識,不要以為科普只是給外行人看的,其實都需要培養注重閱讀敘事能力;我這裡所謂科普是強調公式少,強調explanation(解釋),強調narrative的書, Hawking(霍金)有一本書,《時間簡史》中他提到:「科普書每多一個公式,銷售量就減一半」,這就是Hawking定義中的科普。在這個意義底下,話多一點,公式少一點,是很重要的事情,我不是說它是唯一的事,這是極為重要的一件事情。

下一位speaker是徐一鴻,他是知名的理論物理學家,他有出過許多書,其中有一本是《Fear for Symmetry》,五南出版,翻譯作《可畏的對稱》;是談對稱在物理的意義,主要是粒子物理的內容。他除了書,還有寫過textbook(教科書),我個人認為對於一般的讀者來講,這是最佳的textbook,在序言裡他引用Richael Feynman的一句話「What one fool can understand, another can. 」,一個笨蛋懂了,另一個也能懂。所以大家可以看到他的attitude。就請徐教授來say whatever he want to say。

延伸閱讀:

自由論壇-自由論壇緣起

自由論壇-大學生跨領域溝通能力養成(徐一鴻)

自由論壇-大學生跨領域溝通能力養成(上)

自由論壇-大學生跨領域溝通能力養成(下)

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2 Responses

  1. 學生 說:

    錯字
    電動量子力學

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