科學盛宴

作者/何子樂(前交大應化系教授)

自2008年起,每年五月底六月初一連五天,美國紐約市民眾(包括遊客)有了特殊節目享受。這就是紐約時報譽為「嶄新文化架構」的《世界科學節》(World Science Festival),其推出轟動社會及大受歡迎。欄目主持人和評介陣容皆一時俊彥,科學界有不少諾貝爾獎得者(第一屆就有11人)。據統計,參加者已近百萬。在經常就備有各式高低檔娛樂供應場所,有此佳績,難能可貴,但亦反映節目引人入勝,與民眾之文化水平。

我們草看2014年節目,就會領略其包容之廣。安插在70餘單元下,任何年齡層的觀眾,總能找到合適自己所好,而且節目有長有短,即一次或多天連續。今年觀眾有機會體騐太空船直接撞上彗星之情境;太空之旅由NASA天文學家和具多次經驗航天員領導;討論外太空生命存在問題。神經科學預測2050年時機器把技能和知識灌進人腦;小孩可參加羊腦解剖指導。基因設計和複製人體器官又是另一主題。邊走邊學的節目有「捕鯨船之旅」,指導員解說哈得遜河河床歷史,並講潮汐和冰流之形成。初夏享受頤人風光同時增進知識,其樂可想!愛走路的可參加「認識毒物」,無論街頭,公園,隱藏的危險被揭露,一般市民包括主婦幼童應最受益。通俗單元還有科學廚藝,興趣稍偏的涉及3500年前北歐釀酒,具示範性分子生物考古。著名作家討論科學寫作技巧欄目,強調人性化。再如百老匯演員選讀愛因斯坦書信,並由物理學家評點,投合另一批人的愛好。多名急智演員,隨機表演臨時提出的科學現象,更不可思議。因2013年物理學大事為証實希格斯粒子存在,諾貝爾獎頒給提出該機制的學者,追述其探索史自然被安排在這一科學節中。怪誕量子欄目似乎在前一年受到空前歡迎,乃再次推出。2012年開闢的《站在巨人肩上》,邀請了發現乳腺癌基因的金瑪麗(Mary-Claire King) 教授, 後繼於研究螞蟻而享譽的哈佛大學教授威爾遜(Edward O. Wilson),及DNA結構發現者之一的詹姆斯•華森(James Watson),擔任講者。之前節目,特別可提的有2010年褒獎霍金(Stephen Hawking),參與表演的包括馬友友,阿爾達(Alan Alda),後者在次年(2011)朗誦新劇本《居里夫人的熱烈情懷》;2012年更有一群表演藝術家,排出向科學致敬的節目。

能策劃如此龐雜周詳節目的,必需具非常理想、眼界、抱負,而交遊廣闊、說服力強,否則籌措開辦基金,約租場地就會到處碰壁。我們不能不佩服創辦人格林(Brian Greene, 1963~)和他妻子的努力,一舉成功。格林在著名的史岱文森高中畢業,1980年赴哈佛大學攻讀物理,取得學士學位;其後他獲羅德獎學金進英國牛津大學,完成博士研究。1990年,格林受聘於康奈爾大學,五年內升為正教授。再過一年,他接受哥倫比亞大學邀請,回到紐約市繼續教研工作,致力於量子重力的弦論,特別應用在宇宙學。他現已出版四本科普書籍,均得好評,也極暢銷。其中兩本改編拍攝成影片,已在美國公共電視播出。能者多勞一詞,用在格林身上,再貼切不過了。世界科學節的推動,有前美國廣播公司(ABC)電視網製作經驗的妻子(共同創辦)協助,如虎添翼。近年有演員阿爾達也加入籌劃核心,文藝方面融合就如魚得水了。阿爾達是名聲響透荷理活及百老匯,以主演諷刺韓戰的軍區醫療隊醫生,成為歐美家喻戶曉人物。董事會內還有哥倫比亞大學和紐約大學的校長二人,古根漢基金會副董事。

值得一提的, 是格林專注的弦論,雖仍有相當程度爭議,它是一項極高深困難工作,目的是消除量子場論和廣義相對論的矛盾。弦論的前提認定,物質與能量最基本單元不是點狀粒子,而是振蕩弦。振蕩形式十維,但人類只察覺四維,因此解析隱埋的六維大費周章。1980年代以後, 理論以六維壓縮至直徑10-30毫米,接近里奇(Gregorio Ricci-Curbastro, 他與學生Tullio Levi-Civita 聯合發表於1900年最著名的張量微積分論文,是唯一採用Ricci單姓之作品,使人們許久弄不清作者與許多論文以複姓署名者同是一人)零曲率的結構。這模型合適Calabi-Yau 六維流形, 見說格林取得博士後跟丘成桐學習,加強該方面的數學要素就不為怪了。流形在貼近觀察時像平坦空間,看不到曲率,緊密為其另一特性。當初卡拉比的興趣僅是對若干緊密流形所顯示之幾何,它們存在做出猜想,丘成桐本來要推翻猜想,結果證明它的正確性。這成就震驚數學界,而1982年費爾茲獎帶給了丘成桐。至於具有零里奇曲率的流形,丘成桐的博士指導,微分幾何宗師陳省身先生,已證出它只能有消失第一陳類的拓撲結構。弦論的發展,也許反映了1959年魏格納(Eugene Wigner)演講題目「自然科學涉及數學之不合理高效率」,與狄拉克(Paul Dirac)說「唯有研習數學我們才有希望猜測未來物理學用到的數學」的觀點。

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