開欄的話 推廣科普數十年,我發覺最難深入淺出的主題,幾乎都牽涉到科學的本質,偏偏它們又是那么重要,令我不禁感到兩難。如今我終于想通了,即使是淺嘗輒止,只要能吃出幾分滋味,便是有著無限可能的第一步……
作為教師,我一向堅信,在學習過程中,親切感能助人事半功倍,陌生感則恰恰相反。因此,無論研究生的高等課程,或是大學里的通識課,我都會適時介紹一個科普式的比喻:只要仔細觀察,不難發現造物者經常自我抄襲,讓許多事物一再換湯不換藥地重復出現。
建立這個共識后,下回我只消告訴同學“這又是自我抄襲”,親切感便油然而生,屢試不爽。
在我的課堂中,最常出現的自我抄襲當數“從量變到質變”這個規律。凡是涉及量變質變律的課程,我總是在第一節課優先介紹,強調無論是自然界或人類社會,服從此一規律的現象比比皆是,因而從物質科學到生命科學,從自然科學到社會科學,幾乎處處可見它的蹤跡。
不過為了善用時間,我并未從自然辯證法講起,而是直接公布量變質變律的常用定義(雖然既不嚴格也不唯一):當某個關鍵參數或因素累積到一定程度,便會導致系統產生跳躍式或本質上的改變。最常見的例子,就是隨著溫度上升,水會經歷兩次質變,一次在0攝氏度、另一次在100攝氏度。
然后,為了闡釋量變質變律的普遍性,我會盡可能分享多元化的實例:分子云的聚集是量變,恒星誕生是質變;鈾原料的堆積是量變,連鎖反應是質變;水分子逐一增加是量變,形成流體是質變;神經元的增長是量變,意識的涌現是質變;商品短缺是量變,價格上漲是質變……
某些例子縱有牽強附會之嫌,我認為也無傷大雅,畢竟見仁見智。像是徐志摩主張的“數大即是美”:數大了似乎按照著一種自然律……激動我們審美的本能,激發我們審美的情緒。
此外,闡述科學發展的范式轉移理論,亦不妨視為量變質變律的活學活用,以大陸漂移說為例,它之所以從異端變為地球科學的中堅,正是因為證據越來越豐富,越來越扎實。
話說回來,量變質變律終究是源自哲學的抽象規律,不算正統的科學定律,因此雖有助于教與學,也很容易衍生誤解。
為了強調這點,我總是先進行一番鋪陳:這個規律是我們一窺科學殿堂的有力工具。舉例而言,縱使科學家無法準確回答“生命如何出現”這個宏大的命題,但起碼已經確定生物皆由原子構成,沒有任何神秘成分,然而,幾十個原子絕不會引發生命現象,必須多得多的原子才有機會讓生命無中生有,這就是典型的從量變到質變。
接著,我趕緊借題發揮,強調所有的工具都有先天限制,量變質變律當然不例外。盡管它能描述許多現象,卻一律既粗略又浮淺,而且絲毫不具解釋力,前述的“生命誕生理論”便是鮮活的示范。所以,我們必須牢記,那些現象背后應該還有更基本、更正確的原理或原因。
以水的兩次質變為例,水溫其實只是臺面上的因素,而且嚴格說來,升溫過程根本不能算是“累積”,因為溫度并非可相加的物理量。真正引發質變的因素是逐漸注入水中的能量,由于這些能量的作用,才導致冰融化為水,水沸騰為蒸氣。
最后,在下課前幾分鐘,我通常會再打個比方:若說科學定律是精確的衛星導航系統,量變質變律頂多是簡易指南針,只能指出一個大略的方向。它固然有機會在關鍵時刻發揮關鍵作用,但我們必須牢記“盡信不如無”的鐵律,方能正確使用這個雖簡陋卻永不落伍的工具。
循循善誘至此,相信同學皆已產生質變,我心滿意足地踱出了教室。
(作者系科普科幻作家,譯者)
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