2011年8月3日 星期三

2011-8-4:被詛咒的科學(台大森林環境暨資源學系丁宗蘇教授)

維基百科裡頭有個有趣的條目:physics envy。所謂的physics envy,一言以蔽之,就是物理學的成就讓其他學科太羨慕了,以至於想盡辦法地裝模作樣,希望能夠也像物理學一樣,有著望之儼然的模樣。就好像小孩子看到大人衣冠楚楚的樣子,有樣學樣地拿了大人的衣服套上去。

物理學有什麼樣的成就,讓其他學科如此欽羨呢?說穿了,不過就是強大的解釋與預測能力。

這種能力最顯著的特徵有兩個,一個是以簡馭繁的數學方程式,另一個是毫無例外的物理定律。因此,一點都不意外地,起而效尤的其他學科首先模仿的就是這兩個特徵。

要模仿第一個特徵,最大的困難在於很多人就是因為數學不好,才沒跑去玩數學或物理。還好有些數學家和物理學家閒閒沒事幹,想在別處試試身手,而有些則覺得自己在數學或物理裡頭闖出名堂的希望渺茫,想在別的領域碰碰運氣。於是乎,這些人所到之處就留下一堆數學符號和方程式,從化學到生物學,甚至連文學和音樂都有他們的足跡。

不過,數學就像大人的衣服,即使套上去了,沒有大人的骨架還是撐不起來的。而這就是第二個特徵-毫無例外的定律-所賦予物理學的:物理學有許多放諸四海皆準的定律,可以和斬釘截鐵的數學定理與方程式搭配得天衣無縫。

麻煩的是,沒有人知道為什麼數學和物理會這麼搭,於是就出現了著名的數理生物學家Joel E. Cohen(1944-)所描繪的光景:

Everybody likes to discover general and unifying principles in biology. Unfortunately, the grammatical form of principles that claim generality does not tell how useful those principles are in particular experiences...Because the elaboration of language is, for some people, much easier than the labor of establishing concordance or tension between general principles and experience, there is an enormous temptation to spin out language that has the sound and syntax of general principles and to declare it scientifically satisfying without scrupulous regard to its relations to reality. (引自Science 172, 674-5 (1971))
這篇文章的名言physics-envy is the curse of biology一針見血地點出這幅尷尬的景像,不但可以用來描繪生物學,也同樣地適用於任何努力地想穿上數學這件大人衣服的領域。

整整四十年後的今天,Cohen當初所描繪的景像有沒有變得讓人更自在些呢?明天,八月四日(週四)中午十二點十分,在理學大樓六樓601會議室,台大森林環境暨資源學系的丁宗蘇教授將要告訴我們,生態學中的物理學典範目前是什麼模樣?

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