1 00:00:01,458 --> 00:00:03,809 幾週前,一個朋友打電話給我, 2 00:00:03,833 --> 00:00:05,392 捎來了壞消息。 3 00:00:05,792 --> 00:00:08,170 她的手機掉到馬桶裡了。 4 00:00:09,083 --> 00:00:10,934 有人曾經這樣嗎? 5 00:00:10,958 --> 00:00:12,643 (笑聲) 6 00:00:12,667 --> 00:00:14,226 情況很糟。 7 00:00:14,250 --> 00:00:17,227 我就不細說是怎麼發生 8 00:00:17,247 --> 00:00:19,518 或她怎麼把手機拿出來的。 9 00:00:19,542 --> 00:00:21,794 咱們姑且就說情況很糟。 10 00:00:22,042 --> 00:00:24,768 她慌了,因為她和我們很多人一樣, 11 00:00:24,792 --> 00:00:28,673 手機是她人生中最常用 且最重要的工具之一。 12 00:00:29,250 --> 00:00:32,268 但另一方面,她根本 不知道要如何修理手機, 13 00:00:32,292 --> 00:00:35,583 因為它是個完全神秘的黑盒子。 14 00:00:36,083 --> 00:00:38,750 想想看:你會怎麼做? 15 00:00:39,583 --> 00:00:42,693 你有多了解手機如何運作? 16 00:00:42,833 --> 00:00:46,016 你願意測試或修理嗎? 17 00:00:46,250 --> 00:00:49,625 大部分人什麼都不做。 18 00:00:50,083 --> 00:00:51,893 事實上,一項研究發現, 19 00:00:51,917 --> 00:00:55,101 全國有 80% 的智慧手機使用者 20 00:00:55,125 --> 00:00:57,643 從來沒有換過手機電池, 21 00:00:57,667 --> 00:01:01,375 25% 甚至不知道可以換電池。 22 00:01:02,500 --> 00:01:04,643 我是實驗物理學家, 23 00:01:04,667 --> 00:01:06,706 因此有這些玩具。 24 00:01:07,458 --> 00:01:12,184 我的專長在做新型的 奈米尺寸電子裝置, 25 00:01:12,208 --> 00:01:15,542 來研究它們的基本量子力學特性。 26 00:01:16,208 --> 00:01:18,796 但,如果我的手機壞了, 27 00:01:18,816 --> 00:01:23,030 我也不知道要從何 著手測試它的元件。 28 00:01:23,250 --> 00:01:27,226 手機只是一個例子, 我們還仰賴許多其他裝置, 29 00:01:27,250 --> 00:01:31,351 卻無法測試、拆解, 或甚至完全了解這些裝置。 30 00:01:31,375 --> 00:01:36,309 汽車、電器,甚至玩具 現在都很複雜且先進, 31 00:01:36,333 --> 00:01:39,095 讓我們不敢把它們打開修理。 32 00:01:40,375 --> 00:01:42,074 所以問題來了: 33 00:01:42,583 --> 00:01:47,375 我們和使用的科技之間脫節了。 34 00:01:48,708 --> 00:01:52,559 我們疏離最仰賴的裝置, 35 00:01:52,583 --> 00:01:55,417 使我們無助、空虛。 36 00:01:56,125 --> 00:01:59,684 事實上,意料得到有研究發現 37 00:01:59,708 --> 00:02:02,893 我們現在對科技的害怕程度 38 00:02:02,917 --> 00:02:05,114 甚於害怕死亡。 39 00:02:05,542 --> 00:02:08,079 (笑聲) 40 00:02:09,417 --> 00:02:13,852 但我認為,我們可以 和我們的裝置重新連結, 41 00:02:14,125 --> 00:02:16,476 在某種意義上, 重新讓它們更有人性, 42 00:02:16,500 --> 00:02:19,692 只要我們能動手做更多實驗。 43 00:02:20,458 --> 00:02:26,361 為什麼?因為實驗就是 測試假設、展示事實的過程。 44 00:02:27,417 --> 00:02:33,035 我們使用感官、雙手來連結世界, 45 00:02:33,417 --> 00:02:34,847 了解其運作原理。 46 00:02:35,833 --> 00:02:38,006 那正是我們缺少的連結。 47 00:02:38,833 --> 00:02:40,726 讓我舉個例子。 48 00:02:41,375 --> 00:02:45,466 我最近做了一項實驗 來思考觸控螢幕的原理。 49 00:02:45,542 --> 00:02:47,434 它只是兩片金屬板, 50 00:02:47,458 --> 00:02:51,542 我可以用電池 對其中一片板子通電。 51 00:02:55,917 --> 00:02:57,184 好。 52 00:02:57,208 --> 00:03:00,351 我可以用這個電壓計 來測量電荷分離。 53 00:03:00,375 --> 00:03:02,143 現在——先確定它能用。 54 00:03:02,167 --> 00:03:04,434 當我在金屬板附近揮手時, 55 00:03:04,458 --> 00:03:06,684 可以看到電壓改變, 56 00:03:06,708 --> 00:03:09,250 就像觸控螢幕對我的手 做出反應一樣。 57 00:03:09,958 --> 00:03:13,518 但,我的手有什麼特別的? 現在我需要做比較實驗。 58 00:03:13,542 --> 00:03:15,851 例如我可以拿一片木頭, 59 00:03:15,875 --> 00:03:19,434 用它來接觸其中一片金屬板, 發現沒有發生什麼事, 60 00:03:19,458 --> 00:03:22,101 但如果我拿個金屬去接觸金屬板, 61 00:03:22,125 --> 00:03:24,131 電壓就會有很大的改變。 62 00:03:24,958 --> 00:03:29,127 現在我可以再進一步實驗 木頭和金屬之間的差別, 63 00:03:29,147 --> 00:03:31,586 我應該會發現,木頭不會導電, 64 00:03:31,606 --> 00:03:34,461 但金屬和我的手一樣會導電。 65 00:03:34,917 --> 00:03:37,643 各位可以看到, 我是漸漸增進我的了解。 66 00:03:37,667 --> 00:03:40,768 比如,現在我知道為什麼 不能戴著手套用觸控螢幕, 67 00:03:40,792 --> 00:03:42,596 因為手套不會導電。 68 00:03:43,375 --> 00:03:48,770 但我也解開了科技背後的一些謎, 69 00:03:48,770 --> 00:03:54,976 建立與我的裝置有關的 能力、鍵入與互動。 70 00:03:56,875 --> 00:04:00,351 但,做實驗並不只是 把東西拆解而已。 71 00:04:00,375 --> 00:04:03,994 它是邊測試邊做的 親自動手批評性思考。 72 00:04:04,417 --> 00:04:07,893 重點不在於測試觸控螢幕的原理 73 00:04:07,917 --> 00:04:11,393 或測量不同類型的材料導電程度, 74 00:04:11,417 --> 00:04:13,922 甚至只是用雙手測試 75 00:04:13,942 --> 00:04:16,986 有多難破壞不同厚度的材料。 76 00:04:17,375 --> 00:04:20,559 我能從上述這幾種狀況 掌控和更進一步了解 77 00:04:20,583 --> 00:04:23,117 所用東西的道理。 78 00:04:23,875 --> 00:04:25,601 這些背後還有研究。 79 00:04:25,625 --> 00:04:29,652 比如,用我的雙手似乎有好處。 80 00:04:30,417 --> 00:04:32,768 我也學習親自動手, 81 00:04:32,792 --> 00:04:36,768 已知這樣的學習法 能改善了解和記憶力, 82 00:04:36,792 --> 00:04:39,333 甚至更能活化大腦的功能。 83 00:04:40,125 --> 00:04:43,518 因此,透過動手實驗的思考 84 00:04:43,542 --> 00:04:47,911 能夠將我們的了解甚至活力 85 00:04:47,917 --> 00:04:50,897 連結到實體世界和我們用的東西。 86 00:04:51,833 --> 00:04:53,559 在網路上查資料 87 00:04:53,583 --> 00:04:55,312 沒有同樣的效果。 88 00:04:57,500 --> 00:05:00,268 對我來說,把焦點放在實驗上 89 00:05:00,292 --> 00:05:01,976 也有個人的原因。 90 00:05:02,000 --> 00:05:04,018 我並不是做實驗長大的。 91 00:05:04,042 --> 00:05:05,934 我不知道物理學家要做什麼。 92 00:05:05,958 --> 00:05:07,708 我記得我姐有組化學用具, 93 00:05:07,728 --> 00:05:10,773 我總是很想去用它, 但她從來不讓我碰。 94 00:05:11,708 --> 00:05:14,351 在心理上,我覺得 我和世界沒有連結, 95 00:05:14,375 --> 00:05:16,061 且不知道為什麼。 96 00:05:16,417 --> 00:05:18,268 事實上,我九歲時, 97 00:05:18,292 --> 00:05:20,601 我祖母說我是唯我論者, 98 00:05:20,625 --> 00:05:22,393 我還得去查才知道意思。 99 00:05:22,417 --> 00:05:26,292 意思是,你認為世界上 就只有你存在而已。 100 00:05:27,875 --> 00:05:29,768 當時,我覺得我深受冒犯, 101 00:05:29,792 --> 00:05:31,893 因為誰的祖母會這樣說他啊? 102 00:05:31,917 --> 00:05:34,601 (笑聲) 103 00:05:34,625 --> 00:05:37,976 但,我想她說的沒錯。 104 00:05:38,500 --> 00:05:40,601 一直到很多年後, 105 00:05:40,625 --> 00:05:43,444 我上了大學,在研讀基礎物理時, 106 00:05:43,583 --> 00:05:44,976 我得到了一個啟示: 107 00:05:45,000 --> 00:05:47,999 這個世界,至少實體的世界, 108 00:05:48,167 --> 00:05:50,501 可以被測試、了解, 109 00:05:50,625 --> 00:05:53,059 在那之後,我才開始 有了完全不同的觀念, 110 00:05:53,083 --> 00:05:56,223 重新看待世界怎麼運作, 及我在其中的位置。 111 00:05:56,417 --> 00:05:59,231 之後,當我能自己透過研究 112 00:05:59,251 --> 00:06:01,434 來做測試和了解時, 113 00:06:01,458 --> 00:06:04,491 我和世界的連結 有很大一部分才就此圓滿。 114 00:06:05,000 --> 00:06:10,309 我知道並非人人的職業 都是實驗性物理學家, 115 00:06:10,333 --> 00:06:13,917 但我認為人人都能 動手做更多實驗。 116 00:06:14,792 --> 00:06:16,601 其實,我認為我們有點—— 117 00:06:16,625 --> 00:06:18,917 讓我再舉個例子。 118 00:06:20,439 --> 00:06:23,059 最近,我在和一些中學生合作, 119 00:06:23,083 --> 00:06:25,059 協助他們了解磁學, 120 00:06:25,083 --> 00:06:29,216 我給他們一個磁性 塗鴨板讓他們拆解。 121 00:06:29,458 --> 00:06:31,542 還記得磁性塗鴨板嗎? 122 00:06:34,958 --> 00:06:38,809 一開始,他們碰都不想碰它。 123 00:06:38,833 --> 00:06:41,601 長久以來,他們被 要求不要破壞東西, 124 00:06:41,625 --> 00:06:44,768 導致他們習慣當被動的使用者。 125 00:06:44,792 --> 00:06:46,809 但我問他們問題。 126 00:06:46,833 --> 00:06:49,351 比如,它的原理是什麼? 哪些部分有磁性? 127 00:06:49,375 --> 00:06:51,476 你能做出假設並測試它嗎? 128 00:06:51,500 --> 00:06:53,809 但他們仍然不想把它拆開。 129 00:06:53,833 --> 00:06:56,059 其實,他們想要把它帶回家。 130 00:06:56,083 --> 00:06:58,696 直到一個孩子終於把它打開, 131 00:06:58,716 --> 00:07:00,838 發現裡面很酷。 132 00:07:01,333 --> 00:07:03,684 我們在這裡也可以一起做。 133 00:07:03,708 --> 00:07:05,375 要把它拆開很容易。 134 00:07:08,958 --> 00:07:14,125 看,裡面有個磁鐵, 我可以把這個剪開。 135 00:07:17,833 --> 00:07:19,851 再把它剪開,你可以把它分開。 136 00:07:19,875 --> 00:07:23,393 好,當我正在動手時—— 不知道各位是否看得見, 137 00:07:23,417 --> 00:07:27,226 但,有一種——有了, 這裡有種白色軟泥。 138 00:07:27,250 --> 00:07:28,934 可以看到,在我的手指上。 139 00:07:28,958 --> 00:07:32,542 當我把筆從上面拖過去, 140 00:07:35,375 --> 00:07:39,085 各位可以看到 這些細絲會附著上去。 141 00:07:39,417 --> 00:07:40,976 孩子看到這個現象, 142 00:07:41,000 --> 00:07:43,434 此時,他們覺得這好酷。 143 00:07:43,458 --> 00:07:47,082 他們興奮起來。 全都開始把塗鴨板解體, 144 00:07:47,708 --> 00:07:50,559 把他們的發現大喊出來, 145 00:07:50,583 --> 00:07:54,351 叫著這些磁性細絲如何 和磁性筆連結在一起, 146 00:07:54,375 --> 00:07:55,684 那就是寫字的原理。 147 00:07:55,708 --> 00:07:59,316 或,那白色軟泥如何 透過分離功能讓筆可以寫字。 148 00:08:00,167 --> 00:08:01,851 當他們要離開房間時, 149 00:08:01,875 --> 00:08:03,893 其中有兩個人轉向我,說: 150 00:08:03,917 --> 00:08:05,476 「我們很喜歡。 151 00:08:05,500 --> 00:08:08,976 這個週末,我和她 要回家做更多實驗。」 152 00:08:09,000 --> 00:08:11,583 (笑聲) 153 00:08:14,542 --> 00:08:17,226 是啊,我知道, 在座的父母開始擔心了, 154 00:08:17,250 --> 00:08:19,011 但這是好現象! 155 00:08:19,625 --> 00:08:23,143 會做實驗是好現象,而且其實 我覺得做實驗非常讓人滿足, 156 00:08:23,167 --> 00:08:27,975 我希望他們能感到做實驗 讓他們的生活更豐富。 157 00:08:28,333 --> 00:08:31,059 因為,甚至連基本的磁鐵 158 00:08:31,083 --> 00:08:33,726 也可被拿來在家裡做實驗。 159 00:08:33,750 --> 00:08:37,047 磁鐵既簡單又複雜。 160 00:08:37,488 --> 00:08:39,268 比如,你可以問自己: 161 00:08:39,292 --> 00:08:42,643 為什麼同樣的材料 又會相吸又會相斥? 162 00:08:42,667 --> 00:08:46,184 比如,如果我有磁鐵, 若我能用一個磁鐵 163 00:08:46,208 --> 00:08:49,393 讓另一個磁鐵旋轉, 會有什麼用途嗎? 164 00:08:49,417 --> 00:08:52,893 或者,你可以實驗這張一元鈔票, 165 00:08:52,917 --> 00:08:54,518 我拿一組磁鐵, 166 00:08:54,542 --> 00:08:58,725 各位可以看到鈔票被磁鐵吸附起來。 167 00:08:59,000 --> 00:09:02,658 這裡面藏有磁性墨水,用來防偽造。 168 00:09:03,333 --> 00:09:06,684 或者,這裡有一些碾碎的 小麥麩皮早餐麥片, 169 00:09:06,708 --> 00:09:09,321 也有磁力,對吧? 170 00:09:09,625 --> 00:09:11,209 它裡面有鐵。 171 00:09:11,229 --> 00:09:12,530 (笑聲) 172 00:09:12,592 --> 00:09:14,884 那對人是有益的,對吧? 173 00:09:15,792 --> 00:09:17,394 好,還有別的。 174 00:09:17,833 --> 00:09:19,684 這裡的這樣東西沒有磁性。 175 00:09:19,708 --> 00:09:22,425 我無法用磁鐵把它吸起來。 176 00:09:22,708 --> 00:09:24,476 但,現在,我把它變冷。 177 00:09:24,500 --> 00:09:26,400 這是同樣的東西,冷的, 178 00:09:26,875 --> 00:09:28,417 冷卻之後, 179 00:09:33,000 --> 00:09:34,917 放在磁鐵的上面, 180 00:09:37,458 --> 00:09:38,851 所以—— 181 00:09:38,875 --> 00:09:40,143 (掌聲) 182 00:09:40,167 --> 00:09:41,417 很不可思議。 183 00:09:46,076 --> 00:09:47,782 那不是磁力, 184 00:09:47,958 --> 00:09:50,768 但它會以某種方式和磁鐵作用。 185 00:09:50,792 --> 00:09:54,684 要明確了解原理就得做更多的實驗。 186 00:09:54,708 --> 00:09:57,525 事實上,我大半職涯都在研究它, 187 00:09:57,545 --> 00:09:59,251 叫做超導體。 188 00:10:01,034 --> 00:10:03,316 超導體有時很複雜, 189 00:10:03,542 --> 00:10:07,672 但就算只是簡單的實驗 也能讓我們更連得上世界。 190 00:10:08,125 --> 00:10:09,673 若我告訴各位, 191 00:10:09,673 --> 00:10:12,976 快閃記憶體的原理是 旋轉的小型磁鐵, 192 00:10:13,000 --> 00:10:15,518 那麼各位就不難想像,因為曾見過。 193 00:10:15,542 --> 00:10:17,768 或者,如果我說核磁共振成像機 194 00:10:17,792 --> 00:10:22,226 用磁力來轉動你體內的磁性粒子, 195 00:10:22,250 --> 00:10:24,101 各位也見過那操作。 196 00:10:24,125 --> 00:10:26,700 各位曾經和這項技術有過互動, 197 00:10:27,169 --> 00:10:31,250 了解這些裝置的原理。 198 00:10:35,047 --> 00:10:39,399 我知道很難在我們的生活中 再塞進別些什麼, 199 00:10:39,792 --> 00:10:41,446 特別是實驗。 200 00:10:42,167 --> 00:10:44,512 但我認為這值得挑戰。 201 00:10:45,125 --> 00:10:48,981 想想某樣東西的原理是什麼, 接著把它拆開來測試看看。 202 00:10:49,250 --> 00:10:53,547 操作東西,向自己證明物理的法則。 203 00:10:54,292 --> 00:10:57,333 把人性重新放入到科技中。 204 00:10:58,250 --> 00:11:01,143 這麼做所建立起的連結會令你訝異。 205 00:11:01,167 --> 00:11:02,421 謝謝。 206 00:11:02,447 --> 00:11:04,613 (掌聲)