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2020.02.19

洪靖
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科學、美感與技術的深刻對話:《綺麗粒子之夢》

什麼樣的紀錄片,可以左右開弓,一邊介紹客觀的科學,一邊討論主觀的美學?《綺麗粒子之夢》是個有趣的嘗試。它英文片名是「CERN and the Sense of Beauty」,顧名思義,這部紀錄片把兩個看似距離遙遠的事物——歐洲核子研究組織(CERN)與美的感知——並置,試圖突顯科學與美學兩者的交互與混雜。因此,在片中,我們不只能聽到科學家熱切期盼基本粒子的發現能夠揭示自然奧秘,還能看到藝術家侃侃而談充滿著粒子的自然就是「美」的根源、甚至本身。

《綺麗粒子之夢》的嘗試,並非無的放矢或者無病呻吟。實際上,科學與美學的距離,遠比我們想像的要近得多。兩者的聯繫,可以分為兩個層面來談,一個是在科學理論的選擇上,另一個則是在科學知識的生產上。

一般認為,科學理論只分正確與否,沒有什麼美醜可言。能夠有效解釋或預測自然現象的理論,就是好的、對的,科學家們會毫不猶豫的選擇這個理論,而不是其他。然而,科學哲學家(例如Thomas Kuhn)告訴我們,事實並非如此。有時候,即使新的理論有更好的解釋和預測力,科學家仍然可能偏好舊的——為什麼?原因各式各樣,除卻擔心換了理論就失去學術地位或工作的現實考量,其中一原因,就是美學上的堅持。

例如,克卜勒(Kepler, 1571-1630)認為,行星軌道應該是橢圓形,而非圓形,因為這樣可以更好也更簡潔的解釋天文學家們觀察到的各種星象運動。然而,這個如今沒有人反對的學說,卻是在克卜勒過世以後好幾個世代,才被科學家們所承認和接受。原因在於,他的理論與主宰西方天文學近千年的亞里斯多德(Aristotle)學說嚴重衝突:亞里斯多德認為,「天」屬於神聖領域,也就是最真最善最美之處,因此「天體」運動必定也是最完美的——沒有什麼比圓形更毫無瑕疵的了。

換句話說,科學家乃至一般大眾的美醜標準會影響科學理論的選擇。從科學史的發展來看,美學偏好在理論選擇上一直扮演重要角色,例如公式是否簡潔、結構是否對稱⋯⋯等,而我們並沒有什麼科學證據來說明這些美學偏好的合理性。這也是為何,在《綺麗粒子之夢》的後半段中,CERN的科學家們之間冒出了一個爭議:自然之美——亦即是解釋基本粒子的理論——究竟是對稱的,還是不對稱的?顯然,美醜標準的爭議與理論選擇的爭議,在此合而為一。

科學與美學的另外一層聯繫,在於生產科學知識的方式。現代的(modern)我們,視「實驗」為獲得科學知識主要管道,但在十七世紀以前,大多數科學家(同時也是哲學家)並不信任實驗。對於這些科學家來說,不介入自然現象並從旁觀察,才是發現(discover)真理最好的方式,而不是「扭住獅子的尾巴,逼牠吐出大自然的奧秘」;換句話說,真理就在那裡,科學家只是揭開遮擋的布幔(dis-cover)。

然而,在十七世紀科學革命以後,實驗逐漸被視為獲取科學知識的可靠方案,即使認真說起來,實驗產生的現象一點都不「自然」——它們是「被造出來的」(made)。正是在這一點上,技術扮演了非常關鍵的角色:我們很難把自然和技術分離開來,說「自然本來就在那裡」。顯微鏡之於微生物如此,遠紅外線望遠鏡之於遙遠天體亦然,《綺麗粒子之夢》中的大型強子對撞機(Large Hadron Collider)之於希格斯玻色子(Higgs boson)自不例外。

如果科學依賴實驗,而實驗的核心是技術,那麼科學與美學的高度相關,或許就不這麼令人意外。技術一詞的古希臘文是Techne,意指製造、手工、藝術,而加上ology則表示「關於Techne的知識」;直到近代,Technology則同時包含了物品本身與相關知識。換句話說,技術本來就帶有製造和藝術的雙重意涵。這種關聯在art(藝術)與artifact(人造物)這兩個詞彙也能看到。當科學家不再僅止於觀察,而是動手動腳透過技術來做實驗,進而產生科學知識,藝術家也不再只是複製或臨摹眼前所見,而是使用各種材料和工具來創作,進而產生美感體驗。

科學和美學從未分離,就現代科學來說更是如此。看似界線分明的科學和美學,因為技術而變得緊密、模糊、甚至重疊。自然和真理並不「在那裡」(just there),而是在科學的實驗過程中、藝術的創造過程裡,逐漸浮現出來。理解這點,我們就更能看出《綺麗粒子之夢》中大量並排藝術家與科學家訪談的巧思,也更能讀出其中的意義和有趣之處。

從原子科學轉向歷史再轉向社會學最後落腳哲學的學術人。想要寫動人散文但最終總是變成論說文的打字者。荷蘭湍特(Twente)大學技術哲學博士。個人網站 blog.hungching.com。

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