數學

擅長雜耍特技的數學家

1997年初的某一天,一位科學記者來到AT&T實驗室,訪問資訊科學部門主管葛立恆。在記者的探詢下,這位已過花甲之年的數學家挪開角落的彈跳桿與獨輪車,拿出五顆球,坐在辦公椅上將球逐一拋到空中。只見他雙手不斷接住落下的球再往上拋,還不時變換球的運動軌跡,他一邊向記者表示辦公室的天花板不夠高,不然拋接六顆球也沒問題。 哈哈,天花板夠高的話,或許葛立恆還能表演高難度的彈翻床特技體操呢!只是為什麼一個數學家會如此鍾情雜耍特技? 流轉與翻轉 葛立恆於1935年出生在加州的塔夫特(Taft),這是因附近油田而形成的小城鎮,父親就在油田工作。由於父親常換工作地點,全家也跟著搬遷,以致葛立恆從未在同一所學校待超過一年半;不過從小就展現數學天賦的他,卻也因此常在轉學時跳到更高年級。 15歲時,葛立恆拿到福特基金會的獎學金,高中沒有畢業就直接進入芝加哥大學。他一入學就被雜耍特技的社團吸引,投入練習的時間比讀書還多,很快成為拋接球與彈翻床高手,還被學校派去高中巡迴招生,以示芝加哥大學生活多采多姿。

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數學

四處漂泊,卻發表最多論文的數學家

前天是一代宗師歐拉的忌日,他是史上最多產的數學家。巧的是,史上發表最多論文的則是今天忌日的艾狄胥(Paul Erdős),他發表的論文數量多達1,525篇。雖然這些並非全部都由他自己獨力完成,但相對而言,他能與511位數學家合作,也代表他所觸及的領域之廣、投入的時間之多,實在無人能及。 艾狄胥於1913年3月26日出生於布達佩斯一個猶太家庭,父母都是高中數學老師。由於兩個姐姐都在他出生那年感染猩紅熱過世,媽媽便讓他在家自學,直到10歲才敢讓他去學校;天生喜歡數字的艾狄胥也樂得可隨時翻閱父母的數學書籍。 艾狄胥4歲就展現的強大心算能力,媽媽會得意地讓他在客人面前表演,迅速心算出客人已經活了多少秒,讓大家嘖嘖稱奇。他17歲考進布達佩斯大學,大二就以比前人更簡明的方法,證明了任何大於1的整數n,在n和2n之間一定至少有一個質數,而名噪一時。1934年念完大學時,也拿到了數學博士學位。 當時匈牙利的右翼政府鼓動反猶運動,艾狄胥便前往英國曼徹斯特大學做了四年博士後研究,接著於1938年轉往嚮往已久的普林斯頓高等研究院。然而他的聘書只有一年,此時匈牙利已由親納粹政權掌控,艾狄胥更不便返國。

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數學

被數學大師們尊為大師的人

1783年9月18日,76歲的歐拉(Leonhard Euler)與家人用完午餐後,聖彼得堡科學院的同事來訪,兩人討論起剛發現的天王星及其軌道。歐拉雖已失明多年,卻仍能在想像中的黑板進行計算。突然之間,歐拉倒地不起,幾個小時後因腦溢血不治死亡。 法國數學家與哲學家孔多塞(Marquis de Condorcet)感嘆一代宗師離開人世,寫下著名的悼詞:「他停止了計算與生命」。

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數學

讓你體會維度差異的《平面國》

上週日所寫的〈遇見克萊因瓶〉在臉書上有一千多人按讚,看起來很多人對於維度的變化很感興趣。這讓我想起《平面國》(Flatland)這本書,當年我讀這本書真有腦洞大開的感覺,值得大力推薦。 這本書的作者艾德溫·艾波特·艾波特(Edwin Abbott Abbott;沒有筆誤,他姓Abbott,中間名也是 Abbott)於1838年12月20日出生在倫敦,是位具有牧師身分的中學校長。他發表了神學、語言學等多本著作,不過流傳最廣的就是1884年出版的《平面國》。

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化學

發現動物電的人

1786年9月的某一天,伽伐尼將青蛙的下半身用銅鉤串起來後,掛到鐵鉤上,不小心蛙腿直接碰到鐵鉤,這一瞬間,蛙腿竟然抽動了一下。難道青蛙腿內原本就有電,碰到金屬而釋放出來……

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科學

遇見克萊因瓶

我在德國狼堡的菲諾科學中心看到很多有趣的裝置,其中有樣東西遠遠地就令我眼睛為之一亮,那是一個大到可以讓人爬進去的克萊因瓶(Kleinsche Flasche)。 克萊因瓶是德國數學家克萊因(Felix Klein)在1882年提出的,在介紹它之前,先從莫比烏斯環(Mobius strip)講起,可能比較容易想像。

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化學

提出原子論的人

老人以顫抖的手拿起筆,吃力地在紀錄本上寫下今天的天氣、溫度、濕度和氣壓。他自21歲起就每天記錄當天氣象的相關資料,至今57年從不間斷,即使今年五月再度中風,身體大不如前,他仍堅持這數十年如一日的習慣。 老人闔上紀錄本,想起當年啟蒙他研究氣象的果夫(John Gough)老師。那是他15歲的時候吧?他到哥哥接手的一所文法學校幫忙教書,第二年,大他9歲的果夫也前來任教。果夫雖雙眼失明卻博學多聞,不吝教導他語文、數學與自然科學,他無以回報,只能朗讀書報給果夫聽。 但他得之於果夫實在太多,除了學到大氣的測量與實驗方法,以及如何將氣象記錄整理成冊(他便是因此養成每天記錄的習慣),果夫還大力推薦他,讓他在27歲時得以到曼徹斯特一所學院教書。 對了,他就是在任職後才發現自己的眼睛也有缺陷,原來自己一直是色盲,其實無法看見完整的色彩。他試著探討這背後的原因,而於當年完成他的第一篇論文。結果這篇1794年發表的論文,成為史上第一篇探討色盲的科學論文,而自己的姓氏後來竟然就被用來命名色盲症(Daltonism)。

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心理學

失去記憶的人

1933年的某一天,7歲的亨利·莫萊森(Henry G. Molaison)騎腳踏車時發生事故,自此不時發作癲癇。起初症狀還算輕微,但16歲後日益嚴重,發作時口吐白沫,全身劇烈抽搐,而且發作次數越來越頻繁,生活受到嚴重影響。 他的父母曾帶著他四處求醫,試過各種療法都沒用,直到1953年被轉介到康乃狄克州的哈特福德醫院(Hartford Hospital),那裏的神經外科醫生史考維爾(William

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心理學

發現左右腦各司其職的人

如果用眼罩遮住左眼,只用右眼辨認某樣新事物,之後再將眼罩換到右眼,左眼仍能辨識剛剛右眼學會的事物。大腦是怎麼做到的? 出生於1913年8月20日的美國神經心理學家斯佩里(Roger W. Sperry)一直對此感到好奇,為了搞清楚,他於1959年帶領加州理工學院的研究生,用貓進行「裂腦實驗」。 首先切開貓的頭蓋骨,將左眼通往右腦的視神經剪斷,再對右眼通往左腦的視神經也如法炮製,左、右兩眼所見的影像便只能各自傳到左腦與右腦。接著將連結左右兩個半腦的胼胝體也切斷,如此一來,就能確保接收到的影像不會經由胼胝體傳到另一個半腦。手術完成後,就能進行下個階段的實驗了。

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考古

杜林裹屍布是真是假?

2023年10月我短暫停留杜林(Turin, 或譯為都靈),抵達杜林的第二天,我就慕名前往杜林主教座堂(Turin Cathedral)。這座教堂不若歐洲其它更宏偉的教堂有名,卻收藏了一件極具神秘色彩的物品,那就是杜林裹屍布。據稱耶穌的門徒將他自十字架取下後,就是用這塊布包裹他的屍體,結果他的臉孔與全身輪廓便印在布上面,因而成為天主教的聖物。 杜林裹屍布長4.4公尺、寬1.1公尺,上面有兩個分別為正面與背面的人體圖像,兩者在頭頂處相接,代表這塊布是從頭部對折蓋住身體前後。由於圖像上疑似傷口的位置相當吻合釘於十字架上的情況,臉孔又符合傳統描繪的耶穌長相,令信者更加深信不移。 那麼歷史上有關於這塊裹屍布的記載嗎?杜林主教座堂提供的簡介中,提及西元544年埃德薩(Edessa,位於現今土耳其的

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科技

重現真實影像的先知

我想你對法國科學家李普曼(Gabriel Lippmann)這個人應該很陌生,甚至連聽都沒聽過,不過他所指導的一位博士生你肯定就很熟悉了,那就是俗稱居禮夫人的瑪麗·居禮(Marie Curie)。居禮夫人先後於1903年及1911年分別榮獲諾貝爾物理學獎及諾貝爾化學獎,而李普曼本人也在1908年獲頒諾貝爾物理學獎。 李普曼德出生地其實是在盧森堡,三歲時全家才搬到巴黎。他完成師範學院的學業後,原本要當老師,無奈沒通過考試,才轉而研讀物理。1872年,他以公費到德國的海德堡大學留學,指導教授是用光譜分析發現太陽所含元素的克希荷夫(Gustav Kirchhoff);另外,提出彩色視覺之生理機制的亥姆霍茲(Hermann

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物理學

發現由電生磁的人

1800年,伏打將銀片與鋅片交替堆疊,每對之間以浸了鹽水的布片隔開,創造了史上第一個電池──伏打堆。有了這個可持續產生穩定電流的裝置,科學家紛紛用來做各種實驗,包括電解、電鍍,甚至有人拿來電療,但不管是物理、化學或生物實驗,都沒有人發現電力與磁力有任何關係。直到1820年,丹麥的物理學教授奧斯特(Hans C. Ørsted)才做出石破天驚的宣告:電流可使磁針偏轉。 奧斯特於1777年8月14日出生在丹麥一個小鎮,由於鎮上沒有正式的學校,他都是在家自學,直到考上哥本哈根大學。由於父親是藥劑師,自己開設藥局,他本想繼承父業而主修藥學,卻發現自己對物理、化學與哲學更有興趣。結果他大學時還以兩篇物理和美學的論文得獎,1799年的博士論文《自然形上學的架構》則是基於大哲學家康德的論點。 奧斯特本想在哥本哈根大學謀得教職,卻未能如願,但隔年申請到一筆為期三年的獎學金,便於1801年前往德、法等國遊學。他在德國遇到大他半歲的青年化學家里特(Johann

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人物

整救無數產婦卻被逐出醫界的人

產褥熱,泛指孕婦分娩時因病菌感染而高燒不退,甚至死亡的疾病。產婦發燒的病例自古即有,本是零星的個案,但到了十八世紀,隨著都市化而紛紛設立醫院後,越來越多孕婦赴醫院分娩,產褥熱的病例也快速增加,成為產婦死亡的主要原因。 當時在醫院分娩的死亡率高達兩成,醫療人員又還不知道有細菌這種東西,因此對於造成產褥熱的原因毫無頭緒,也不知如何預防或加以改善。孕婦赴醫院迎接新生命的同時,只能聽天由命,賭上自己的性命。這個無解的困境一直要到十九世紀中期,才被一位來自匈牙利的醫生塞默維斯(Ignaz Semmelweis)打破,讓無數產婦脫離產褥熱的死亡陰影。 死亡率差異 塞默維斯於1818年7月1日出生在匈牙利王國的布達(Buda),父母都是德國裔。他到維也納大學原本讀法律系,發現興趣不合,才改念醫學院。1844年畢業後本想當內科醫生卻未能如願,才轉到產科。兩年後,他到維也納綜合醫院就任,很快注意到一個奇怪的現象。

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人物

神奇的尼可拉斯

論及現代天文學的起點,毫無疑義地都會指向哥白尼的日心說,他在1543年臨終前出版的《天體運行論》,扭轉了人類數千年的宇宙觀,也為科學革命邁出一大步。但其實在這一百年前,德國(當時仍是神聖羅馬帝國)的樞機主教尼可拉斯·庫薩(Nicholas of Cusa)就已經主張地球繞著太陽運行,此外,他還提出了許多超越時代的創見。 尼可拉斯於1401年在現今德國境內的庫斯(Kues, 其拉丁文Cusa因而冠入他的姓氏)出生,1423年在義大利的帕多瓦大學(University

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歷史

巴黎奧運吉祥物與法國大革命

2024年巴黎奧運的開幕式於今天7月27日凌晨在塞納河畔登場,這是首次不在運動場內,而是在開放的場域舉辦;各國運動員搭著船進場,而不是列隊走過司令台,也是首開先例。除了這些創舉,此次奧運的吉祥物「弗里吉」(The Phryge) 也和以往以動物造型為主截然不同,而是一頂擬人化帽子——源自在法國大革命中象徵自由民主的弗里吉亞帽(Phrygian cap)。 弗里吉亞帽是一種圓錐形的軟帽,歷史悠久,波斯人早在西元前幾百年就戴這種帽子了。那麼它是怎麼成為自由的象徵?這就要從羅馬帝國時期說起。

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太空天文

「我們為全人類和平而來」

格林威治時間1969年7月20日20時17分,阿波羅11號的登月小艇成功降落月球,完成史上前所未有的壯舉。不過比起這個歷史時刻,6個多小時後,阿姆斯壯於7月21日02時56分踏上月球表面,更讓大家印象深刻。尤其他當下說出的:「這是個人的一小步,卻是人類的一大步」更是傳頌至今。 (實際上他說的是:“That’s one small step

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科學

發現羅塞塔石碑

1798年,拿破崙才剛打敗奧地利軍隊、取得比利時,並將義大利納為附屬國,橫掃歐陸無敵手,眼見尚能抗衡的只剩英國。於是他率領遠征軍共四百艘船艦,官兵三萬八千人,浩浩蕩蕩抵達埃及,打算佔領埃及後,箝制通往印度的海路,以阻撓英國從東方殖民地取得大量物資。 在這龐大遠征軍中還有一百多名學者隨行,其中除了地理學家、礦物學家、工程師此等可立即貢獻實用價值的學者之外,竟還有化學家、數學家、語言學家與藝術家。因為除了建立殖民地,本身對科學極有興趣的拿破崙,也有意從這昔日的世界學術中心發掘知識寶藏,帶回法國。 儘管亞歷山大圖書館已灰飛煙滅,神廟劇院都成斷壁殘垣,拿破崙還是在八月於開羅成立了「埃及藝術與科學研究院」,由大數學家傅立葉(Joseph Fourier)領軍,對埃及文明展開全面性的調查。 1799年7月19日,法軍在羅塞塔(Rosetta

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太空天文

最先提出宇宙大爆炸的人

1927年10月,第五次索爾維會議(Solvay Conference)在比利時召開,當代的物理學及化學巨擘齊聚一堂,留下的團體照堪稱史上最多天才的合影。一位就在比利時魯汶天主教大學(Catholic University of Leuven)任教的神父勒梅特(Georges

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太空天文

當太空從美蘇爭霸轉為群雄並起

今年的台北國際電腦展(COMPUTEX 2024)眾星雲集,NVIDIA、AMD、Intel、Qualcomm等世界級晶片廠商的執行長都親自來台,堪稱台灣近年來最受矚目的科技盛會,尤其黃仁勳更是颳起搖滾巨星般的旋風,每天佔據了媒體版面。其實就在這一週,太空探索也是熱鬧非凡,而且頗具意義,值得國人關注。 首先是中國繼2019年的嫦娥四號後,今年6月2日嫦娥六號再度登陸月球背面。嫦娥六號的著陸器完成土壤採樣後,於6月4日從月球表面起飛,兩天後成功與軌道器會合並轉移樣本。一旦順利返抵地球,將是人類首度取得來自月球背面的樣本,有助於了解月球的形成與演化。 接著是波音公司的星際航線太空船(Starliner)。2012年,波音和SpaceX同時贏得NASA的載人計畫,但SpaceX早在2020年就載送太空人往返國際太空站與地球,波音的Starliner卻因各種故障而不斷延誤。今年6月5日,Starliner終於成功發射升空,將兩名太空人送到國際太空站,讓NASA之後的計畫更無後顧之憂,也等於正式宣告商業太空飛行又多了一個玩家。 緊接著,SpaceX於6月6日進行星艦(Starship)的第四次飛行試驗。星艦是可重複使用的重型運載火箭,包含超級重型推進器與載人飛船兩部分;NASA預計用於重返月球的「阿緹米斯計畫」(Artemis

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人物

東海大學畢業的她,成為普林斯頓大學第一位女博士

NVIDIA下一代晶片架構的名稱”Rubin”是取自天文學家薇拉·魯賓,我幾天前寫文章介紹她,裡面提到她在那個年代常面臨性別不平等的問題,例如她1948年從女子學院畢業後,原本想到普林斯頓大學唸研究所,卻因為普林斯頓從不招收女研究生而無法如願。我在找這段歷史的資料時,沒想到竟然還發現另一段值得和大家分享的故事。 普林斯頓大學一直到1961年才有第一位女研究生,但這位梅瑟維(Sabra Meservey)並非一般的大學畢業生,而是道格拉斯女子學院(Douglass College)的助教授;申請研究所這件事也不是她的主意,而是普林斯頓大學校長戈恩(Robert Goheen)拜託她這麼做的。

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張瑞棋

清華大學工業工程系畢業,美國西北大學碩士。浮沉科技業二十載後,賦閒在家閱讀寫作。已出版《蕭克利與八叛徒》及《科學史上的今天》二書。

掀起晶片革命的天才怪咖:蕭克利與八叛徒
科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點

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