曾經推薦「觀念數學：如何學好中學數學」套書，書的第一章就是〈打破數學學習的迷思〉，挑選了其中三個迷思，請點連閱讀，檢視一下自己是否有一樣的迷思。
迷思3：數學學不好就是因為題目演算不夠
迷思4：多背點公式就能解出題目了
迷思7：我懂這是什麼，只是我說不出來
除了數學，自然也一樣，確實的理解、能夠加以運用，才是王道！
2014年11月26日 星期三
2014年11月18日 星期二
火星任務
書中主角馬克知道，目前的居住艙無法聯絡太空總署派人來救他(也就是沒人知道他活著)，四年後才有下一次火星任務，存糧絕對不足，得憑著他的科學知識，設法等待或聯絡。思考後他決定，為了生存，他的首要工作是……在火星上種馬鈴薯？為了種馬鈴薯，他得冒著讓自己被炸死的危險？
馬克如何運用他的科學知識，在火星上活過1400天？這正是這本書引人入勝之處，但看到「科學知識」，或許有人會想像內容很硬、很倒胃口，抱歉，完全不會，馬克的個性更是幽默得不得了。到後來出現「馬克穿著先進的太空衣，執行十六世紀的科學技術，以便讓自己能繼續向前」的段落時，真的會讓讀著知道，原理就是原理，不會過時，你能了解就用得上。
先透露一下，太空總署過了些天就發現了馬克活著，怎麼發現的？請自己閱讀這讓人想買下來的一本書！
2014年11月14日 星期五
探訪彗星的十年孤寂
【孫維新】2014.11.14 01:38 am
曾經只是電影情節：高科技的登陸艇載著視死如歸的太空人，迎向對著地球撞來的小天體，歷經萬難，降落在到處噴發著致命氣體的天體表面，將核子彈埋入地下，一傢伙炸碎了這個不識相的天體，從而拯救世界。就在昨天清晨剛過零時，這個科幻場景真實上演，歐洲太空總署「羅賽塔」號，歷經十年旅程，追上了67P／楚里烏莫夫─傑拉希曼科彗星，釋放出登陸艇「費利」號，成功降落在彗星表面。不過艙門打開，出來的不是布魯斯威利，而是可深入地下研究土壤組成的機械手臂。這個任務標誌著人類在彗星研究上重大成就，有史以來第一次，人造物體能置放在彗星表面，直接研究太陽系形成時留下來的孓遺天體。
隨著科技發展，百年來人們對於彗星的認識產生革命性的改變，一九一○年哈雷彗星的前次回歸，因地球會在當年五月十九日穿越彗尾，引起人類大規模的恐慌，有人說彗尾有毒，有人說彗星會將地球大氣瞬間帶走，只不過彗星來了又走，啥事也沒發生，只便宜了販賣防毒面具和腳踏車內胎廠家。
一九八六年哈雷彗星再次回歸，這時人們已能歡欣鼓舞翹首企盼，有五艘太空船接近彗核深入觀察，自此之後不同彗星輪流登場，熱鬧似乎沒停過，一九九四年舒李九號彗星撞上木星，動到太歲頭上，給人們一場虛驚；一九九七年海爾波普彗星，在白晝日食發生時，和眾星一同閃耀天際，「日食」和「彗星」兩大最不吉利天象同時出現，是多精彩的天象盛宴！
二○○五年人類不再坐以待斃，發射了「深度撞擊」號，迎向坦普一號彗星，用個咖啡桌大小的銅塊高速撞向彗星，創造了壯麗的天際煙火，也在彗星表面撞出一個大坑，人類並非挾怨報復，只是想知道彗星到底有多結實；二○一三年底，四顆幾乎肉眼可見的彗星同時出現，照耀天際，不知主何吉凶？
羅賽塔號命運多舛，這個任務序幕驚險、中段孤寂，結尾圓滿，原先預計二○○三年一月發射，前往維他能彗星，但是亞利安五號火箭老出問題，最終錯過發射窗口，當時全球天文人員同聲一嘆，想著這個天價造的彗星探測器，只好從發射台直接運到博物館，沒想到半年之後，歐洲宣布，找到另外一個可以研究的彗星了！從此羅賽塔號生命又有了光亮。旅途中雖然歷經十年孤寂，但羅賽塔號也沒閒著，經過火星和兩個小行星時，順道做了觀察送回地球，然後恬然入夢，睡到今年初才被叫醒。
太空任務動輒十年八年，前瞻性、連續性，和培養新進無比重要，十年旅途在台灣是兩個半總統任期，每思及此我就會想到湘軍名將曾國藩曾說：「辦大事以找替手為第一義」，一個人生命苦短，想作大事需要代代相傳。
我在ＮＡＳＡ工作時，常看到美國同仁放下手邊工作，輪流接待來太空總署參觀的孩子們。這些十幾歲的年輕人正處在爹娘不愛、貓狗都嫌的叛逆期，頭髮染得五顏六色，進門少有興趣聽講解，看到設備就努力搞破壞。但是同仁們還是苦口婆心耐著性子導覽，我看了都覺不忍，誇他們修養真好，放下手邊重要的衛星任務設計，花時間和皮孩子們窮泡蘑菇，同仁苦笑說：「Dr. Sun，ＮＡＳＡ發射的任務何止千百，你知道最重要的任務是哪一項？就是『教育』！今天你不好好教會他們，十年廿年後，等你今天規畫的任務發射升空，誰來幫你接收畫面處理數據？」
旨哉斯言，恰如醍醐灌頂，才知有些事是不能用總統任期和個人生命長短來衡量的。
（作者為國立自然科學博物館館長、台灣大學物理系及天文所教授）
2014年11月6日 星期四
按下自動摧毀鍵
新聞：
台北時間上午6:22，軌道科學公司（Orbital Sciences Corporation）的天鵝座運輸太空船（Cygnus），從美國太空總署（NASA）位在維吉尼亞州的瓦勞埔飛行中心（Wallops Flight Facility）升空，6秒後便爆炸墜毀。
這則新聞的更多說明及影片，請點連《火箭升空爆炸 NASA補給沒了》。由於這篇新聞，有了下面這篇文章──
【聯合報╱王文華】2014.11.05 02:43 am
美東時間十月廿八日晚上六點廿二分，「天蠍座」無人火箭發射，兩秒後，底部冒出火光。四秒後，指揮官按下自動摧毀鍵，火箭在空中爆炸。
我在這則關於失敗的新聞中，看到成功的關鍵。
第一，過去的成功不代表未來的成功。承接這次發射任務的「軌道科技」公司曾有兩次成功發射的經驗，但這次仍失敗了。另一家民間火箭公司「SpaceX」（由電動車大廠「特斯拉」創辦人穆斯克所經營）曾有四次成功經驗，今年八月也發射失敗。這些數字說明成功不單靠個人的天縱英明，而像發射火箭，還要靠複雜的外界因素。越困難的任務，天縱英明的重要性越低。所以想持續成功，還是得保持謙遜、步步為營。
第二，失敗後不必杯弓蛇影。這不是「軌道科技」第一次失敗，二○○九和二○一一年，它曾兩次搞砸ＮＡＳＡ的衛星發射。但它其他的成功，讓ＮＡＳＡ仍願意委以重任。ＮＡＳＡ發言人說：「我們不需過度反應。這次失敗對未來的太空任務沒有影響，但讓我們更自覺這任務並不容易。」同樣有失敗經驗的「SpaceX」也不退縮，穆斯克仍做著大夢，公開宣示有一天要帶人類去火星殖民。對比他們的平常心，我們台灣人認為失敗可恥應全力避免，越成功的人出手越小心，創新自然就被壓抑。
第三，有自毀的機制和勇氣。我好奇按下自毀鍵的指揮官那十秒鐘的心理狀態。他應該是遵循ＳＯＰ，但真正按下那個鍵也不容易。八月「SpaceX」發射失敗，甚至不需要人為決定，火箭偵測到問題，廿秒內自我摧毀。把這原則運用在人身上，遇到問題時，組織和個人是否有認賠殺出的機制，和決心？或者是繼續鄉愿、歹戲拖棚，最後造成更大的災難？
第四，學到教訓，重新來過。不怕失敗，不是因為擺爛，而是因為願意檢討，敢於重來。「軌道科技」在意外發生後說：「發射火箭是困難的任務，每次成功和失敗，都讓我們學到很多東西…我們會找到出事的原因，修正，再度飛行。」而十月卅一日剛發生試飛意外的「維珍銀河」創辦人理查布蘭森也說：「我們會從錯誤中學會改善安全和性能，然後一起繼續向前行。」
「天蠍座」火箭爆炸一天後，科技創投「創新工場」的董事長李開復在台北演講，提到台灣的創業環境的「病情」，今年沒有好轉。
我不禁把這兩件事連在一起，猜測台灣在創業，甚至整個產業創新的問題，都跟上面這四點有關。不管是政府、企業、個人，我們是不是太倚賴過去的成功、害怕目前的失敗、沒有機制和勇氣自毀，也沒有學到失敗的教訓？
八月「SpaceX」火箭自毀時，穆斯克在推特上輕描淡寫：「火箭的三個引擎自毀，沒有人受傷。火箭很難搞。」解決台灣創新、創業的問題，就像火箭一樣難搞。也許改善「病情」的方法，是自毀一些引擎，然後重新發射。
（作者是作家、「夢想學校」創辦人）
【聯合報╱王文華】2014.11.05 02:43 am
美東時間十月廿八日晚上六點廿二分，「天蠍座」無人火箭發射，兩秒後，底部冒出火光。四秒後，指揮官按下自動摧毀鍵，火箭在空中爆炸。
我在這則關於失敗的新聞中，看到成功的關鍵。
第一，過去的成功不代表未來的成功。承接這次發射任務的「軌道科技」公司曾有兩次成功發射的經驗，但這次仍失敗了。另一家民間火箭公司「SpaceX」（由電動車大廠「特斯拉」創辦人穆斯克所經營）曾有四次成功經驗，今年八月也發射失敗。這些數字說明成功不單靠個人的天縱英明，而像發射火箭，還要靠複雜的外界因素。越困難的任務，天縱英明的重要性越低。所以想持續成功，還是得保持謙遜、步步為營。
第二，失敗後不必杯弓蛇影。這不是「軌道科技」第一次失敗，二○○九和二○一一年，它曾兩次搞砸ＮＡＳＡ的衛星發射。但它其他的成功，讓ＮＡＳＡ仍願意委以重任。ＮＡＳＡ發言人說：「我們不需過度反應。這次失敗對未來的太空任務沒有影響，但讓我們更自覺這任務並不容易。」同樣有失敗經驗的「SpaceX」也不退縮，穆斯克仍做著大夢，公開宣示有一天要帶人類去火星殖民。對比他們的平常心，我們台灣人認為失敗可恥應全力避免，越成功的人出手越小心，創新自然就被壓抑。
第三，有自毀的機制和勇氣。我好奇按下自毀鍵的指揮官那十秒鐘的心理狀態。他應該是遵循ＳＯＰ，但真正按下那個鍵也不容易。八月「SpaceX」發射失敗，甚至不需要人為決定，火箭偵測到問題，廿秒內自我摧毀。把這原則運用在人身上，遇到問題時，組織和個人是否有認賠殺出的機制，和決心？或者是繼續鄉愿、歹戲拖棚，最後造成更大的災難？
第四，學到教訓，重新來過。不怕失敗，不是因為擺爛，而是因為願意檢討，敢於重來。「軌道科技」在意外發生後說：「發射火箭是困難的任務，每次成功和失敗，都讓我們學到很多東西…我們會找到出事的原因，修正，再度飛行。」而十月卅一日剛發生試飛意外的「維珍銀河」創辦人理查布蘭森也說：「我們會從錯誤中學會改善安全和性能，然後一起繼續向前行。」
「天蠍座」火箭爆炸一天後，科技創投「創新工場」的董事長李開復在台北演講，提到台灣的創業環境的「病情」，今年沒有好轉。
我不禁把這兩件事連在一起，猜測台灣在創業，甚至整個產業創新的問題，都跟上面這四點有關。不管是政府、企業、個人，我們是不是太倚賴過去的成功、害怕目前的失敗、沒有機制和勇氣自毀，也沒有學到失敗的教訓？
八月「SpaceX」火箭自毀時，穆斯克在推特上輕描淡寫：「火箭的三個引擎自毀，沒有人受傷。火箭很難搞。」解決台灣創新、創業的問題，就像火箭一樣難搞。也許改善「病情」的方法，是自毀一些引擎，然後重新發射。
（作者是作家、「夢想學校」創辦人）
先別急著吃棉花糖
最近所看的「孩子，先別急著吃棉花糖！」，來由是史丹佛大學所做的一個實驗：這個實驗把小孩子單獨留在房間裡，給他們一人一塊棉花糖，讓他們選擇是要馬上吃掉棉花糖，還是等十五分鐘，如果願意等，就可以再多一塊棉花糖當獎賞。十幾年後，追蹤這些孩子的成就，研究人員發現，能夠等待獎賞的小孩，長大以後，全都比那些馬上吃掉棉花糖的小孩成功。這個「棉花糖理論」，回答了喬辛．迪．波沙達三十年來不斷尋找的一個答案：為什麼有的人成功、有的人失敗？他相信，成功與失敗的差別，並不光是努力工作的程度或是夠不夠聰明，而在於擁有「延遲享樂」的本事。
既然是本事，就可以學，喬辛．迪．波沙達因此寫出「先別急著吃棉花糖」，書中的司機阿瑟，可以在三十分鐘內，做完紐約時報的拼字遊戲、半小時內解析拉丁美洲的經濟、他用心算比用計算機還快。喬納森的聰明才智跟阿瑟不相上下，也一樣努力工作，但喬納森卻是位億萬富翁。那麼，究竟為什麼是喬納森坐在豪華轎車的後座享受，而阿瑟在前座開車呢？阿瑟在喬納森教了他棉花糖四守則後，發生了甚麼事呢？你可以找書來看看，也可以先看一下這個《先別急著吃棉花糖.PPT》。
你們所看的則是由前一本書改編而成，針對青少年階段所遇到的問題，說明如何用棉花糖守則來看待。而下方的影片中，你可以看到面對棉花糖的孩子們的真實情形，要忍住很不容易，但當你能忍住，表示你能做到「自律」，未來是大大不同的！
決定未來是否成功的不是過去，而是你現在願不願意付出。今天你所做的選擇，會在明天帶給你大大的回饋——只要，你別那麼急著……吃掉棉花糖！
2014年11月1日 星期六
關於「簡單的模型可以用來描述複雜的現象」講座--103中研院參觀
這是一場ppt上充滿了英文及方程式的演講，到底在說什麼呢？依胡先生的說法是：簡單的模型可以用來描述複雜的現象，說明了物理科學的普適性與標度律，普適性是指能用簡單的模型解釋多種情況，標度律則是指將系統一小部分放大來看，情況跟未放大前的系統情況之相似程度。
胡先生以過去的科學家曾研究系統中不同臨界現象時的性質，發現可以用同一組方程式來描述，只要改變方程式的參數，就可以描述另一種臨界現象。
也有科學家嘗試建立微觀世界的粒子行為模型—伊森模型，來試圖解釋系統中的臨界現象，但僅限於一維的情況，結果並不成功，真實系統中的情況是更為複雜的，後續不斷則有科學家繼續努力，將伊森模型用於解釋二維晶格的情況，並延伸到粒子情況較紊亂的液體及氣體，表示伊森模型具有普適性。另外也有科學家研究關於臨界現象時，不同尺度大小情形下的縮放理論，這表示伊森模型也具有標度律。另外還有科學家嘗試用滲透集團理論來解釋臨界現象，但這就需要定義「集團」了。
也有科學家嘗試建立微觀世界的粒子行為模型—伊森模型，來試圖解釋系統中的臨界現象，但僅限於一維的情況，結果並不成功，真實系統中的情況是更為複雜的，後續不斷則有科學家繼續努力，將伊森模型用於解釋二維晶格的情況，並延伸到粒子情況較紊亂的液體及氣體，表示伊森模型具有普適性。另外也有科學家研究關於臨界現象時，不同尺度大小情形下的縮放理論，這表示伊森模型也具有標度律。另外還有科學家嘗試用滲透集團理論來解釋臨界現象，但這就需要定義「集團」了。
用水管模型來解釋蛋白質的三度空間結構，也是用簡單模型來解釋的複雜現象，像血紅蛋白如果空間結構不對，輸氧耗能會較多，科學家在研究後發現，好的蛋白質的表面積與體積的比例是極為相近的，也就是用這個比例可以篩選好的蛋白質；阿茲海默病人腦中的蛋白質堆積，是另一個科學家試圖以簡單模型進行解釋的例子：科學家嘗試建立蛋白質晶格模型來解釋堆積原因，或是建立蛋白質折疊時的彎曲角、扭轉角模型，並進行電腦模擬運算，以找出何種條件下蛋白質較易堆積，還找出可運行至腦部的中藥成分，以電腦模擬，看看該成分與蛋白質作用後可否減少堆積現象，都事先建立模型進行模擬，當然最後要能與實驗數據比較是否吻合。
至於在西洋小說、中國古典小說中，找出用字規律，並建立起曲線圖，進而發現中西方小說的不同規律；或是以不同時期的股票交易記錄，建立股票收益曲線圖，都是科學家們試圖為人類社會各部分建立簡單模型的成果。至於中國歷代王朝為何衰亡是否也有簡單模型可描述，則要等各位有為青年繼續努力囉！
另外，科學家在二千年前的埃及古墓、三萬年前的凍原中，分別發現了植物種子，卻都可以培育生長，為什麼？二度空間的伊森模型，方程式可解出確定解，並符合實驗數據，那三度空間的伊森模型是否有確定解呢？這些也都有待青年們繼續努力！
最後要特別一提的，是胡先生對現在學生的學習提出建言：不應該先做參考書，應該是將課本學會，依著理解去作習題，確定沒問題了才做參考書。身為老師，非常贊同呀！
103年的中研院參觀活動
物理所的原子力顯微鏡(AFM)原理解說及相關模型、動畫，簡單又清楚；從攪動飲料時茶葉上浮現象，延伸出「茶壺裡的風暴」這一科展作品，再到深入研究其中的流體現象，真是處處皆學問呀！
學術活動中心的量子纏結、絕對零溫世界的量子現象、玻色愛因斯坦凝結等，都是超越想像的量子世界；但與三相點有關的蒸發致冷、與光干涉形成亮暗條紋有關的飛秒光學示波器，與各位最近所學搭上了關係；脈衝雷射解說非常深入淺出，應該可以建立一點概念。
資創中心推出的中研利耳，可以針對不同頻率的聲波做調整放大，效果勝過傳統僅能放大音量的麥克風；時間感知旅遊路徑推薦系統，則可以依所輸入抵達時間、預定到達下一目的地時間、過去打卡顯示的喜好習慣，為使用者推薦客製化旅遊推薦路線；無線充電系統則試圖改進設計以超越現有無線充電系統。
資訊所的基因資料庫應用、各種用途的App、主動式地震防災系統。
還有跨領域大樓的展覽，涵蓋了之前介紹過的2014諾貝爾物理獎、化學獎的知識，另外，紅外線熱影像、液體電路、運用光譜變化的生醫感測晶片及時檢測系統，也都是很有意思的設計呢！
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