「望遠鏡無用武之地的地方，顯微鏡開始大顯神通，哪種鏡頭的視野比較宏大呢？」－維克多．雨果（Victor Hugo）

 

文｜湯毅虹（Ziya Tong）
譯｜洪慧芳

　　轉眼間，鄧迪迪耶（Dondidier）就消失了，但他的消失並非馬戲團表演的一部分。一九一三年八月十六日，《漢密爾頓日報》（Hamilton Daily Times）報導，偵探與嗅探犬迅速出擊，以掌握這個表演者的下落。他在首演前兩天失蹤，下落不明。所幸，表演並未取消。週五晚上，工作人員發現那個雜技演員藏在主帳篷裡。雖然這起烏龍事件上了新聞頭條，但是對大眾來說，真正引人關注的不是他的離奇回歸，而是他的身價。這位馬戲團明星的身價是五百美元，以今日的幣值換算，超過一萬兩千美元。這個數字橫豎來看都很荒謬，因為其實鄧迪迪耶只是一隻跳蚤。

 

　　在好萊塢縱橫螢光幕以前的一百年，地球上最熱門的表演很微小──跳蚤馬戲團。這種小馬戲團轟動國際，在紐約、巴黎、倫敦等城市，觀眾不遠千里而來，只為了觀看這些跳蚤表演。跳蚤馬戲團裡有芭蕾舞蚤、擊劍蚤、炮彈蚤、大力士蚤、走鋼絲蚤、探戈舞蚤、盪鞦韆蚤。嗜血又傳播瘟疫的人蚤 （Pulex irritans） 明明是人類唾棄最凶的生物， 然而在這裡， 牠們搖身變成鎂光燈下的明星，以大膽的演出博得滿堂彩，令觀眾看得目不轉睛。

 

　　跳蚤馬戲團之所以流行，部分原因在於它把祕密守得滴水不漏。大家最想問的是：如何訓練跳蚤？直接從人身上抓來的跳蚤，先天就是熟練的逃犯，很容易跳下舞台逃逸。跳蚤訓練師（比較正式的稱法是「專家」）在被追問下，透露了馴服這些小傢伙的訣竅：為了隨時掌控牠們，必須把牠們關在一個看不見的監獄裡。

 

　　為此，他們把跳蚤放進小玻璃瓶，小心地密封起來。跳蚤沒有翅膀，但牠們進化出超強的彈簧腿，跳躍的高度可逾身高的一百倍，還有持續彈跳三萬次以上的耐力，能跳到宿主身上飽吸一頓鮮血。然而，在罐子裡，非凡的運動能力反而對跳蚤不利，因為牠們向上跳時，身體會不斷地撞擊蓋子。

 

　　不久，為了避免撞擊的痛苦，跳蚤就學乖了。牠們不再跳得很高，而是低低地跳，以免被蓋子反彈回來。跳蚤訓練師說，訓練至此，你就可以不蓋蓋子了，跳蚤永遠也不會逃掉。對跳蚤來說，只要猛力一跳就自由了，但這時牠們已經遭到制約。

 

 

　　這番說法聽來合理，足以滿足大家的好奇心，卻不是真的。雖然上述的跳蚤訓練法對「人類」社會來說頗發人深省，但是對跳蚤來說毫無作用。那些跳蚤訓練師心知肚明，跳蚤根本無法訓練。把跳蚤放進瓶子關起來，之後再打開蓋子，跳蚤當然會逃跑。

 

　　但是， 目擊者透過放大鏡觀察， 信誓旦旦地說， 他們確實看到跳蚤跟著主人的口令跳舞及雜耍。所以，前面的問題仍在：跳蚤如何完成那些令人難以置信的特技？後來發現，那些精采的表演有其陰暗面。對跳蚤來說，表演是一種折磨。

 

　　跳蚤穿著粉紅色的蓬蓬裙，黏著小陽傘，其實是百般不願意的舞者。牠們穿戴的金絲鏈條是用來箝制牠們的東西，使牠們無法擺脫有害的環境。例如，「踢足球」跳蚤玩的是一顆浸泡過香茅的小棉球，由於味道刺鼻，跳蚤一接觸棉球就馬上把它踢開。「雜耍」跳蚤則是背部以膠水黏在平面上，使腳高高舉起，以腳尖滾著一顆球。至於跳蚤「管弦樂隊」的樂手，牠們是被綁在音樂盒的座位上，每隻跳蚤的前腿都黏著一個微型樂器。接著，只要對著每隻跳蚤的頭輕輕一拍─或更殘忍的方式是，在他們下面點一把火─他們就會開始擺動沒綁住的腿，看起來就好像在演奏音樂似的。

 

　　這裡需要提醒大家一點，對一般人來說，一隻跳蚤的生命毫無價值，甚至上百隻、上千隻、上萬隻跳蚤也毫無價值。即使全球的跳蚤面臨世界末日，我們連眨都不會眨一眼，恨不得牠們早點消失。但怪的是，如今大家在 YouTube 上看到「大力士」跳蚤拉著小車，或「雜技」跳蚤走鋼索；當跳蚤以一種能和我們互動的尺寸出現在銀幕上，並像微電影明星那樣放大時，大家對這些害蟲的反應就變了：「你正在傷害跳蚤！那個鏈條會把牠勒死！這是在虐待動物！」別忘了，在那些抗議人士的家中，他們要是遇到跳蚤，可能會馬上消滅它，之後還會煙燻消毒。

 

　　事實是這樣的：在自然界，人類身為巨人時，習慣把小生命視為無關緊要。誠如跳蚤專家兼昆蟲學家提姆．考克立爾（Tim Cockerill）所言：「有時候，在倫敦這種城市，你會看到小點從房間的一端飛到另一端，或停在桌上，或落在酒吧的啤酒裡，多數人不會把它視為生命體。他們只是把它挑起來彈開，彷彿那是灰塵或碎屑，但那其實是生物多樣性。你花點時間觀察那個小點，它會為你打開一個全新的世界。」

 

　　這是真的。事實上，全新的物種就是這樣發現的。

 

 

　　我們的第一個盲點是，現實並不是人類的尺寸。我們所謂的現實，在萬物宏觀的格局中，只是滄海一粟。我們很少考慮到尺寸大小，但是對動物的存在來說，尺寸大小可說是最重要的屬性：它決定了動物在地球上的生存地點、方式，甚至是壽命。然而，對地球上的生命來說，尺寸大小確實有其局限性。

 

　　例如，一種名叫柄翅卵蜂（fairy­y）的寄生蜂，身長僅兩百微米，大約是變形蟲的大小─也就是說，五隻柄翅卵蜂可以舒適地窩在這句話末尾的句點中。但是，令人難以置信的是，柄翅卵蜂與變形蟲不同，它不是單細胞生物，而是一種複雜的多細胞生物。牠設法把數量驚人的生物物質塞在出奇微小的身體中。牠的身體具備基本的生物結構，包括跳動的心臟、翅膀、腿、消化系統、運作正常的大腦。這一切是怎麼辦到的？對柄翅卵蜂來說，體積小需要付出高昂的代價，牠們不得不為此犧牲腦細胞。

 

　　科學家發現，柄翅卵蜂成年後，已經犧牲了百分之九十五的神經元核，那是細胞儲存遺傳物質的地方。也就是說，牠的體積已經小到不能再小了。對沒有大腦的細菌來說，牠們還可以再縮小。

 

　　在句末的句點中，可以塞進五隻柄翅卵蜂；但同樣的空間可塞進數十萬隻單細胞的細菌。所以，說到尺寸大小，細菌可說是最小的生命體。多細胞生物無法再縮得更小了，因為沒有足夠的空間容納其基本成分：蛋白質和DNA。也就是說，生命塞不進去了。

 

　　相較於最小的細菌，在尺寸的另一個極端，則有巨獸：多細胞動物─有的體型與人類相當，還有一些動物比人類還大。那麼，大型生物的極限是多大？為什麼現實生活中沒有金剛、哥吉拉或十五米高的女人？解開這個問題的第一人，正好他本人就是一種巨人：著名的天文學家兼科學改革者伽利略。

 

　　伽利略意識到，尺寸大小不僅重要，也是攸關生死的大事。在《兩種新科學的論述與數學驗證》（Discourses and Mathematical Demonstrations Relating to Two New Sciences）中，他寫道：「誰不知道一匹馬從三四腕尺的高度跌落下來會骨折，但一隻狗從相同的高度跌落下來，或一隻貓從八或十腕尺的高度跌落卻不會受傷？蚱蜢從塔上墜落或螞蟻從月球遠處墜落，也同樣毫髮無傷。」簡言之：為什麼大動物會摔死，小動物卻毫髮無傷呢？

 

　　伽利略的聰明之處在於，他知道，如果你持續把一個動物的體型放大，當牠大到某個程度時，牠連自己的體重也撐不起來。就像一棵樹再也撐不起粗壯的枝幹一樣，十五米高的巨人光是邁出一步都會導致骨折。對地球上的龐然大物來說，物理定律─尤其是重力─限制了他們的身形大小。

 

 

　　然而，觀察敏銳的你想必正在納悶，那恐龍或鯨魚呢？最大的蜥腳亞目（sauropods）高達五層樓，藍鯨的身長和三輛校車排成一線差不多。為什麼牠們的體積可以那麼大？原來，這些龐大的動物演化出一些驚人的變通方法。

 

　　恐龍演化出氣腔，解決了骨骼沉重的問題。這種巨型爬蟲類動物就像牠們的鳥類後代一樣，有輕盈中空的骨頭，骨頭內有大型氣囊。事實上，暴龍體積的百分之十是空氣。科學家在研究蜥腳亞目的骨骼時，發現牠們的骨骼中有高達百分之九十是空氣。鯨魚則是藉由水中的進化來解決這個問題。鯨魚跟所有生物一樣，細胞裡也有鹽水。簡單地說，由於鯨魚主要是由鹹水構成，又在鹹水中游泳，所以這種大海獸可以長得很大，重達一百四十四噸，因為生活在海中基本上就像無重力一樣。

 

　　還有另一種看不見的媒介，也可能影響動物的大小。那個媒介就像海水對鯨魚一樣，我們幾乎沒注意到它的存在：空氣。我們呼吸的空氣在過往歲月中發生了巨變。隨著空氣的變化，生物的體積大小也跟著改變。
　　如果你可以跳上時光機，把時間撥回到一億至四億年前，你會像愛麗絲一樣，出現在一個巨大的仙境中，因為那是巨獸的時代。在那個古老世界裡，蘑菇長得跟房子一樣高，蜻蜓跟老鷹一樣大，就連恐龍身上的跳蚤也是現代跳蚤的十倍大。

 

　　無脊椎動物可以自由地成長，因為沒有骨骼重量的問題，但牠們的體型會受到其他因素的限制。《人類尺寸》（Human Scale）的作者柯克派屈克．薩爾（Kirkpatrick Sale）如此描述無脊椎動物面臨的問題：「如果一隻蚯蚓變成十倍大，牠的重量會變成一千倍，需要的空氣也會是原來的一千倍，但牠的身體表面吸入氧氣的面積只是原來的一百倍，所以牠只會獲得十分之一的氧氣，因此會立即死亡。 」 那麼， 史前的蠕蟲是如何體積變大又設法存活下來呢？關鍵在於當時的氧氣濃度。在今天的大氣中，氧氣占空氣的百分之二十一。但在石炭紀時期（Carboniferous），空氣中的氧氣濃度遠比現在還高，達到百分之三十五。對蠕蟲這種動物來說，牠們不是透過嘴巴呼吸，而是透過皮膚上的毛孔呼吸，每次呼吸都可以吸入大量的氧氣以維持生存。

 

　　今天我們可以慶幸家中廚房沒有狗那麼大的蟑螂亂竄，那是因為另一種動物崛起時，巨型昆蟲滅絕了。一億五千萬年前，恐龍演化成一種新的飛行掠食動物：鳥類。瘦小的流線型昆蟲比龐大的昆蟲更能迅速躲避鳥類的捕食。演化有利於較小的體型逃逸，因此昆蟲開始縮小。

 

　　任一物種的大小都不是偶然的，而是物種與棲息地之間來來回回微調互動的結果。在很長一段時間內，尺寸的大小波動往往意味著環境的重大變化。不過，一般而言，在過去五億年間，整體趨勢是動物變得愈來愈大。這個趨勢在海洋動物的身上特別顯著，牠們的平均體型在這段時間內增加了一百五十倍。

 

　　但現在我們又開始看到巨變了，科學家發現許多動物正在縮小。世界各地的所有種類─舉凡魚類、鳥類、兩棲類、爬蟲類、哺乳類─都出現變小的趨勢，罪魁禍首似乎是高溫。例如，一九八○年代以來，義大利阿爾卑斯山區的動物體溫上升了攝氏三到四度。即使在海拔一千米的山上，熱浪也使高山溫度飆升至攝氏三十度。為了避免過熱，歐洲山羚（chamois goat）現在花更多的時間休息，而不是覓食。因此，在短短幾十年內，新一代的歐洲山羚體型縮小了百分之二十五，與前幾代相比有如侏儒。水中也是如此。海水溫度開始上升，導致水中的含氧量減少，缺氧情況日益嚴重。科學家研究六百種魚類以後表示，魚類的體型正發生巨變，到二○五○年，魚類的體型將縮小四分之一。

 

　　體型縮小可能預示著一個更大的問題：群體總數崩解。研究人員追蹤商業捕鯨資料四十年，發現抹香鯨的數量大減之前，有好幾年的時間，牠們的體型明顯縮小，長度少了四到五米。因此，對生物學家來說，體型縮小就像一種警訊，提醒我們某個物種可能遇到麻煩了。

 

　　但不是所有的動物都在縮小。我們養來作為食物補給的馴養物種（例如豬與牛），比史上任何時候長得更快、更大。一九三○年代以來，火雞的體積增加了一倍多。一九五○年代以來，肉雞的體積大了四倍。

 

　　為了追蹤變化，加拿大的研究人員持續飼養未經改良的雞種，並拿牠們和現代的改良雞種相比。這些「基準品種」就像活生生、會呼吸的「雞時間膠囊」，仍在培育中。這種實驗可讓研究人員比較精挑細選的商用品種（例如二○○五年的 ROSS 308 白色肉雞）和比較老的遺傳品種。兩者都是餵食同樣的飼料，並在同樣的年齡進行測量。結果差異很大，一九五七年的品種重九○五克，一九七八年的品種重一八○八克，二○○五年的品種重四二○二克。相較於一九五○年代的鳥類，現代肉雞的雞胸大了百分之八十，整個體積大了四倍。

 

　　這種變化也會造成不良的後果。當我們刻意養出較大的動物作為食物時，我們的食欲也隨之成長。一九六○年，美國人平均每年吃下一○．七公斤的雞肉，如今增至四○．八公斤，增加了三倍多。不出所料，人類身為這些廉價肉類的受益者，體型也開始改變。在過去一百五十年間（相對來說是很短的時間），人類的身高顯著增加。在食物豐饒的工業化國家，一般人的身高增加了十公分。但人類不僅向上生長，也橫向擴張，地球上每個國家的肥胖率都上升了。全球共有二十二億人被歸為超重或肥胖， 成人肥胖的機率是一九七五年的三倍。 如今， 世界各地的野生動物正在縮小，但人類與馴養動物的體型卻在膨脹。

 

 

　　尺度盲目

 

　　伽利略是地球上第一個看到浩瀚現實的人。如今伽利略有科學之父的美譽，他不僅是第一個以望遠鏡揭開天空奧祕的人，也是第一個用顯微鏡觀察及記錄跳蚤的人。他很幸運活在一個玻璃製造業蓬勃發展的時代，尤其當時製造眼鏡的技藝更是精湛。那個年代就像現在一樣，四十幾歲的人常出現老花眼。老花是眼睛的水晶體隨著年齡增長而失去彈性、導致閱讀困難的現象。在義大利附近的荷蘭，荷蘭人已變成研磨鏡片以製作老花眼鏡的巧匠。那些眼鏡製造商製造出第一批基本的儀器，讓我們得以用前所未有的尺度來觀察東西。

 

　　眼鏡製造商的目的可能是為了改善視力，但他們在不經意間做了更多的事情。藉由提升視力，大家看到人類未察覺的兩種尺寸，那兩種尺寸的規模都很龐大，而且與人類的現實尺寸祕密共存。如今大家可以看到這兩個世界了：宏觀世界與微觀世界。這種改善的新視野讓我們意識到，我們不只活在一種現實中，而是三種現實中。

 

　　這是人類有史以來第一次能擴展感官，所以大家普遍認為第一台顯微鏡與望遠鏡是神奇的發明。製造眼鏡是一種競爭激烈又神祕的行業，這些發明的專利究竟該歸屬於誰，至今仍有爭議。不過，一般認為，第一個簡單的複合式顯微鏡是由眼鏡製造商扎卡利亞斯．詹森（Zacharias Janssen）設計的， 他於一五九○年開始開發新工具。 十八年後的一六○八年， 鏡片研磨師兼眼鏡製造商漢斯．李普希（Hans Lippershey）為望遠鏡（他稱之為 spyglass）申請了第一個專利。

 

　　伽利略是科學家，不是眼鏡製造商，但他瞭解這些鏡頭的製造方法後，迅速精進了顯微鏡與望遠鏡的設計。一六○九年，他打造出名為「小眼睛」（occhiolino）的儀器，這種顯微鏡可以放大三十倍，是詹森設計的十倍。同年，他打造第一個望遠鏡，那個三倍數的望遠鏡媲美李普希的發明。一六○九年八月，他突破原創，開發出一種新的原型望遠鏡，可放大八倍。他把那個望遠鏡獻給威尼斯的元老院。十月或十一月，他打造出二十倍的望遠鏡，並以那個望遠鏡瞄準了天空。

 

　　人類的視覺也許有限，但是在沒有設備的援助下，肉眼能看到的東西依然令人難以置信。在清朗的夜晚，視力好的人可以看到二．七六公里外的燭光閃爍。不過，因物件大小或亮度的差異，我們其實可以看到更遠的東西。例如，月球離我們三八．五萬公里遠；太陽如此明亮，即使遠在一．五億公里外，依然耀眼奪目。人類不用望遠鏡，能看到的最遠物體是什麼？答案是遠在十五億公里外的土星。我們甚至可以看到這個星系之外的另一個星系：仙女座，那裡閃耀著上兆顆星星的光芒。仙女座離我們兩百五十萬光年，或遠在二十五萬兆公里之外，在遠處看起來像燭光一樣閃爍。

 

　　這些都是人類基本視覺能看到的東西，我們是以黑字堆成的金字塔圖表─所謂的史奈侖視力檢查表（Snellen Chart）─來檢測一般視力。視覺敏銳的人，可以精確地辨識出檢查表第八行的小字，也就是所謂的「視力一．○」。即使在古代，敏銳的視力也非常重要。在挑選戰士與獵人時，當然要先淘汰那些無法發現敵人或獵物的人。不過，我們的祖先有另一種檢查視力的方式，他們不是在驗光室裡檢查，而是夜裡在戶外的星空下檢測。

 

　　北斗七星位於大熊星座，是由七星組成，看起來像空中的巨勺。把鏡頭拉近握柄左邊數來的第二顆星，你會看到開陽（Mizar）在七十八光年外閃爍。但與開陽成對的是一顆比較暗的恆星，位於它後方三光年的地方，我們稱之為「開陽增一」或「輔」（Alcor），但是對蘇菲派（Su‑）的天文學家來說，它叫 Al-Suha（意思是「被遺忘的」）。對古代的波斯軍隊─以及世界另一端的一些美洲原住民─來說，開陽增一是大自然的史奈侖視力檢查表。能夠區分開陽雙星，就表示視力完美。

 

　　由於軍隊非常重視視力，李普希的望遠鏡迅速獲得荷蘭軍隊的青睞。伽利略也向威尼斯人推銷他設計的望遠鏡， 他向總督保證： 「我的望遠鏡能清楚顯示遠方的物體， 彷彿遠方的物體近在咫尺。在陸上或海上的任何軍事行動中，這種功力應該都可以為我們帶來不可估量的優勢。在海上，我們可以在敵方發現我方蹤跡的兩小時前，就看到他們的旗子。當我們確定敵方船隻的數量與類型後，就能決定是要進擊交戰，還是撤退。同樣的，在陸上也可以從高處觀察敵人的營地及防禦工事。」

 

　　最後，人類之所以永遠改變看待宇宙的方式，並不是伽利略的軍事戰略構想促成的，而是某晚他坐在戶外休息時，偶然發現的東西。當時，伽利略不是把望遠鏡瞄準城市的塔尖，而是把鏡頭朝上，瞄準天空。透過鏡頭，他開始觀察夜空中最大、最亮的物體：月亮。他看到的與原本預期的完全不同。在肉眼看來，月亮是天上的完美球體，但是透過鏡頭，月亮不再是光滑發光的球體，而是有隕石坑、山脈和山谷。也就是說，月球上有類似地球的地貌。伽利略驚訝地發現，月球上原來也有地景。對他來說，那猶如天啟，是天大的發現。

 

　　每晚他帶著「無限驚奇」，把望遠鏡瞄向天空。不久，他開始觀察其他的天體。他觀察金星的結果，改變了我們對地球的認知。他注意到金星有一個影子，而且那個影子就像月亮一樣有盈虧之分，它面對太陽時，會從新月狀變成閃閃發光的圓盤。對伽利略來說，這只代表一件事：金星不是「漫遊星」，它有運行的軌跡。此外，那條軌跡不是繞著地球運行，而是繞著太陽運行。

 

　　從任何意義上來說，那都是革命性的發現。在那之前，人類一直以為宇宙繞著地球運轉。伽利略的證據粉碎了那種觀點，證明了哥白尼的「日心說」。也就是說，太陽才是宇宙的中心，地球不是。但伽利略的發現又不能大張旗鼓地宣揚。對羅馬教會來說，這種論述很危險。在聖經中，上帝清楚地把人類置放在宇宙的中心。相信伽利略的說法，等於是暗指聖經的說法是錯的。

 

　　所以，一六一六年，羅馬宗教裁判所傳喚伽利略，並以異端邪說之名對他進行調查。當時哥白尼的《天體運行論》（On the Revolutions of the Celestial Spheres）已是禁書，教會下令伽利略噤聲，他再也不能口頭或書面提起「地球繞日運轉」的說法。這是非凡的時刻，因為我們常說眼見為憑，但教會卻堅持認為眼見不足為憑。 伽利略發現了一個盲點， 但教會希望大家持續保持盲目。 短期內，伽利略勉強配合了，但十六年後，他又再次出庭受審。

 

　　從第一批望遠鏡出現以來，我們的科學視野就變得異常敏銳。如今我們可以看得非常遙遠，甚至可以回顧宇宙的起源。現在全球各地有數百個天文台，像白色的機器大眼一樣，凝視著黑夜。我們在城市裡、山頂上、偏遠的沙漠中興建天文台，甚至把望遠鏡送上了太空。這種非凡的視力讓我們只需在空中選定一個點，接著只要等待就能觀察。

 

　　二○○三年九月，美國太空總署的天文學家就是那樣做。他們把哈伯超深空望遠鏡對準了月球旁邊的一片區域，那裡看起來好像是空的，肉眼看不見一顆星星。然而，望遠鏡裡看到的影像卻令人瞠目結舌：那個「虛空」裡塞滿了上萬個光點，每個光點都像我們的銀河系一樣，是幾千億顆繁星盤旋的家園。從那一小片夜空擴展開來，科學家估計宇宙中至少有上億個星系，充滿了一澗顆（sextillion）星星。想想那有多麼不可思議：我們被1,000,000,000,000,000,000,000 顆星星包圍著，但它們的光線太微弱了，我們看不見。

 

　　雖然人類觀星已有數千年的歷史，直到最近我們才知道那些閃爍的星光其實是巨大的核反應爐，是發光的熱氣球體，就像原子融合的高爐。把它們拉近時，即使是我們幾乎看不見的「開陽增一」，也可以讓太陽相形失色，其亮度是太陽的十三倍，足以燃燒整個天空。因此，從我們的角度來看，宇宙中最龐然的物體看似一個培養皿，而那些星星只是培養皿中的斑點，這簡直就像一種宇宙詭計。

 

 

　　尺寸是實體的，但尺寸也是我們需要因應的心理概念。問題是，一旦東西的大小超出我們的感知極限，人類的大腦就不擅長處理超大或超小的東西。誠如英國作家海倫．麥克唐納（Helen Macdonald ）所言：「我們對尺寸很不熟悉。我們覺得活在土裡的東西太小，不值得關注；也覺得氣候變遷太大，難以想像。」尺度太大時，東西、物體、數字往往會變得模糊，形成研究人員所謂的「尺度盲目」。宇宙的浩瀚和無限小的量子世界可能是人類存在的基礎，但多數情況下，我們每天都沒意識到自己活在這兩種尺度中。

 

　　為了瞭解我的意思，請花點時間在腦中想像一個杯子蛋糕，那應該很簡單。現在想十個杯子蛋糕，然後持續增加數量，看你能不能在腦中想像五十個或一百個杯子蛋糕。那些杯子蛋糕的解析度會降低，但你應該還是可以看到杯子蛋糕的數量。但現在請擴大範圍：試著想像一千個杯子蛋糕，或十萬個。隨著數字愈來愈大，尤其到一百萬個或十億個的時候，我們想像尺寸的能力就完全崩解了，更遑論思考每一個杯子蛋糕了。這看似小問題，主題很瑣碎時（例如杯子蛋糕），確實是如此。但主題嚴肅時，影響就比較大了。

 

　　我們可能活在一個大數據的世界裡，但我們對大數據無感。每天新聞播報的數據大多令人費解。無論是每年森林濫伐的面積四千六百萬英畝，美國的國債二十兆美元，每年武器與軍備的開支一萬六千七百六十億美元，或二千萬人瀕臨饑荒與餓死等等，只要涉及龐大的數字，結果都是一樣的：我們的眼神變得呆滯茫然，迷失在巨大的數字中。誠如史達林所言：「死一個人是悲劇，死一百萬人是數據。」

 

　　因此，尺度盲目可能很可怕，因為我們一旦失去尺度感，就感覺不到尺寸大小；一旦我們失去感覺，就無法適切地反應。美國有一群研究尺度感的人想瞭解，當我們給生命的受損度設定一個市場價格時，會產生什麼效果。具體來說，他們想知道在一次漏油事件後，為數千隻海鳥復原棲息地的感知「成本」是多少。

 

　　為了瞭解人們願意支付多少錢來解決這個問題，他們假設的災難規模是以十倍擴大。研究小組發現，無論是兩千隻、兩萬隻、還是二十萬隻海鳥受害，參試者願意提供的金援都一樣。也就是說，規模毫無影響。平均而言，參試者願意支付約八十美元來幫助二千隻海鳥，但是當受害的海鳥數增至兩萬隻時，他們願意捐七十八美元（比之前少兩美元）。當受害的海鳥數增加一百倍，變成二十萬隻時，捐款僅升至八十八美元。也就是說，多了十九萬八千隻鳥，卻只差八美元。

 

　　如果我們很容易被十倍的比例變化搞混，想像一下，把比例調高到一百萬倍的模糊效果。如今，我們的顯微鏡功能強大，可以把物體放大一億倍以上，讓我們看到及移動宇宙的基本構件：原子。不過，物理學家知道，即使是這樣的眼界，也會持續變化，而且在現代最先進科技可見的極限之外，還存在著更多的東西。目前，大家認為次原子（subatomic）宇宙中最小的東西─小於0.0000000009 攸米（yoctometre）─是所謂的「普朗克長度」（Planck length）：那是一個比現在的尺度或我們認為的日常「現實」小10-35的空間。我們換一種方式來描述這個小長度的規模：一個氫原子的長度，是十兆兆個普朗克長度。與單一普朗克長度相比，一個原子非常巨大。

 

　　在尺寸的另一個極端，可觀測宇宙延伸到一○二六米外，亦即九百二十億光年以外。對我們來說，那個距離一樣令我們費解。從另一個角度來看，一光年的距離略少於十兆公里。你光是從一數到十億，就需要花上三十年的時間，更何況是九百二十億。卡爾．薩根（Carl Sagan）曾說：「對我們熟悉的宇宙來說，常識已經夠用了。例如，幾十年的時間尺度、十分之一毫米到幾千公里之間的空間、遠低於光速的速度等等。一旦我們脫離那些人類經驗的領域，就沒有理由預期自然規律持續符合我們的期望，因為我們的期望是根據有限的經驗產生的。」

 

　　經驗告訴我們，現實符合人類尺寸大小；但科技告訴我們，事實並非如此。在東西的真實尺度上，我們是微型世界的巨人─既龐大又渺小。然而，即使在這個難以想像的無限領域中，我們仍有一個令人驚訝的「地位」。人類的尺寸介於微觀和宏觀現實之間，但比較接近已知宇宙那個極端，而不是普朗克長度那個極端。

 

（本文為《超維度思考：擺脫盲點，以科學拉高維度，精準透視世界》部分書摘）

 

 

書籍資訊

書名：《超維度思考：擺脫盲點，以科學拉高維度，精準透視世界》 The Reality Bubble

作者：Ziya Tong

出版：方言文化

日期：2021

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