【發燒新鮮事】蟲蟲大混戰 【本月焦點】　萊特兄弟的的飛行秘史 【科學小字典】何謂「柔性翼」？ 【曾志朗專欄】數字會說話

◎蟲蟲大混戰2003/11/28 你是否記得，今年八月發生的一場「疾風」肆虐的電腦病毒？參與這場混戰的，還有一隻行徑怪異的蠕蟲，外號「假好心」。它會幫你清除其他病毒，而且替你補好電腦的入侵漏洞，最後還會把自己給刪除，但是......

◎天氣也要度週末 2003/12/05 日夜溫差也會看週末而調整喔！週三到週五的溫差，竟然會比週六到週一要來得小，而且這種現象在大都市中尤其明顯。這是怎麼一回事呢？

◎漫遊太空的帆船 2003/11/21 如果帆船要在太空中航行，要以什麼為動力？它又會是什麼形狀呢？現在，這艘以太陽光子反衝的作用力來推動的帆船，將於2004年年初啟航。太空船主體由八片14公尺長、三角形的麥拉板所構成，它們自可膨脹的帆桅伸展出來。一旦抵達軌道，太空船會吹脹帆桅，並將太陽帆伸展開來，涵蓋面積廣達600平方公尺，像一朵盛開的花朵。

◎ 萊特兄弟的的飛行秘史 法國人認為，他們的同胞艾德是發明第一架飛機的人，但是這具飛機飛起的高度只有20公分﹔紐西蘭人則以皮爾斯為傲：這個孤僻怪異的農夫，駕駛自製的飛機撞進樹籬裡。而美國萊特兄弟讓世人知道，他們的飛行高度和控制能力，已遠超過任何當時競爭者。但是他們卻拒絕進行公開展示，他們葫蘆裡到底賣的是什麼藥？

◎ 玄之又玄話弦論 一談到弦論，就讓人們談弦變色，即使是弦論專家也會為它的複雜感到苦惱；至於其他物理學家，就在一旁嘲笑弦論拿不出任何實驗上的預測。現在，暢銷書作家格林恩，也是哥倫比亞大學教授的弦論明星，將為你現身說「弦」。

◎ 小小機器人軍團 一組合作無間的小型機器人，它們經由通風系統偷偷溜進大樓，從輸送管井然有序地到處移動。它們有些配備監聽對話的麥克風，有些配備小型攝影機，還有一些則配備感測器，可嗅到空氣中是否有化學或生物藥劑……

•柔性翼（flexible wing）︰ 一種機翼的名稱，這種機翼使用的材質較柔軟，彈性較大，翼尖部份可以有較多的扭轉幅度。（資料來源︰科學人2003年12月號〈自由變化的機翼〉） •燒蝕（ablation）︰ 或稱消蝕、剝蝕，因光熱侵蝕或蒸發物質的現象。會出現於太空船進入大氣層時，殼體因高溫而融化或蒸發。或是用來摧毀漿撞上地球的小行星，利用飛近小行星的強大雷射或非常大的太陽光反射鏡將小行星一側的一小塊區域加熱，蒸發的表面物質會將小行星往所期望的方向推進。（資料來源︰科學人2003年12月號〈趕走小行星〉） •自適島化（adaptive islanding）︰ 當電力輸送網的某一部份出狀況時，將該區域自動隔離，並將剩餘的部份劃分為數個供需平衡的獨立區塊。（資料來源︰科學人2003年12月號新聞掃描〈紐約大停電的警訊〉） •終結者（TerminatorBot）︰ 明尼蘇達大學團隊設計的微型機器人，大小比啤酒罐略小一點，有兩隻手臂，可以拉著自己前進、爬樓梯或是操作物體。（資料來源︰科學人2003年12月號〈小小機器人軍團〉） •宇宙一號（Cosmos 1）︰ 第一艘太陽光帆，它的主體由八片14公尺長、三角形的麥拉板所構成，帆體張開時，像個盛開的花朵，涵蓋面積達600平方公尺。它是利用太陽光在麥拉板上反射時，從反衝的光子獲得小小的動力，原則上每秒可達100公里以上。（資料來源︰科學人2003年12月號新聞掃描〈漫遊太空的光帆〉） •DNA計算法（DNA Computing）︰ 利用DNA中所攜帶的生物遺傳訊息，從事計算工作。亦即在DNA的化學溶液中，每個DNA分子都對應兩點間一種可能的路徑。經過一系列分離與放大的步驟之後，我們可以拔除錯誤的路徑（看看有哪些路徑經過不該經過的點），直到分離出正確的路徑。（資料來源︰科學人2003年11月「奈米專刊」〈不可思議的小小電路〉） •費爾茲獎 （Fields medals）︰ 費爾茲是加拿大人，曾被選為英國皇家學會的會員，是位優異的數學家，設立的費爾茲獎，被喻為數學界的諾貝爾獎。（資料來源︰科學人2003年12月號〈弦論往哪裡去？〉） •古地磁分析（paleomagnetic analyses）︰ 利用比對未知年代地層與已知年代地層的地磁方向差異，而得出某地層之生成年代。（資料來源︰科學人2003年12月號〈勇闖新天地〉）

數字會說話 數學之美，不就在它對萬物的一視同仁嗎？！ 撰文╱曾志朗（中央研究院副院長，專長為認知心理學） 　如果在一個由10人組成的委員會裡，有兩位委員對所有的議題多年來都持相同的意見，那麼由數學的觀點來看，決定這個委員會運作的成員，其實只有九個人；如果其中有三位對所有的議題長期持相同的意見，則委員會的實際運作人員只有八個人；如果有四位持相同意見，則實際上只有七個人發揮功用……。以此類推，10個人都持相同意見，實際上的運作雖然有10個人頭，卻只有一個意見，整個委員會就是一言堂，美其名為共識，但實質上卻是獨裁。 反過來說，假如在歷年來各項決議案上，10位委員有10個各自獨立的投票記錄，找不出兩個相關的型態，每一個人都不受他人影響，則這個委員會的實際運作人數就是10。這是另一個極端，表示這10個委員並沒有建立任何可能形成共識的理念基礎。 當然，觀察其中兩位委員的投票記錄，也許符合的程度不是百分之百，而是百分之九十，或百分之八十，或百分之七十……，隨著雷同程度的減少，由某一位委員準確去推測另一委員的投票行為的可能性也隨之降低，這是統計上相關的概念。因此，利用統計的方法，我們可以算出其間的相關係數，也可以算出一組人是否屬於同一型態。如果10位委員的投票記錄形成兩個明顯群聚，就代表兩種不同的理念（譬如保守主義與自由主義），兩種不同的意識型態，或兩個政黨、兩個派系的意見。 所以，在一個多元價值的民主社會裡，10個人只出現一種聲音，當然不是理想的運作方式；10個人有10個聲音，七嘴八舌的沒有共識，也絕非理想狀態。在1與10之間，中間數5、6應該是較理想的指標。 有一組數學家利用上述概念寫出計算的程式，去分析美國九位大法官在過去八年來對各項重要法案的投票記錄。分析的結果，九位大法官其實代表了4.68位「理想法官」的意見，這表示九位大法官確實是具有獨立判決，不受他人左右的精神與行誼。他們也分析了435位眾議院議員的投票記錄，結果出現了兩個明顯的群聚，正好反映了屬於兩個政黨（民主黨與共和黨）的議員的政治理念。同樣的分析也用在100位參議員的投票行為上，結果顯示在兩個大群聚之外，另外形成許多小的雜音（noise），這表示有些參議員是「違紀」投票，並不全然聽令於黨的指揮。 政治決策對個人而言是一項很複雜的行為，但長期追蹤一群人的決策表現，卻可以用簡單準確的數學來說明其行為的涵義，令人不得不大大驚嘆這些數學家捕捉心靈變化的能耐！ 其實這個數學方程式的基本概念在1950年代就被夏儂（Claude E. Shannon）提出來，是資訊理論的一個最重要的數學公式，主要在測量事件發生的不確定性，多年來被應用在各式各類的問題上。最早被應用在物件的形態認識上，以及測量漩渦中的流體狀態或測量臉形認知，最近也被應用在測量腦的結構，如今，用在複雜的決策行為，也真是令人耳目一新。我不禁要想，如果也有人用這樣的方式來分析我們的大法官歷年來對憲法的解釋，或我們國會議員的投票行為，不知道我們將會看到什麼樣的結果？ 但其實最令我感動的是，這些表面上看起來多麼不一樣的問題，竟然可以用同一個數學公式來加以分析描繪。數學的美，不就在它對萬物的一視同仁嗎？！ 【本文轉載自《科學人》2003年12月號】