你知道經典畫作《蒙娜麗莎的微笑》原來其實不只有「一張臉」?當光線從4世紀羅馬玻璃籠子杯《萊克格斯杯》內外打出,為何會讓同一支玻璃杯分別呈現紅色、綠色?這些只需要戴上物理學家的「濾鏡」就能看清其中秘辛!
光譜學跨界揭秘 畫布下的演化過程
物理光譜學的進步,讓後世藝術研究者得以穿越時空,看見藝術家創作時的掙扎與修正:原來《蒙娜麗莎的微笑》底下還有兩張不同臉孔!國立臺灣大學物理學系特聘教授、量子科技權威張慶瑞表示,物理學家利用可見光、不可見光甚至 X 光等手段,能觀察到畫作在不同光譜下的影像。
以《蒙娜麗莎的微笑》為例,透過光譜分析,科學家發現達文西反覆修改的底稿。張慶瑞指出:「透過不同光譜去看,會發現它甚至原來的形象是尖下巴的,這代表他構思的過程就是一直在改變,最後才呈現最滿意的結果。」這種對光的精密觀測,正是物理學對藝術研究的根本性貢獻。
他感慨,西方世界對光的鑽研極其深入,反觀東方環境:「我們基本上都沒看到光,你照鏡子那個銅鏡它其實只有反射,沒有透射就沒有顯微鏡與望遠鏡,如果你每天看的都是棉紙,完全沒有光影變化,就沒有立體感。」
萊克格斯杯奇蹟 古老工匠的奈米科技
另一件有趣的作品是4世紀羅馬時期的《萊克格斯杯》,其顏色會隨光線位置改變,從正面看是綠色,從內部照光則變紅色。張慶瑞解釋,這並非單純的礦物質顯色,而是涉及了現代物理中的「表面電離子共振」。
張慶瑞解釋,這杯子在製作時摻入了極微小的金屬微粒,產生了奈米現象。「它不是利用礦物質本身的顏色特性,它是用金微粒跟它共振的結果。」這種效果與夕陽呈現紅橘色的物理道理類似,只是大自然是利用大氣層厚度散射藍光,而古希臘工匠則是誤打誤撞地運用了奈米技術,成為一代代傳承下來的古老智慧。
科普重要性與誤區 從「糾纏」到有序的「交織」
用物理學觀測藝術,使從前神祕難解的現象,成為一個個被解開的繩結,露出文明的線索,展現知識擴延的力量。因此張慶瑞曾在臺北101大樓點燈E=MC2,科普愛因斯坦這條改變人們對宇宙認知的「質能等價」公式。
在科普推廣中,名詞翻譯往往決定了社會對科學的理解深度。張慶瑞教授舉例,量子糾纏中的「糾纏」一詞,在中文語境中常帶有負面、無序且混亂的感受,如台語中的「勾勾纏」,這與其物理原意完全背道而馳。
他分析,原始概念起源於薛丁格創造的德語詞彙,意指「雙手交織」,翻成法文則強調其「內在性」。張慶瑞認為:「它有序、美麗然後一體,當很多東西一旦糾纏在一起,它就是一個東西。」他主張應將其更正為「交織」,「就好像你去用絲線去織出一塊很漂亮的綢緞,你在布上抽一根線,整根布都會動。」這種整體性的描述,才符合量子力學中一體化的本質。
AI 時代的科學反思 人仍然有價值與重要性
面對 AI 席捲各個領域,甚至在諾貝爾獎中大放異彩,張慶瑞曾開玩笑地感嘆「科學死了,AI 活了」。但他強調,這更多是對傳統科學家的一種警示。AI 雖然強大,但目前仍是基於大數據統計的平均值,缺乏真正的「意識」與「獨特性」。
針對 AI 是否會取代人類的命題,張慶瑞笑說這與工業革命時代的疑問相同,事實是,雖然新技術發展會取代許多舊有工作,如紡織機不需要太多工人,但日後也出現許多新工作。回頭來看AI,他抱持同樣態度:「現代工具出來你一定要用,AI是輔助你成長的工具,而不是替代你的工具。」在教學上,他已不再要求學生提交紙本報告,而是改為現場口試與辯論,因為「AI 可以當很好的工具,可是最後判斷還是(需要)人」。
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