2013年10月14日 星期一

視覺、聽覺與嗅覺 - 人類感觀真奇妙

12501 張大頭
薛丁格《生命是什麼》
本書概要:
物理學大師所寫的生物學經典巨著。本書原來只是一系列通俗科學演講的結集;沒想到這本為非專家所寫的書,最後卻成為發現DNA結構、並導致分子生物學誕生的關鍵著作。
  本書由三篇文章構成:〈生命是什麼?〉是1943年於都柏林三一學院發表的演講稿,旨在引介與探討生命物質的物理基礎。〈心靈與物質〉為1956年於劍橋三一學院所作的演講辭,探討意識的物質基礎、心智是否有進化的趨勢、科學與宗教,以及感官之謎等。〈自傳概述〉則是薛丁格對自己一生的簡短回顧,由他孫女記錄而成。

內容摘錄:
        波長在590奈米的輻射,是不是唯一產生黃色感覺之物?答案是:絕非如此。產生紅色感覺的760奈米的電磁波和綠色感覺的535奈米的電磁波,以固定比例混合在一起也會產生黃色的感覺,它和590奈米電磁波產生的黃色無法區別。一個混合而成的黃色光,和另一個單一波長的黃色光,兩者看上去十分相像,你分辨不出彼此。(p.214)

        聲音最令人吃驚的事實是,幾個不同的頻率混合,從來無法產生由某中間頻率發出的聲音。疊加在一起的各種音調大體上是分別而同時地被感知的。(p.216)

我的心得:
四月一日是愚人節,據說這一天所發生的任何事情都不能相信,小到教室時鐘的時間、小考考卷的範圍、隔壁同學的作業答案,大到北韓要發動核子攻擊,可能都沒有一個是真的,這樣多年磨練下來,我以為我已經可以安然地度過愚人節這一天,但沒想到還是慘遭Google的毒手,而且還是隔天四月二日看捷運報才知道自己被整得有多慘。

Google在四月一日這天推出了一個新服務,叫做「嗅覺Beta版」,說是可以透過電腦聞到某些東西的氣味,乍聽之下很不可思議,但是Google以前也做過很多不可思議的事情,像是Google MapGoogle Street,再加上好幾個正派的朋友在Facebook上宣稱他們真的聞到了某些東西的氣味,所以一時之間,我的好奇心掌控了我的身體和思緒,也忍不住點了幾個東西來聞看看。我依序點了香檳、榴槤和廁所(怕味道太濃一開始就被嗆到),依照指示,要儘可能地把鼻子靠近電腦螢幕,然後點一下釋放氣味,氣味就會產生約5秒鐘,但試了幾次都沒什麼感覺,只留下滿滿的疑惑,直到隔天才意識到聞電腦螢幕的動作有多麼愚蠢。其實,Google應該要建議大家把視訊打開效果會更好。

不過,就算被騙了,也要想想看這背後有沒有什麼特殊的意義。仔細一想,為什麼我們會覺得在電腦上聞到氣味是件愚蠢的事情呢?這是不是代表,我們認為「氣味」這種東西,是沒辦法被儲存、被數位化的呢?但是,除了「嗅覺」之外,人類其它兩種重要的感觀:「視覺」–光線、「聽覺」–聲音,都是可以被儲存的,也是可以被數位化的,為什麼唯獨「嗅覺」–氣味,是不行的呢?光線、聲音和氣味在本質上,在物理的性質有什麼差別呢?

人類視覺可以看到的光,叫做「可見光」,本質上是電磁波,其波長大約介於400~700奈米,而儲存光的技術,也就是攝影術,一般認為是1837年蓋爾達發明的銀版攝影,它是使用能感光的銀鹽化合物碘化銀,經曝光後再經定影、水洗等過程來製作相片;人類聽覺可以聽到的聲音,本質上是空氣的振動,人耳可以聽到的振動頻率大約介於20~20000赫茲,而儲存聲音的技術,也就是留聲機,是愛迪生在1877年發明的,是藉由鍚箔紙的刻痕來紀錄聲音的頻率和振幅。

那嗅覺呢?氣味的本質是什麼呢?氣味可能會以什麼樣的方式被儲存起來呢?不管是「攝影術」的發明,還是「留聲機」的發明,在當時的年代都造成了不小的轟動,但在科技產品日新月異的今天,我們卻依然認為紀錄氣味是件不可能的事情,但是,這有沒有可能是一個在不久的將來就能實現的願望?之前念研究所的時候,所上有一位教授在專長裡寫了這幾個字:「味道物理學」。當時看到覺得很好笑,味道哪有什麼物理可以研究?但現在想想,這真是一個偉大的使命,當許多科學家在砸大錢蓋強子對撞機,探討跟人類其實關係相當遙遠的物理理論時,還是有些科學家,抱著既浪漫又實際的想法,要為人類的生活帶來一些改變。

最後,試著想像在古代可能會發生像這樣的故事:有名叫陳俊的男子為了要讓他心儀的女子孟梅開口唱歌給他聽,就跟孟梅說他有個神奇的珠寶盒,可以把聲音關起來再放出來給其他人聽,並偷偷藏了一隻黃鶯發出聲音取信於孟梅,孟梅於是高歌一曲讓陳俊大飽耳福;或者是像這樣的故事:阿喵因為阿胖常常跟他借錢不還而想要捉弄他,於是拿了一片銅鏡請一位技術精湛的雕刻師父在上面刻上阿喵自己的臉形和五官,並拿這面銅鏡給阿胖看,說這是種神奇的銅鏡,只要眼睛眨也不眨地盯著看三個時辰,就可以映下自己的臉。因為這個銅鏡刻得層次分明、微妙微肖,就好像真的是阿喵的臉從裡面浮出來一樣,於是阿胖不疑有它,馬上掏了五兩黃金跟阿喵買了其實只要十分錢的普通銅鏡,然後回家後跟個笨蛋一樣地看著銅鏡看了三個時辰。

上面兩個故事中的孟梅和阿胖,想必跟我意識到被Google騙時有著同樣的心情,但是多年後,人類發明了攝影術,人類發明了留聲機,從前人們認為不可能做到的事情,是那麼真實地呈現出來,也許有一天,當朋友去夏威夷、去亞馬遜雨林,甚至去南極旅行的時候,我們再也不用請他們用玻璃瓶把那些地方的氣味裝回來了,而是可以透過網路社群的分享,看到那裡的風景、聽到那裡的聲音,也聞到那裡的氣味,就好像自己也跟著去旅行一樣呢!

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