為什麼你看不到黑天鵝？《悖論》作者帶你用科學思考，突破偏見、無知與真偽的迷霧

【推薦序】我思考，我存在                                北一女中物理教師 簡麗賢
【繁體中文版獨家序言】科學的超越與課題
【作者序】一起享受科學的樂趣
【前言】用科學了解世界的真實樣貌   

Ch.1  後真相（Post-truth）與科學實在論（Scientific realism）| 非真，即假
儘管人類有各種缺陷和弱點、偏見和困惑，世界的真相依然存在──這是不論我們相信與否，都存在的客觀真相。別相信對你說世界沒有真相的人。

Ch.2  演化論（Theory of evolution）與奧坎剃刀原理（Ockham’s razor）|小心，事情比那更複雜
人類不願耗費心力，徹頭徹尾理解較複雜的解釋，而有傾向緊抓簡單說法的強烈心理。就連愛因斯坦都不例外。但簡單，不是我們追求的終極目標。

Ch.3 洞穴寓言（Allegory of the Cave）與希格斯粒子（Higgs boson）| 享受謎團，並樂於解謎
小時候的我們，透過時時探索和提問來理解世界。科學思維就在我們的DNA裡。為什麼長大以後就不再對世界好奇，對不了解的事物自鳴得意，甚至滿足？

Ch.4 冒牌者症候群（Impostor syndrome）與相對論（Theory of relativity）| 面對不了解的事物，試過才知道
一樣米養百樣人，我們的思維也各自有異。但我們不該以此當作不去理解事物的藉口。我們不需要全部都是愛因斯坦，但我們可以站在巨人的肩膀上，仰賴他們的力量與知識。

Ch.5歸納問題（problem of induction）與預防原則（Precautionary principle）| 不漠視證據，道聽塗說
科學家和各個領域的專家一樣，當然有可能理解錯誤，沒有人應該要盲目或無條件相信科學家。我們反而應該檢視，其他人是否也接受他們的說法。不過這並不表示你可以貨比三家，去挑選喜歡或支持心中成見的意見。

Ch.6 鄧寧–克魯格效應（Dunning-Kruger effect）與確認偏誤（Confirmation bias）| 先認清自身偏見，再評判他人意見
你相信某件事，是因為它符合你在意識形態、宗教或政治方面抱持的廣泛立場嗎？是否因為你重視某人的意見，而他們也相信這件事？

Ch.7 認知失調（Cognitive dissonance）| 別害怕改變想法
犯錯是科學人增廣知識、更了解世界的方式。接受我們有時可能會出錯，能帶我們更了解世界，以及自己的所處位置。

Ch.8 數據識讀力（Numeracy）| 挺身而出，捍衛真實
我們都必須發揮科學思維，當現實世界向我們下戰帖，面對挑戰，我們能更了解問題所在，並且以此捍衛，我們心目中，自己和他人所應該擁有的現實。

【結語】讓生活更美好的絕佳工具
名詞解釋
參考書目
延伸閱讀

繁體中文版作者序

科學的超越與課題
 
　　我們生活在瞬息萬變的世界，在這個世界裡，科技發展腳步之快前所未見，快得令人難以評估與適應。然而，世界上各個地方，擁有不一樣的政治世界觀、意識形態世界觀與文化世界觀，這些差異似乎在網路與社群媒體的時代被放大。如此一來，必然導致任何社會裡的一般大眾，必須理解大量資料與資訊，難以確定哪些內容或對象可以相信，致使彼此關係緊張及發生摩擦。
 
　　我的父親是伊拉克人，母親是英國人，從小生長在兩種不同的文化讓我學習到，人類社會是複雜的，看待世界的方式幾乎從來不會只有一種。相形之下，我們擁有科學，以及運用科學描述的世界觀。科學的世界觀不同於日常生活行為與各種觀點角力的相對主義或主觀性，它超越了時間與地理位置，也超越文化和語言。
 
　　數年前，我曾造訪亞洲的高能物理研究所演講。即使是在外國發表，我也不必擔心，我的研究會被聽眾理解成不一樣的研究。臺下觀眾認知的物理觀念與數學方程式不因人而異，而且我們運用的是同樣一套「科學方法」，此即我們對科學的研究方式。這本小書闡述人們如何透過科學獲取世界知識，以及此套方法何以蘊藏值得社會大眾學習的課題。
 
　　祝各位展書愉快。
作者序

一起享受科學的樂趣

　　一九八○年代中期，我還是一名年紀輕輕的學生，讀到了英格蘭物理學家尤安‧史奎爾斯（Euan Squires）的著作《探新求知》（To Acknowledge the Wonder）。這本講（當年）最新基礎物理學概念的書，時隔近四十年，我依然放在書架一隅。儘管現在書中有些內容已經過時，但我始終很喜歡這個書名。在我苦惱是否該以物理學為職業時，促使我將一輩子投入科學的理由，正是因為：我想在物理學的世界「探新求知」。

　　人們選定領域發展興趣的原因各異。以科學來說，有人喜歡爬到火山口或蹲伏在峭壁邊觀察鳥類築巢；有人喜歡使用望遠鏡或顯微鏡，不受眼力限制地觀察世界；有些人在實驗桌上設計出巧妙的實驗，帶我們認識星星的奧祕，或打造巨大的地底粒子加速器，探索物質的構成元素；有些人透過研究微生物基因來發明藥物和疫苗，保護人們不受微生物威脅；有些人則成為數學大師，在一頁又一頁的紙張上塗寫抽象卻美麗的代數方程式，或以數千行程式碼下達指令，讓超級電腦模擬地球天氣、銀河演化。還有些人打造模型，展示人體內的生理反應過程。科學浩瀚無邊，隨處可見靈感、熱情和新知。

　　俗話說，情人眼裡出西施。這句描繪日常生活的話，也適用於科學家對科學的愛好。一件事是否美好迷人很主觀。科學家跟所有人一樣知道，新穎的主題和思維方式令人卻步，若是未經適當引領進門，你也許會覺得某一門學科難以親近。但我想告訴大家，只要有願意嘗試的心，你總是能夠更深入地理解某個曾令你感到艱澀難解的想法或概念。我們所要做的只是張開眼睛、敞開心胸，花足夠的時間去拆解事物及吸收資訊。不見得要達到專家的水準，只要達到自身所需的理解程度即可。

　　我以自然界裡簡單常見現象──彩虹──來說明。大家應該都同意，彩虹有某種令人嚮往的魅力，如果我用科學方式向你解釋彩虹的形成原因，是否會令你覺得彩虹的魔法消失了呢？詩人濟慈曾說，牛頓「將彩虹降格為三稜鏡下的光譜，導致彩虹的詩意被破壞殆盡」。在我看來，科學並沒有「破壞彩虹的詩意」，而是引領我們深入認識大自然的美。

　　請看一看以下對彩虹形成的解釋，你覺得是否如此？

　　彩虹由陽光和雨水組成。將這兩項元素結合，形成我們在氤氳天空看見的彩色弧線，背後的科學原理與我們眼中的彩虹同樣美麗。彩虹是發散的陽光，太陽光線穿過無數水滴，映入我們眼簾，形成彩虹。陽光穿過每一滴水滴，光線中的各種色彩稍微減速，以不同的速度行進，並在「折射」過程彎曲，與其他色彩分離。

　　接著，光線從水滴背面反彈，再從水滴正面的不同位置穿透出去，完成第二次折射──這呈扇形散開的顏色，就是彩虹。測量陽光和由你眼前水滴帷幕散發的各色光線夾角，你會發現，角度落在四十到四十二度之間。其中，紫光的夾角四十度，折射角度最小，形成彩虹的最內圈；紅光的夾角四十二度，折射角度最大，形成彩虹的最外圈（參見圖說）。

　　更神奇的是，這道由發散陽光形成的弧線，其實只是圓圈的上半部──請想像一個側倒的圓錐，彩虹是圓錐的外圍弧面，錐尖在我們的眼睛裡。由於我們站在地上，所以只看見圓錐上半部。假使能夠漂浮到空中，就會看見完整的彩虹圈。

　　你觸摸不到沒有實體的彩虹，它不存在於天空的任何一方。彩虹是大自然與我們的眼睛和頭腦的一種無形互動。事實上，沒有任何兩個人看見相同的彩虹。我們看見的彩虹由只映入我們眼簾的光線形成。所以每一個人看見的都是大自然專為我們創造、只屬於我們、獨一無二的彩虹。我認為，這就是科學知識所能帶給我們的──科學知識讓我們對世界有更豐富、深刻，且專屬於己的見解。沒有科學，不可能實現。

　　彩虹不只是一道美麗亮眼的色彩弧線，就如同科學不僅僅是客觀事實和由批判思維得來的經驗知識。科學也幫助我們深入認識世界，使我們更豐富和獲得啟發。希望這本書能帶領讀者進入充滿光、色彩、真相，並且至善至美的世界。只要我們都能張開雙眼、開啟心靈、互相分享所知，這個世界就永遠不會消失。當我們愈是仔細去看，看見的也就愈多，挖掘出更多值得探究的新鮮事。請你加入我，和我一起探新求知，享受科學的樂趣。

推薦序

我思考，我存在
簡麗賢 / 北一女中物理教師
 
　　八月參加吳健雄科學營，在海拔近一千七百公尺的杉林溪大飯店，靜謐的夜晚，夜空繁星點點，專注地閱讀《為什麼你看不到黑天鵝？《悖論》作者帶你用科學思考，突破偏見、無知與真偽的迷霧》，領略思維養成的八堂課，突破偏見、無知與真偽的迷霧，與作者對話。
 
　　「我思故我在」(笛卡爾)、「學而不思則罔」(孔子)、「思考是一座橋，通向新知識」(普朗克)、「思維是靈魂的自我談話」(柏拉圖)，這些雋永簡潔的語句是哲學家和科學家從生活經驗累積的智慧。清朝張潮的著名文集《幽夢影》，記錄關於讀書與思考的感悟，其中膾炙人口常被引用的一段：「少年讀書如隙中窺月；中年讀書如庭中望月；老年讀書如臺上玩月；皆以閱歷之淺深，為所得之淺深耳。」透過讀書與思考，以人生閱歷深淺看待人生境界高低，頗能獲得共鳴。缺乏思考得不到知識，見解也會淺碟表面；思考使我們閱讀的知識內化為真知灼見，這與《為什麼你看不到黑天鵝？》的思維相通。
 
　　艾爾—卡利里是紐約時報暢銷書作者，也是量子物理學家，撰寫《為什麼你看不到黑天鵝？》分享科學本質的思維法則，例如相對論、演化論和科學實在論等，淬煉科學的精髓，成就一本樂趣高、啟發大的智慧書籍。作者透過書籍，以平實誠懇和親切的風格文字引領深陷信念偏見與資訊迷霧的現代人，重新檢視「不確定」的優點、「懷疑」的意義、「消除偏見」的價值，以及對各種事物懷抱好奇心的功用，體驗辯證思考帶來的樂趣。
 
　　在杉林溪閱讀《為什麼你看不到黑天鵝？》，正好符應吳健雄科學營「與大師對談」的課程。科學營課程中安排這群高中生學員專心聆聽2009年諾貝爾化學獎得主羅曼奇須那（Venkatraman Ramakrishnan）分享「我在核醣體的奇遇（My adventures in the Ribosome）」後，能從科學家談論的內容思考問題，在「與大師對談」的課程中提問。提問能力需要透過學習，提問和思考有關，二者緊密結合，提問並非離題發問，問題也不能天馬行空，必須緊扣大師演講的主題。提問時必須掌握「什麼是好問題」的原則，例如「質疑權威，對權威理論提出質疑」、「找出演講內容中的矛盾，提出自己的見解」、「分析問題，指出若如何做會更好」、「順藤摸瓜，順著演講者的思考脈絡，指出可能的發展方向，徵詢演講者的意見」、「批判性的問題，提出對問題的另解」等，這些好問題必然是經驗累積和深度思考才能孕育而生，方能接近科學家的思考世界。
 
　　在網路亨通、媒體多元的世代，我們面對議題時可能理盲濫情，陷入複雜衝突的泥淖。高中新課綱強調媒體識讀的素養，期待學校教育能揭櫫科學的本質，教導學生用科學的頭腦看待世界，以科學素養理性思考問題，解開疑惑。
 
　　學生問我：「面對問題，如何思考？」閱讀《為什麼你看不到黑天鵝？》是最簡要的回答。這本書提綱挈領說明科學知識的本質與侷限，強調科學思維在日常生活中的作用，充滿智慧的準則，能解答疑惑，引導思考，值得推薦閱讀。