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理學院頂尖學者科學講座 馬中珮院士漫談科學與藝術

2025/08/22

  臺師大理學院於8月12日舉辦「國際頂尖學者科學系列講座」,特別邀請中央研究院馬中珮院士以「漫談科學與藝術」為題演講。理學院陳界山院長表示,系列講座旨在提供跨域學習的平台、推動科學研究,同時也為慶祝理學院70週年與公館校區成立50週年揭開序幕。

  馬院士畢業於美國麻省理工學院,高中時曾獲全台青少年小提琴比賽冠軍,赴美後專攻天文物理。在麻省理工念大學及博班時,同時是波士頓新英格蘭音樂學院的學生。被譽為``左手做物理研究,右手拉小提琴''的科學家。博士畢業後任教於加州大學柏克萊分校天文與物理系,並擔任臺灣中央研究院物理與天文研究所研究員,先後獲得美國物理學會會士、人文與科學院院士、國家科學院院士、科學促進會會士、天文學會會士等學術榮譽。

  講座伊始,馬院士以生活對話開場,從與父母的討論中汲取靈感,並為講題定調為「漫談」——以經驗連結原理、以故事貫穿科學。她首先談到「藝術的科學」,舉美國表現主義畫家傑克森・波洛克(Jackson Pollock)的滴流畫法(drip technique)為例,說明抽象畫中看似隨意的飛濺,其實隱含嚴謹的流體力學。

  依據黏性流體的「盤捲不穩定」(coiling instability),透過調整黏度或手部控制速度,可抑制不穩定性,讓「亂」中生成可重現的「序」。同樣的思維亦能延伸至音樂領域,例如名琴鑑定逐漸科學化,透過CT掃描觀察結構與腔體,並以樹木年輪推估製作年代與可能產地,「時間」便成為判斷真偽與價值的關鍵依據。

  她接著談到「科學的藝術」,以速度剪切差異引發的凱爾文—赫姆霍茲不穩定理論(Kelvin–Helmholtz instability)解釋「波浪雲」(billow clouds)的成因。從梵谷筆觸、達文西描繪水流的「藝術氣流」,到「科學氣流」中的不穩定與亂流(turbulence),她認為藝術與科學彼此映照。人們既能以肉眼捕捉紋理,也能以統計方法描繪亂流,她以高爾夫球表面的凹洞為例,說明其設計正是藉由誘發細密亂流來減阻,使球能飛得更遠,工程設計因此與力學原理緊密結合。

  此外,馬院士分享天文學界近二十年的研究進展:透過密度與膨脹速率的關係推論,宇宙在百億年後最終可能走向「冰」的結局。她並以美國詩人羅伯特・佛洛斯特(Robert Frost)的詩作〈Fire and Ice〉,呼應科學與文學之間的距離與對話。

  談到「從事科學的藝術」,她提出「醉漢法則」,指出未來的研究方向往往難以預設,並引用巴斯德名言:「運氣只會降臨在有準備的人身上」,勉勵青年學者。她強調,科研突破往往需要「對的問題、對的時間、用對的方法」(work on the right problem, at the right time, in the right way),唯有耐心等待,才有可能迎來關鍵成果。以其博士階段涉獵的黑洞研究為例,正因雷射與成像技術的進步削弱了大氣亂流干擾,關鍵訊號才得以顯影。她也以自身音樂學習經驗為例,說明「延遲享樂」所培養的耐心與堅持,與科研的長期節奏互相呼應。

  在講座尾聲,馬院士指出,在AI加速科學發現的時代,年輕世代更應「學會如何學習」,結合自學與合作,把握量子電腦等科技革命的契機。陳院長感謝馬院士特別自美返臺分享,並引用愛因斯坦所言:「最偉大的科學家,也是藝術家。」肯定她兼具音樂與科學的跨域成就與國際影響力。最後,陳院長誠摯邀請各界於11月12日參與理學院院慶,共襄盛舉。(撰稿:校園記者歷史116胡佳萱;攝影:胡佳萱、地科碩楊沐、陳泰山 /編輯:張適/ 核稿:胡世澤)

臺師大理學院於8月12日舉辦「國際頂尖學者科學系列講座」,特別邀請中央研究院馬中珮院士以「漫談科學與藝術」為題演講。
臺師大理學院於8月12日舉辦「國際頂尖學者科學系列講座」,特別邀請中央研究院馬中珮院士以「漫談科學與藝術」為題演講。 

臺師大理學院於8月12日舉辦「國際頂尖學者科學系列講座」,特別邀請中央研究院馬中珮院士以「漫談科學與藝術」為題演講。

  

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