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在 道爾頓原子模型產品中有2篇Facebook貼文,粉絲數超過1萬的網紅大詩人的寂寞投資筆記,也在其Facebook貼文中提到, 《一堂物理課,了解貧富差距的根源》 「你覺得,為什麼會有貧富差距?」 「仔細想想你的答案, 真的是貧富差距的原因嗎? 還是只是貧富差距『擴大』的原因?」 這兩個問題, 是我在「物理」課上,向學生提出的。 「呃⋯物理和貧富差距有什麼關係?」 別急,繼續往下看就知道了。 ...
道爾頓原子模型 在 大詩人的寂寞投資筆記 Facebook 的最讚貼文
《一堂物理課,了解貧富差距的根源》
「你覺得,為什麼會有貧富差距?」
「仔細想想你的答案,
真的是貧富差距的原因嗎?
還是只是貧富差距『擴大』的原因?」
這兩個問題,
是我在「物理」課上,向學生提出的。
「呃⋯物理和貧富差距有什麼關係?」
別急,繼續往下看就知道了。
最近,我設計了一堂課,
這堂課涵蓋物理學、經濟學和哲學。
最初的靈感,
來自於清大林秀豪教授的一場演講。
我希望藉由這堂課,
帶學生體驗一場,
「科學與人文的思辨之旅」。
整個課程共分成兩個部分:
第一部分,討論「事實」。
從物理的角度,用科學方法,
來探討貧富差距的根源
第二部分,討論「價值」。
從政治哲學的角度,
討論財富分配的問題。
以下是課程內容,還有簡單的流程分享,
文長慎入。
——————Part1——————
課程一開始,
我先讓學生分組討論三個問題。
問題1:
你覺得,為什麼會有貧富差距?
學生討論出的答案有:
「努力程度不同」、
「對金錢渴望不同」、
「家庭背景不同」、
「資本家邪惡、貪婪」、
「有錢人能用複利加速賺錢」、
「國家稅制不公」⋯等。
問題2:
請重新檢視你的答案,
是貧富差距的原因,
還是貧富差距「擴大」的原因。
若只能從中挑選一個,你認為
造成貧富差距的「核心原因」是什麼?
看到第二個問題時,
學生就會「意識」到,
一開始討論出的許多答案,
其實,並不是造成貧富差距原因,
而是貧富差距擴大的原因。
這時,才會開始走向較為「深度」的討論,
從發散到收斂,
慢慢提煉出一個,
他們所認為的核心原因。
當然,這個答案離真實的原因,
可能還相差甚遠,
所以,我們需要第三個問題。
問題3:
想像在一個國家裡,
一開始所有人的財富都相同,
假設都是 5 萬元。
財富的轉移完全透過「猜拳」決定。
猜贏的一方,總資產加 1萬;
輸的一方,總資產減 1 萬。
(資產不得扣至負值)
國民彼此間不斷交換猜拳,
若干時間後,
如果把財富當成橫軸,
對應人數當成縱軸,
你覺得,這個國家的財富分布圖,
會長成什麼樣子?
大部分組別給出的答案,
都是「常態分佈」。
接著,我讓學生直接進行遊戲,
驗證想法是否正確。
「剪刀、石頭、布!」
「喔耶!!」「不!!」
霎時間,教室裡猜拳聲、歡呼聲、
哀嚎聲,此起彼落。
遊戲結束後,
我立刻統計每位同學最後剩餘的資產,
當場用Excel畫出來,
呈現在投影幕上。
當然,以統計的角度來說,
想看到有意義的統計結果,
樣本數就必須夠龐大。
一個不到40個人的班,
可能不容易看出有意義的統計結果。
所以,我額外用程式,
模擬了1000個人猜拳的結果(照片3)。
「你們看到了什麼?」我問孩子。
反應比較快的孩子馬上說:
「貧富差距。」
接著,我再將現實世界的財富分布圖呈現出來(照片4)。
「這是美國的財富分布圖。」
我停頓了一下。
兩張圖放在一起對比,
「遊戲」和「真實世界」的財富分布,
竟出現了高度的相似(照片5)。
學生驚呼連連。
再來,這兩張圖,
都有一條「指數遞減」的曲線,
這條曲線是什麼?
它就是大名鼎鼎的「波茲曼分布」曲線。
它是由物理的理論模型——「氣體動力論」,
所計算出來的結果。
「什麼是氣體動力論模型?」
簡單來說,
物理學家認為,
氣體是由一顆顆,
極大量的原子或分子所組成,
它們不斷的運動,進行碰撞。
每一次的撞擊,
都會有原子失去部分的能量,
有原子獲得對方的能量,
但整個過程,
總能量依然是守恆不變的。
對應到猜拳遊戲,
學生,就是氣體原子;
錢,是能量;
猜拳,是碰撞;
整個國家的財富總值不變,
相當於,整個系統的總能量守恆。
物理可以從「理論」上,
算出平衡時,
所有氣體原子的「能量分布」,
就是圖中的指數曲線
——波茲曼分布(照片6)。
所以,不只是猜拳遊戲,
連物理的氣體模型所給出的結果,
竟然都和真實世界的財富分布
——如出一徹。
「在猜拳遊戲和氣體模型中,
有家庭背景、教育程度的不同嗎?」我問。
「沒有。」學生答。
「有邪惡、貪婪的資本家嗎?」
「沒有。」
「有錢滾錢、複利的優勢嗎?」
「沒有⋯」
這就是科學解決問題的方法:
建立模型、設計實驗,
控制好變因,
將不重要的變因,
一層、一層地抽掉,
剩下能夠對結果造成顯著影響的,
才是真正「重要」的變因,
也就是「核心原因」。
「所以,
拿掉了你們方才討論的這些原因後,
都還是有貧富差距的現象,
表示,這些原因很可能都⋯」我問道。
「不重要!」學生異口同聲的回答。
「至少,他們不是核心原因,
只是貧富差距『擴大』的原因。」
我補充道。
若再往下想一層,
你還會驚訝的發現,
氣體模型拿掉了「個體差異」、
甚至也拿掉了「人的意識」,
竟然也得出和現實世界相同的結果。
所以,個體上的差異——
智商、努力、價值觀⋯等因素,
只是決定,
個人位於財富分布的什麼位置,
但並不是貧富差距的核心原因。
「所以,貧富差距根源,到底是什麼?」
學生各個眉頭深鎖,陷入沈默。
幾分鐘的討論後,
有些小組也順利觸及到核心了。
貧富差距的根源,
物理學家給出的答案是——
「自由競爭(市場)」。
(感謝網友補充,
這結論有一派經濟學家並不認同。)
前面所提的波茲曼分布曲線,
就是物理預測,
在「自由競爭」下的財富分布結果。
越接近該曲線,
就表示該國政府介入越少,
競爭越接近自由市場,
或說,純粹的資本主義。
所以你會發現,
美國的財富分布結果,
非常接近該條曲線,
但在財富下層的人數少了些,
代表美國實際上,
還是有政府介入,實施社會福利。
有興趣的朋友,
不妨找找北歐國家的財富分布圖,
來比較一下。
這個部分可以讓學生稍稍體會到,
物理學家「嘗試」將物理對世界的解釋,
推展到什麼程度,
不只自然現象,
連社會現象都試圖參一腳。
——————Part2 ——————
如果課程只到這,
那就只是一門科學課。
108課綱強調素養、強調跨領域教學 。
你說,「不是已經跨了物理和經濟學了嗎?」
「No~還不夠!我還要再加一點
——哲學。」
科學討論「事實」,哲學討論「價值」。
課程的前半段,
學生理解了貧富差距的「根源」,
這是「事實層面」。
課程的後半段,
我希望學生思考,
財富應該「如何分配」,
這是「價值層面」。
科學告訴我們,
世界「是」怎樣;
但不會告訴我們,
世界「應該是」怎樣。
要討論「應該是」怎樣的問題,
我們需要哲學思辨。
關於財富如何分配,
在政治哲學上,
位於光譜兩端的是兩種分配正義觀:
「自由主義」和「社會主義」。
自由主義追求「自由分配」,
認為政府不應介入市場,
只需要做到保障個人財產權不被侵犯,
就算合乎正義。
社會主義則追求「重新分配」,
認為政府應該強力介入市場,
利用國家的力量,
進行財產重新分配,
才算合乎正義。
光譜上不同位置,
所對應到的經濟體制分別是:
「資本主義」、「共產主義」,
和介於其中的「社會民主主義」。
不同的分配方式,
沒有對錯,
只是價值選擇。
我借用了羅爾斯在《正義論》中,
所提出的「無知之幕」的概念,
設計了四個問題,
希望學生體會到,
「立場,是如何影響價值觀」。
問題1:
如果你有「預知未來」的能力,預見了在財富自由分配的制度下,你將位於何種階層。以下兩種情況,你會希望國家實施何種財富分配的方式?
(1)你位於財富分布的「上層」
(2)你位於財富分布的「下層」
問題2:
假設你完全不曉得,自己到底會落於社會財富分布的什麼位置,你會希望國家實施何種財富分配的方式?為什麼?
問題3:
如果你是「國家領導人」,你會讓整個國家,走向何種分配制度?為什麼?
問題4:
上面三個問題,你的答案是否相同?如果不同,那麼你認為,從誰的立場出發,才符合「正義」?為什麼?
看著學生伏案沈思的樣子,
我想,我應該成功的在孩子心中,
種下了思辨種子吧!
科學,給人理性的腦,
人文,給人溫暖的心。
希望這場,
科學與人文的思辨之旅,
能讓學生看見,
有別於以往的課程風景,
願他們都能夠成為——
有「溫度」的理工人。
—————————————
感謝以下幾位老師和朋友:
林秀豪教授,讓我認識了這個研究;
江毅中老師,在哲學專業上給予建議;
洪鼎堯老師,在社會科學專業上給予建議;
Dong Qi Fong,在程式技術給予支援。
教學資源分享:
簡報:https://reurl.cc/Z7eYYV
學習單:https://reurl.cc/2gY55a
參考資料:
[1]A. Drågulescu, V.M. Yakovenko. Statistical mechanics of money. Eur. Phys. J. B 17, 723 – 729 (2000).
[2]無法逃脫的經濟賭場。科學人,217期03月號。檢自:https://sa.ylib.com/MagArticle.aspx?id=4666
道爾頓原子模型 在 文茜的世界周報 Sisy's World News Facebook 的精選貼文
《文茜的世界周報》朝鮮半島危機系列報導:回顧朝鮮核武發展史
【美國1993年掌握朝鮮發展核武情資 老布希第一時間準備動武摧毀 金泳三專程到華府以首爾安全為求勸阻 開啟朝核問題「戰略忍耐」 直到2005年朝鮮成功核試爆 所有無核化措施皆為時已晚】
「這是北韓中程飛彈,南韓稱這個飛彈已有能力攜核彈頭,南韓情報單位分析,平壤的蘆洞中程彈道飛彈,可搭載一噸彈頭,射程遠達1200英里(1930公里),使得南韓,日本,及多個美軍位於亞洲的基地,都曝露在核武攻擊威脅範圍內,」CNN主播。
威力,不怕你知道,就算失敗,也能快速攫取經驗重新壯大,來自北韓核武及導彈威脅,對東亞及全球來說,已如芒刺在背,且金正恩這個外界眼中的獨裁狂人,對於北韓武力的發展顯然有計畫,富節奏,要說當前的朝鮮半島已成火藥庫,絕非虛言。
1998年,金正日統治下的北韓,不過一顆飛越日本領空的大浦洞飛彈,就已造成舉世譁然,當時的國際社會,正先後簽署了禁止核擴散條約,北韓卻是全球唯一仍在進行核試爆的國家,且2005年首度公開宣稱擁有核武技術,06年10月9日首次地下核試爆就宣布成功,北韓正式加入全球「核子俱樂部」,「只要美國維持侵略態勢,我們就不會放棄核武計畫,」北韓中央電視台主播李春姬說。
那時的北韓,民生凋敝,在國際經濟制裁的壓力下,2007年平壤當局一度同意暫停核子計畫,藉以交換國際救援物資,但協議維持時間極為短暫,北韓重拾核武,且2009年5月二度核試爆,威力比第一次增強數倍,「朝中社消息,我們成功實施了,第三次地下核試驗,」北韓中央電視台主播。
2013年2月,北韓第三次地下核試爆成功,北韓掌握的核武科技也越來越先進,西海火箭發射場經過升級翻新,不但擁有地下鐵道及可移動建築,足以掩蓋地下發射台,迴避空中監視,美國約翰霍普金斯大學更大膽預估,照此進度,最快2020年,北韓恐將擁有20到100枚核彈,能攻擊南韓,日本,甚至美國。
「祖國第一次氫彈試驗,在2016年1月6號10點成功,萬歲,」北韓中央電視台主播。北韓第四次核試爆,號稱是技術更高,威力更強的氫彈,核爆當時一度引發芮氏規模5.1地震,這驚天一爆,震驚全球,因為若北韓所言不虛,此種彈頭未來將可配置在導彈甚至戰機上,只消幾顆,就足以摧毀日韓鄰國。
「北韓試爆的早期跡象讓外界起疑,試爆規模偵測到約為6至7000噸黃色炸藥,事實上威力比上次試爆還小,氫彈試爆即使失敗,威力至少相當於1-3萬噸黃色炸藥,依照他們的宣稱,其實很可能是介於這種武器之間,也就是分裂武器,它使用少量氫,提振原子彈中的融合過程,」Joe Cirincione, President, Ploughshares Fund。
儘管外界質疑稱不上氫彈,但北韓絲毫不以為意,且發展核武的路越走越快,八個月後,同年(2016)九月,第五次核試驗圓滿成功,且由於實現了核彈頭的標準化和規格化,連北韓核武研究所都不再像過去只說「核裝備」,他們聲稱已能完全掌握多種,分裂物質的生產及其應用技術,將可按需求製造小型化,輕量化,打擊更大的各種「核彈頭」,「我認為北韓有兩個戰略意圖,一個是要展現給北韓人民看,其次我認為他要提高北韓,構成對鄰國的威脅,透過核爆,逼著國際社會坐到談判桌前,」英國皇家國際問題研究所亞洲項目主持人John Nilsson-Wright。
北韓所追求的核力量壯大,不僅侷限於核試爆本身,以導彈為代表的火箭投送能力,近年也同步提升,因為導彈一向被視為最有效的核武載運工具,一旦擁有核武,如能搭配先進的導彈系統,將可立即獲致難以估計的加乘效果,且由於導彈技術與材料取得較核武容易,目前全球又普遍缺乏有效的導彈防禦系統,金正恩光是執政前4年,就發射至少33枚彈道導彈,遠超過金正日時代18年發射16枚的記錄。
「3 2 1點火,」對於發展武力,金正恩一直有高度急迫感,2016年開始,無視於聯合國制裁決議,北韓繼年初進行地下核試爆之後,大規模進行了四次飛彈試射,其中一次據稱還進行了再入大氣層試驗,這是發射加裝彈頭的洲際彈道導彈所必需的技術,實現飛彈攻擊美國很重要的一環,「在與實際情況相似的壓力,以及五倍的熱力衝擊過後,我們確認了彈頭,在熱力學構造上的安全性,」北韓電視台。「這一點至關重要,要是重返大氣層實驗成功的話,這個導彈就接近完成體了,」九州大學教授八(土反)哲雄說。
除了飛毛腿,舞水端,大浦洞已是固定班底,2016年這兩枚蘆洞,更是北韓導彈飛得最遠的一次,首次直射日本專屬經濟海域,北韓企圖證明,他們自製的中程導彈最大射程1300公里,已足以涵蓋日本全境,且導彈發射車可以輕易移動,隨時可以對首爾進行致命打擊,就算美軍部署薩德高空攔截系統,也難以及時封鎖,倘若北韓再搭配火箭和砲擊多種手段並行,鄰近的南韓根本毫無招架能力。
2016年8月北韓再度宣布,戰略潛射飛彈試射成功,這意味著可搭載小型核彈頭及可移動式的導彈,未來將可從潛水艇發射躲避雷達監測,<金融時報>報導,這種技術過去只有,美國俄羅斯和中國等六國擁有,雖然北韓2016年前三度試射,飛行距離都很有限,但整體時程已經比南韓預期要提早兩年,自此,北韓的核威懾力將不再侷限朝鮮半島,確定將擴展到美國本土,「潛水艇潛在水中,你不會知道它在哪裡,要想找到潛艇所在,預先攻擊潛水艇,是非常困難的,北韓想從潛水艇瞄準華府,紐約,以彈道飛彈發動攻擊,已經是十分明顯,這也是為什麼這次北韓的發射,會讓美國感到威脅,」拓殖大學研究所特聘教授武貞秀士說。
美國始終是北韓的終極敵人,所以無論核武或導彈的研發目標,都得飛得夠遠,金正恩深知,唯有發展衛星,才能大幅提高導彈發射精準度,是擴大核威懾力的必需,但2012年12月,金正恩接班才滿周年,光明星三號衛星成功發射,平壤當局還宣稱只是和平用途衛星,不過眾所周知,北韓向來是以衛星推進器當幌子,做的是遠程導彈發動機的實驗。
2016年2月,北韓發射光明星4號衛星,使用的已經是4個推力為27噸的火箭,另外還有4個3噸的輔助引擎,總推力達120噸,北韓宣稱80噸級的發動機試驗成功,相比光明星4號使用的火箭,推力增加了3倍,南韓媒體分析,如果火箭由4個這樣的發動機組成,推力將可達320噸,以此裝至導彈上頭,射程恐將覆蓋美國華盛頓地區,「他們已經測試這款洲際導彈的發動機,如果他們有新的燃燒讓它飛得更遠,KN-14的距離很可能可以直達華府,」美國IASC資深研究員Richard Fisher說。
KN-08過去一直是,北韓洲際彈道飛彈的研發主力項目,但自2012年第一次亮相以來,外型數度改變,仍無法被證明具有實際功能,外界普遍視為「模型」而已,但金正恩的自信,已從北韓持續壯大的武力中表露無遺,2017新年伊始,回顧核導研發的進展,畫面已全換成了軍演,「尖端武器裝備的研究和開發正在積極進行,洲際導彈測試發射準備工作,正處於最後階段,」北韓領導人金正恩(聲音來源)。
再一次,美日韓三國,重兵集結,東北亞戰雲密布,第二次朝鮮戰爭看似一觸即發,外界好奇,北韓不停核試導彈,難道是瘋了嗎,<紐約時報>早在2016年就曾斬釘截鐵地說,這是超理性的選擇,因為北韓的各式挑釁雖然帶來巨大危險,但也正是這種危險,讓他們免於更大的威脅,包括外國入侵或政權崩潰,北韓一點也不想戰爭,他們的算計是,培養出一種持續不斷的戰爭風險,萬一有戰爭,尤其是可能涉及核武的戰爭,他們永遠都做好了不被打敗的準備。