【淺探集1】量變質變，處處可見 — 葉李華
量變質變，處處可見
我一向堅信在學習過程中，親切感能助人事半功倍，陌生感則恰恰相反。因此無論講授研究所的高等課程，或是大學部的通識課，我都會適時介紹一個科普式的比喻：只要仔細觀察，不難發現造物者經常自我抄襲，讓許多事物一再換湯不換藥地重複出現。建立這個共識後，下回我只消告訴同學「這又是自我抄襲」，親切感便油然而生，屢試不爽。
舉個具體的例子，在「規範場論入門」這門課，我會先解釋為何電磁場是規範場，接著便利用自我抄襲的比喻，指出其他交互作用無非是高級的電磁場，只不過數學形式較為複雜。言下之意，同學們應集中心力克服數學障礙，不必擔心後面藏有更高深的物理意義。
在我的課堂中，最常出現的自我抄襲當數「從量變到質變」這個規律。凡是涉及「量變質變律」的課程，我總是在第一節課優先介紹，強調無論是自然界或人類社會，服從此一規律的現象比比皆是，因而從物質科學到生命科學，從自然科學到社會科學，幾乎處處可見它的蹤跡。
不過為了善用時間，我並未從祖師爺黑格爾談起，對《自然辯證法》這本經典則是一語帶過，隨即開始討論量變質變律的常用定義（雖然既不嚴格也不唯一）：當某個關鍵參數或因素累積到一定程度，便會導致系統產生跳躍式或本質上的改變。最常見也最通俗的例子，就是隨著溫度上升，H2O會經歷兩次質變，一次在攝氏0度，另一次在100度。
然後，為了闡揚量變質變律的普遍性，我會盡可能分享多元化的實例：
*分子雲的聚集過程是量變，恆星誕生是質變；
*鈾原料的堆積過程是量變，連鎖反應是質變；
*水分子逐一增加是量變，形成流體是質變；
*神經元漸漸增長是量變，意識湧現是質變；
*體貌日衰是量變，回歸塵土是質變；
*民變四起是量變，改朝換代是質變；
*商品短缺是量變，價格上漲是質變……
某些例子縱有牽強附會之嫌，我認為也無傷大雅，畢竟見仁見智。像是徐志摩主張的「數大即是美」：數大了似乎按照著一種自然律……激動我們審美的本能，激發我們審美的情緒。此外，闡述科學發展的「典範轉移」理論，亦不妨視為量變質變律的活學活用。以大陸漂移說為例，它之所以從異端變為地球科學的中堅，正是因為證據越來越豐富，越來越扎實。
話說回來，量變質變律終究是源自哲學的抽象規律，不算正統的科學定律，因此雖有助於教與學，也很容易衍生誤解。為了強調這點，我總是先進行一番鋪陳：
這個規律是我們一窺科學堂奧的有力工具。舉例而言，縱使科學家無法準確回答「生命如何出現」這個大哉問，起碼已經確定生物皆由原子構成，沒有任何神秘成分，然而幾十個原子絕不會引發生命現象，必須多得多的原子才有機會讓生命無中生有，這就是典型的從量變到質變。
接著我趕緊借題發揮，強調所有的工具都有先天限制，量變質變律當然不例外。儘管它能描述許多現象，卻一律既粗略又浮面，而且絲毫不具解釋力，前述的「生命誕生理論」便是鮮活的示範。所以我們必須牢記，那些現象背後應該還有更基本、更正確的原理或原因。
以H2O兩次質變為例，溫度其實只是檯面上的因素，而且嚴格說來，升溫過程根本不算是「累積」，因為溫度並非可相加的物理量。真正引發質變的因素是逐漸注入其中的能量，由於這些能量的作用，才導致冰融化為水，水沸騰為蒸氣。
最後，在下課前幾分鐘，我通常會再打個比方：若說科學定律是精確的導航系統，量變質變律頂多是簡易指南針，只能指出大略的方向。它固然有機會在關鍵時刻發揮關鍵作用，但我們必須牢記「盡信不如無」的鐵律，方能正確使用這個雖簡陋卻永不落伍的工具。
循循善誘至此，相信同學心中已經產生質變，我心滿意足踱出了教室。
（著作權歸作者所有，轉載請聯絡作者獲得授權。）
我一向堅信在學習過程中，親切感能助人事半功倍，陌生感則恰恰相反。因此無論講授研究所的高等課程，或是大學部的通識課，我都會適時介紹一個科普式的比喻：只要仔細觀察，不難發現造物者經常自我抄襲，讓許多事物一再換湯不換藥地重複出現。建立這個共識後，下回我只消告訴同學「這又是自我抄襲」，親切感便油然而生，屢試不爽。
舉個具體的例子，在「規範場論入門」這門課，我會先解釋為何電磁場是規範場，接著便利用自我抄襲的比喻，指出其他交互作用無非是高級的電磁場，只不過數學形式較為複雜。言下之意，同學們應集中心力克服數學障礙，不必擔心後面藏有更高深的物理意義。
在我的課堂中，最常出現的自我抄襲當數「從量變到質變」這個規律。凡是涉及「量變質變律」的課程，我總是在第一節課優先介紹，強調無論是自然界或人類社會，服從此一規律的現象比比皆是，因而從物質科學到生命科學，從自然科學到社會科學，幾乎處處可見它的蹤跡。
不過為了善用時間，我並未從祖師爺黑格爾談起，對《自然辯證法》這本經典則是一語帶過，隨即開始討論量變質變律的常用定義（雖然既不嚴格也不唯一）：當某個關鍵參數或因素累積到一定程度，便會導致系統產生跳躍式或本質上的改變。最常見也最通俗的例子，就是隨著溫度上升，H2O會經歷兩次質變，一次在攝氏0度，另一次在100度。
然後，為了闡揚量變質變律的普遍性，我會盡可能分享多元化的實例：
*分子雲的聚集過程是量變，恆星誕生是質變；
*鈾原料的堆積過程是量變，連鎖反應是質變；
*水分子逐一增加是量變，形成流體是質變；
*神經元漸漸增長是量變，意識湧現是質變；
*體貌日衰是量變，回歸塵土是質變；
*民變四起是量變，改朝換代是質變；
*商品短缺是量變，價格上漲是質變……
某些例子縱有牽強附會之嫌，我認為也無傷大雅，畢竟見仁見智。像是徐志摩主張的「數大即是美」：數大了似乎按照著一種自然律……激動我們審美的本能，激發我們審美的情緒。此外，闡述科學發展的「典範轉移」理論，亦不妨視為量變質變律的活學活用。以大陸漂移說為例，它之所以從異端變為地球科學的中堅，正是因為證據越來越豐富，越來越扎實。
話說回來，量變質變律終究是源自哲學的抽象規律，不算正統的科學定律，因此雖有助於教與學，也很容易衍生誤解。為了強調這點，我總是先進行一番鋪陳：
這個規律是我們一窺科學堂奧的有力工具。舉例而言，縱使科學家無法準確回答「生命如何出現」這個大哉問，起碼已經確定生物皆由原子構成，沒有任何神秘成分，然而幾十個原子絕不會引發生命現象，必須多得多的原子才有機會讓生命無中生有，這就是典型的從量變到質變。
接著我趕緊借題發揮，強調所有的工具都有先天限制，量變質變律當然不例外。儘管它能描述許多現象，卻一律既粗略又浮面，而且絲毫不具解釋力，前述的「生命誕生理論」便是鮮活的示範。所以我們必須牢記，那些現象背後應該還有更基本、更正確的原理或原因。
以H2O兩次質變為例，溫度其實只是檯面上的因素，而且嚴格說來，升溫過程根本不算是「累積」，因為溫度並非可相加的物理量。真正引發質變的因素是逐漸注入其中的能量，由於這些能量的作用，才導致冰融化為水，水沸騰為蒸氣。
最後，在下課前幾分鐘，我通常會再打個比方：若說科學定律是精確的導航系統，量變質變律頂多是簡易指南針，只能指出大略的方向。它固然有機會在關鍵時刻發揮關鍵作用，但我們必須牢記「盡信不如無」的鐵律，方能正確使用這個雖簡陋卻永不落伍的工具。
循循善誘至此，相信同學心中已經產生質變，我心滿意足踱出了教室。
（著作權歸作者所有，轉載請聯絡作者獲得授權。）