四歲玩工具、國小玩電路板、國中忙整合會的機械與電路、高中忙升學...
11年前如願進到電機系,之後一年比一年不開心,其中原因我也說不上來
剛進電機系就遇到一位很厲害的老師:容志輝老師,教我們"控制"相關理論
控制是什麼呢?簡單來說就是要"讓非生命體乖乖聽話",不要因為小小挫折就耍任性
古典控制很簡單,卻不是很精準!
隨著時間慢慢演進,近代控制變成大量使用數學的學問,大概也是電機領域裡用最兇的
這邊的數學指的不是"算數",指的是"發現定理、證明定理"
容志輝老師有過人的智慧,其雄厚的數學基礎,讓他碩士加博士三年就拿到了(電機系的博士通常需時五年以上)
就這樣,容老師帶我們進入令人癡迷的數學領域!"我也要麼厲害!"心中如此吶喊...
不知不覺,我已跟著"數學吹笛手"走了,甚至分不清自己身處數學系還是電機系
越玩越大,研究所跟的老師是曾傳蘆老師,也是容老師系統的人物
研究所的畢業論文叫做:" Robust T-S Fuzzy Controller Design for Uncertain Time-delay Singular Systems with Quadratic Cost Consideration"
裡面有一堆定義、定理、證明、矩陣、不等式...
什麼鬼?!我只知道目前這篇論文被人引用次數是:"0"
當外人知道我學電機,想問問隨身聽壞掉怎麼修?手機天線的電路圖是什麼?
我只能說自己是搞控制系統數學的,能幹麻很難說

...
在電機系的不開心漸漸明朗,就如同物理學家與數學家數百年來的故事般...
舉個例子吧:單單維度(Dimension)一詞,就讓這兩門學問的學者很不同
維度是什麼?三度空間、四度空間聽過吧?
一個"點"沒有長度、不具面積、更不佔空間中任何體積
點點成線,這個"線"有長度、沒有面積、不具體積,是我們所謂的"一維"
三個不重疊的點圍成一個平面,有面積沒體積,是二維空間
若這個平面具有厚度,那就是三維世界(三度空間)中,佔有體積的物體
我們最熟悉的就是三度空間!
然"亞伯。愛因斯坦"提出"時間"應該是要被考慮的"第四個維度",或更適切的說:"第零個維度"
第四個維度是相對論的基礎之一,這樣的理論讓我們瞭解宇宙更多,其實也不用說那麼複雜
我跟他約台北車站見面(三度空間的座標),還必須約定時間(第四維度),否則難有交集
也曾有人問愛因斯坦相對論難不難?
"不難!就好像你坐在一個美女旁邊,總覺時間過得比平常快,這就是相對論了!",愛因斯坦這麼回答...
後來有人提出應該存在"第五維度"、或"更高維度"!
連提出這麼抽像理論的愛因斯坦都忍不住說:"很大膽、很棒的假設!但若有第五維度,它存在哪裡呢?"
這樣的大師都逃不了現實的束縛,不過該學者並非憑空想像...
自然界所有的力就四種:強力、弱力、重力、電磁力。物理學家認為這幾個力應該由某一種理論所支配
怎麼說呢?他們的想法是這樣:
立竿見影,竿是三維世界的物體,影子是二維的(不具厚度)
我們從影子就能判斷原來是什麼物體嗎?不盡然...
從不同的方向照射會產生不同的影子,例如:正方形、三角形、圓形的影子有可能來自於同一物體
很難想像?下面的型狀就是一例...
物理學家認為強力、弱力、重力、電磁力的根本其實只有一個!
又好像電力與磁力,過去被視為兩個不同的力
後來馬克士威(Maxwell, PS:咖啡品牌對這字的音譯是"麥斯威爾"

)發現兩力根本是一體兩面
磁能生電(發電機原理:切割磁力線的線圈中會產生電流)、電能生磁(電磁鐵原理)
相對論對重力有相當深入的探討,對電磁力卻...
提出應有第五維度存在的科學家試著將相對論裡的三度空間多加一項(3+1+時間)
這樣的嘗試讓後結果多出一項,那一項正好是Maxwell方程式(電磁學方程式)
當然,後來有不同的觀點證實五個維度並不夠嚴謹,其實總共應該要有12個維度才是!
而我們的宇宙存在一個不具厚度(非二維)的"膜"裡,膜與膜就是我們常在科幻小說或漫畫裡看到的"平行宇宙"
科學家們怎麼驗證第五維度的存在?瑞士即將完成一座世界最大的粒子加速器(直徑28公里),
物理學家打算用它來讓兩個質子對撞,藉由能量守恆來驗證
理論基礎大概是這樣:
好像球桌上的撞球,始終在台上做二維的運動,當碰撞發生時卻有種東西逃往三維的世界:那就是聲音!
兩個質子被加速到近乎光速,
碰撞後若無法滿足能量守恆,表示有些物理量不見了、就這麼消失在能觀測到的空間裡
消失的東西去了哪裡?那裡就是更高的、沒被發現的維度
在這之前,物理學家對第六個以上的維度甚至沒有很大的興趣,因為他們還沒證實第五維度的存在
即使12維度的理論再漂亮都不能改變他們的態度...
數學家就不同了!無限維度的運算早已相當成熟
這裡說的無限維度是指降階後的最簡化仍是無限
例如說:在我的不辣閣裡:魯卡、Looka、路卡、盧卡...指的都是"不辣閣"板主
四個名稱都有些關連性,指的都是"我這個人","四個"名字降階之後只剩"一個"
而數學的維度指的不盡然是某種"空間",它的定義必須用數學符號來下
說了這麼多,結論其實很簡單
有人說我每次說話總是鋪陳一堆,其實結論只有一句...
過去在電機的圈子裡,越玩越理論、越玩越數學、越玩越與現實脫節,我發現自己並不開心...
不是說數學家不重要,當物理學家發現第五、第六、甚至更多維度時,用到的正是數學家的研究成果
但有許多數學理論目前仍未被發現有什麼用,理論能用或不能用不是數學家所在意的
而我沒辦法做這麼孤獨的事、也做不來、更無法樂在其中
所以最近又開始把會的東西:包含物理、機械、電機、運動、解剖...通通放在一起,
發展些看得到、摸得到的東西,現在,我又以電機人為榮
因為我很開心!
又好像"幾何學"(geometry)這個字
geo-有大地的意思
metry-有量測的意思
古早的古早,幾何學就是從大地量測發展出來的
現在的幾何已發展出"抽象幾何"、"微分幾何"、...有些很好用,有些用不到
而我只想專注在"大地量測"這個部份!
從小就不愛聽人要我做這個、做那個,只做自己喜歡的活兒
現在我又好像重回兒時
就這麼...
一路玩到掛吧