科學人／洗澡、做夢都可以…那些科學史上的「靈光乍現」時刻

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歷史上有許多突破性的點子是在出乎意料的時刻浮現，最著名的當屬阿基米德在浴盆泡澡時，突然想出如何檢測工匠製作的王冠是否純金，興奮跳出浴盆，光着身體邊跑邊叫：Eureka!（希臘語：我發現了）。不過阿基米德的這個故事應該是虛構的，下面就來介紹幾個科學史上確實發生過的靈光乍現。

如果你聽過門得列夫夢見週期表的故事，應該以爲這是發生在他上牀睡覺時，但其實不是。他是在起牀之後，望着窗外大雪紛飛，忽然有了靈感，趕緊拿出63張自制的化學元素卡在桌上排列組合。但他試了很久都無功而返，筋疲力竭後體力不支而睡着，此時才夢見化學元素各安其位的排列方式。

另外還有兩個在睡夢中浮現答案的例子。一個是苯的化學結構；雖然早在1833年，科學家就知道苯是由六個碳原子和六個氫原子組成，卻始終搞不清它的結構方式。直到1864年的冬天，德國化學家柯庫勒坐在壁爐前睡着，夢中原子在他眼前飛舞，聚集成幾根長條，像蛇一樣扭曲轉動。突然間其中一條蛇咬住自己的尾巴不斷轉圈。他猛然驚醒，頓時明白苯分子也是個環，而得出苯的六角形結構式。

另一個則是神經傳導訊號究竟是生物電或化學物質？德國化學家洛維認爲是後者，卻一直想不出該如何證實。1921年復活節前一夜，洛維在睡夢中醒來，順手拿起牀頭的紙筆，寫下夢見的實驗方法後，倒頭又繼續睡。第二天醒來，他卻完全看不懂自己的鬼畫符，也不記得夢境，懊惱度過人生最漫長的一天。沒想到當晚睡着後，又出現同樣的夢，這次他半夜醒來立刻直奔實驗室，果然證實是化學物質。

有時候，靈感源自於看似不相干的東西。1859年夏日某一天，德國物理學家克希荷夫和本生一如往常相偕散步，邊走邊聊，談起了幾天前兩人用分光鏡觀測鄰鎮大火，竟能從中辨認出鍶與鋇的特有光譜。說着說着，克希荷夫突然停下腳步，瞄了一眼天上的太陽，轉頭對着本生說：「本生，我一定是瘋了！」原來他頓悟到同樣方法也可用來得知太陽有哪些化學元素。

最後再講一個真的是洗澡時的Eureka!。快捷半導體是最早生產矽電晶體的廠商，但第一批貨交給IBM後，卻被抱怨常常故障。他們發現是金屬外殼的碎屑掉落在電晶體表層所致，但苦思半年仍束手無策。1959年1月初，霍爾尼早上起牀淋浴時，腦中突然冒出點子（但他沒光着身子衝出來），結果不但革新了電晶體，還衍生出「平面製程」，成爲積體電路的基礎。

這些發生在睡覺、散步或洗澡時的真實案例，恰恰印證了本期〈爲什麼靈感總在洗澡時出現？〉所說：「提高洞察力的一個明顯方法是令自己放鬆，並騰出一段不焦慮或不匆忙的時間。」因爲「當注意力轉移時，人們就能重新組織思維，並用全新的方式看待問題，正確的理解就會浮現。」這篇文章還探討在這當下大腦中發生了什麼，而這又帶來哪些正面與負面的影響，讓靈光乍現時刻不再那麼神秘莫測。

（本文出自2024.05.01《科學人》網站，未經同意禁止轉載。）