在數字的四則運算中,除法似乎是最能令人抓狂(或著迷)的運算

我們想讓你知道的是
人可以定義「數字」的概念,但「數字」和 「運算」一但被定義出來,似乎又有了自己的生命,不受發明者的控制。數學家可以定義「符號」概念是什麼,但又似乎無法掌握「符號」會創造出什麼。
文:蓮子水共同體
雖然一般人多認為數學運算是理性的,但許多自然學家其實對數字的合理性懷抱著疑惑。從數學物理學家Eugene Wigner的文章 《The unreasonable effectiveness of mathematics in the natural sciences》在科學界引起廣泛討論即可窺見這種微妙的雙重性。
人可以定義「數字」的概念,但「數字」與「運算」一旦被定義出來,似乎又有了自己的生命,不受發明者的控制。數學家可以定義「符號」概念是什麼,但又似乎無法掌握「符號」會創造出什麼。「數字」是一種會自行創造規律的符號,數學家的工作只是在「發現」這套符號系統中所蘊藏的規律,並不見得要預見這套規律與在現實中的意義。
當然,數學家可以很宅,很超於物外,好的自然學家最關心的還是現實,數字只是發現自然規律的工具,所以會不停追問「數字的現實意義」,也難免遇見心理上無法接受的數字模式。
在數字的四則運算中,除法似乎是最能令數字人抓狂(或著迷)的運算。
1/2 = 0.5 似乎相當合理,但是,1/3 = 0.33333⋯⋯ 究竟是什麼?
再往下算算 1/4 = 0.25 , 1/5 = 0.2 回復理性之後,又冒出來 1/6 =0.66666⋯⋯,而接下來的 1/7 = 0.142587142587⋯⋯ 的規律性又代表著什麼?
當然,你可以說,小數點本身就是無理的,小數點讓數字人陷入了圓周率的奇幻漂流。從幾何的角度出發,所謂「圓周率」就是圓周和直徑的比率,而且不管圓的大小,都擁有相同的圓周率。一切似乎都非常合理。
但是,看看下面的影片,pi這玩意兒在小數點之後居然有這麼多數字而且不會循環,真的是太無理了,是吧?
是,數字人決定將無法用兩個整數表現的數字,例如圓周率,叫做「無理數」。
不過,就心理層面來說,除法雖然令數字人困惑,但其實減法對大多數人的生活所帶來的負擔其實更為真實。
比如說,你有一個池子,裡頭不知道有多少魚,你只知道你從來都沒有放魚苗到池子裡,而且每天都要從池子裡撈出一條魚請客。最後,終於,你的池子裡一條魚也沒有了,但你依舊想每天撈一條魚請客,怎麼辦呢?
笛卡兒(Descartes)認為:「比『無』還小的數是不存在的。」所以,沒有魚就是沒有魚了。不只笛卡兒這麼想,帕斯卡(Pascal)也這麼認爲:「從零減去一還是零。」
在「負數」的觀念上,中國應該是世界上最早開竅的國度,據說,中國在大約西元前2世紀就認識到了「負數」的存在。人們在籌算版上運算的時候,就用黑籌表示負數,紅籌表示正數。當然,到了近代的會計學,虧損是用紅色來表示,所以才會用「赤字」一詞來表示政的虧損。
所以回到魚的故事,什麼是「負一條魚」? 應該就是儘管自己的池子裡已經沒有魚了,但你還是每天都準備了一條魚請客。池子裡明明沒有魚了,卻還是每天有魚吃,說起來還真是幸運。只是如果看著空著的魚池,心中有數的人難免要焦急的,這就是「負數」的 「負面心理效果」。
所以,數字人雖然發明了「負數」,但心中其實很不喜歡負數,也很不想面對負數。不過,在負數的世界中,有一個不可思議的性質,叫「負負得正」,這是怎麼來的呢?
以上述魚的例子來說明,自己的池子裡已經沒有魚了,但你還是每天有一條魚吃,過了100天後,你就有了「負100條魚」。這可以用-1×100求得。那麼,如果,問題變成,雖然你現在的池裡沒有魚。但在過去100天裡,你每天都撈一條魚吃,請問你的池子原來有幾條魚?
答案應該是-1×-100=100吧!
當然,時光不能倒流,所以我們也回不去那池裡有一百條魚的好時光了。
我們應該是想想如何改進我們的制度,讓我們的未來更美好吧? 如果說,我們要讓罷免成為選舉制度的一部分,甚至常態,也許我們也該考慮如何讓「罷免」的行使更合理,其中自然也包括在選舉時就加入負數票的觀念。
在這充滿負數的時代,就讓我們期待「負負得正」的情勢出現吧。
責任編輯:彭振宣
核稿編輯:翁世航
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一圖看懂 太陽光電三大觀念釐清!2050淨零台灣為何要有太陽光電?

我們想讓你知道的是
為了應對淨零碳排的趨勢,台灣正積極推動再生能源。而太陽光電作為綠能發展的重要一環,本文將從環保、發電效能、經濟效益等三大面向,為讀者破除迷思,說明為何太陽光電會是綠電發展的必選正解。

隨著全球73個國家加入碳稅或ETS,碳定價已被證實是降低溫室氣體排放、減緩氣候變遷的有效手段。尤其台灣產業以外銷為導向,淨零減碳議題不僅是為環保,更關係到台灣企業的競爭力;若不積極面對挑戰,碳價成本將威脅台灣在國際市場上的地位,衝擊產業競爭力。因此,產業轉型發展綠電減排,已是不可不為的生存策略。
當全球綠電應用迅速發展,歐盟更早在2020年取得「最綠年」成果,再生能源佔總發電量的38%,甚至超越化石燃料佔比
為了應對淨零碳排的趨勢,台灣正積極推動再生能源。而太陽光電作為綠能發展的重要一環,經濟部能源局更研擬太陽光電能源用地白皮書,計畫將太陽光電用地需求納入國土規劃架構。然而,太陽光電作為新興能源,對社會大眾來說較為陌生,因此本文從環保、發電效能、經濟效益等三大面向,為讀者破除迷思,說明為何太陽光電會是綠電發展的必選正解。
觀念1:無毒可回收,汙染趨近零
「太陽光電板製造對環境有害?光電會有電磁波對人體影響?」其實,太陽能板結構簡單(主要由玻璃、鋁框和矽晶片組成),材料無毒且可回收,容易模組化又方便建置;目前政府已建立太陽光電模組回收機制,只要遵守環保法規製造太陽能板,幾乎不會排放汙染物。此外,光電發電設備主要由光電模組與變流器組成輸出直流電,不會產生高頻幅射;設備產生的磁場強度相當於一般家用電器如電腦,並沒有對人體產生電磁波危害的疑慮。
更無庸置疑,源源不絕的日照,讓太陽能成為最乾淨、最友善環境的能源之一,也是台灣綠能發展不可或缺的途徑。
觀念2:智慧電網與儲能,365天不斷電
「太陽光電無法提供穩定的能源供應?天氣不好的話,電力又告急?」其實,太陽光電已是是國家發展重點,隨著技術快速發展,勢必能應對高能耗需求,包括工業生產和大型機構的電力所需;例如台電已積極推動再生能源結合儲能,增建大甲溪光明發電廠計畫、協和燃氣機組改建計畫,以提升系統韌性與速度。透過智慧技術和儲能系統,太陽光電能夠提供穩定的能源供應,甚至有機會成為主要能源。
許多綠能產業正致力發展智慧管理、智慧電網和儲能技術,太陽光電也不例外。透過智慧管理,做到依照實際需求和天氣條件即時調整光電輸出,運用智慧電網提升能源分配的效率,藉由儲能系統在離峰時段儲電,於尖峰時段輸出能量,補足用電缺口,提升太陽光電系統的靈活度與應用效率。簡言之,無論天氣變化,只要建構完備的電力系統韌性,即可維持穩定供電。
觀念3:長遠投資,實現回本
「太陽光電設置和運維成本過高,無法回本?」我們都知道太陽光電源自取之不盡的太陽能,隨著太陽光電技術不斷進步,設施的建置和運維成本勢必逐步下降,並反映在電費上;換言之,太陽光電是一項必要的長遠投資,更是一個合理規劃即可預期回報的投資。
目前日本、歐美等國正積極發展農電共生、漁電共生,引導廢耕農地或廢棄魚塭重返耕耘或養殖,他國經驗也多次證明太陽能板有助於降低區域氣溫、幫助維護植被、避免土壤退化。
面對2030年實現產業淨零、2050年全國淨零的目標,地狹人稠的台灣更應該善用土地資源;我們需要思考的是如何再利用廢耕地,推動智慧農/漁業、實現農/漁電共生,並善用太陽光電系統特性,提升綠能佔比、土地與空間利用率、糧食生產效率,最大程度地發揮經濟效益,造就產業多贏。
發展太陽光電的路上或許會面臨許多挑戰,但永續目標在即、綠電趨勢不可逆,太陽光電已被證實是可利用的綠電來源,全民應具備綠能共識、理性討論,共同思考如何實踐環保選址、智慧管理及儲能系統,朝向長遠、穩健的太陽光電邁進,才能為淨零台灣鋪平道路,實現永續未來。
(經濟部能源署廣告)