時間的起點:「大霹靂」真是時間的開端嗎?

時間的起點:「大霹靂」真是時間的開端嗎?
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我們想讓你知道的是

大霹靂,真的是時間的開端嗎?還是說,大霹靂之前,宇宙就已經存在了呢?僅僅在10年前,問這類問題,還幾乎是一種褻瀆。大部份宇宙學家堅稱,這種問題根本毫無意義;去思索大霹靂之前的時間,就和問「比北極更北的地方在哪裡?」是一樣的意思。

文:維納齊亞諾(Gabriele Veneziano)
譯:林世昀

大霹靂,真的是時間的開端嗎?還是說,大霹靂之前,宇宙就已經存在了呢?僅僅在10年前,問這類問題,還幾乎是一種褻瀆。大部份宇宙學家堅稱,這種問題根本毫無意義;去思索大霹靂之前的時間,就和問「比北極更北的地方在哪裡?」是一樣的意思。不過,理論物理的發展,特別是弦論的興起,已經改變了他們的觀點。前霹靂宇宙(pre-bang universe)已然成為宇宙學的最新趨勢。

這股探討大霹靂之前的新思潮,其實只是幾千年來左右搖晃的理性鐘擺,最近一次的擺盪而已。幾乎在每個文化中,太初這個議題,都會以各種面貌讓哲學家與神學家忙個沒完。它所關懷的問題令人應接不暇,其中最有名的一個,就展現在高更1897年的名畫中:「我們從何處來?我們是什麼?我們往何處去?」這個作品描繪生老病死的循環:每個人的起源、身份與宿命;而這份對個人的關懷,直接連繫著宇宙的命運。

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由保羅·高更 - 自己的作品,公有領域,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=717355
高更畫作:「我們從何處來?我們是什麼?我們往何處去?」

我們能夠追溯自身的血統,穿越世世代代,回到我們的動物祖先,溯及生命的早期形式以及初始生命,再回溯到原生宇宙中合成的元素,再到更早之前就飄浮在空間中的縹緲能量。我們的系譜樹是否可以往回無窮延伸?還是它的根會終止在某處?宇宙是不是和我們一樣,並非永恆的?

古希臘人曾就時間的起源有過激烈的爭論。亞里斯多德主張無不能生有,而站在時間「沒有開端」的陣營。如果宇宙不曾無中生有,那麼它過去必然是一直存在。基於這些道理,時間必定是朝向過去和未來兩頭無限延伸。基督教神學家則傾向於相反的觀點。奧古斯丁堅決主張,神存在於空間與時間之外,並且祂創造了時空和整個世界。當我們問道:「神在創造這個世界之前在做什麼?」奧古斯丁回答說:「時間本身就是神創造的一部份,所以根本就沒有之前可言!」

愛因斯坦的廣義相對論,把現代的宇宙學家帶往幾乎一模一樣的結論。這個理論認為,時間與空間是柔軟可塑的實體。在大尺度上,空間本質上是動態的,會隨時間而膨脹或收縮;它承載物質的方式,就像海浪承載浮木一樣。天文學家在1920年代,確定了我們的宇宙目前在膨脹:遙遠的星系彼正此互相遠離。由此推論,時間是無法往回無窮延伸的,而這正是物理學家霍金(Stephen Hawking)與彭若斯(Roger Penrose)在1960年代所證明的。因為當你把宇宙歷史往回倒帶,所有星系終會擠到一個無限小的點,稱做奇異點(singularity),這就和它們掉進黑洞的意思差不多。每個星系或其前身,被壓擠到大小為零的程度,而如密度、溫度與時空曲率等等的物理量,則變成了無限大。奇異點就是萬物的起點,超過那個界限,我們的宇宙系譜就無法再往前延伸了。

宇宙各處竟是同個樣子?

無可避免的奇異點,對宇宙學家造成了嚴重的問題。特別是當我們把宇宙在大尺度下所展現出高度的均勻性與各向同性,拿來和奇異點擺在一起,就更令人不安。由於宇宙在大尺度上到處都相同,因此在相距甚遠的區域間,必定以某種方式傳遞訊息,好協調彼此的性質。可是這和舊的宇宙學典範相牴觸。

為了明確起見,不妨試想從宇宙微波背景輻射釋放後,這137億年來所發生的事情:星系之間的距離成長了1,000倍(由於宇宙膨脹的關係),而可觀測宇宙的半徑,卻成長了10萬倍之多(因為光速比宇宙膨脹速度更快)。我們今天看到的宇宙,有許多部份是我們在137億年前所看不到的。的確,在宇宙歷史上,現在那些來自最遙遠星系的光,還是第一次光臨本銀河。

儘管如此,本銀河和那些遙遠星系的性質,基本上居然是相同的。這就像是你出席一場聚會,只為了在10個你最好的朋友中,找出和你穿得一模一樣的人。如果只有兩個人有相同的穿著,那麼用巧合就可以解釋得過去。可是如果衣著相同的人數多達10人,這表示參加聚會的人,八成事先就約好了。而在宇宙學中,這個數字不是10個,是幾萬個─這是全天域微波背景中的區塊數目,它們彼此無關,但統計上卻完全等同。

當然總有一種可能是,所有那些空間的區域在誕生時,便被賦予完全相同的性質;也就是說,均勻性只不過是個巧合罷了。不過物理學家已經想出兩種更自然的方式來擺脫僵局:讓早期宇宙比標準宇宙學中的宇宙小得多,要不然便老得多。任一條件(或是兩者一起)都能讓居間的聯繫成為可能。

本文獲《科學人雜誌》、《科學人粉絲團》授權刊登,原文刊載於此

責任編輯:朱家儀
核稿編輯:楊之瑜




出發!智慧城市中不可不知的新發現—智慧科技驅動的城市生活服務

出發!智慧城市中不可不知的新發現—智慧科技驅動的城市生活服務
Photo Credit:TNL Brand StudIo

我們想讓你知道的是

智慧城市的樣貌早已不是電影中遙不可及的想像,但在不同族群與不同生活習慣的情況下,科技是否能發揮價值滿足所有人的需求?透過逾1,200位受訪者調查、90多萬篇新興科技文本中,精煉出390組六大領域關鍵字,並從中勾勒出科技如何賦能民眾的日常生活,究竟有哪些是潛在的需求及服務值得產業關注、不容忽視的發展趨勢?

智慧城鄉以創新服務模式來滿足市民對城市生活的需求,同時引領企業智慧化應用的進程,結合以人為本的發展目標,帶動了產業經濟與社會結構改變,逐步讓科技慢慢滲透民眾的生活中,在不斷地創新與變革之下,讓民眾對城市的轉變更加有感,打造更美好的幸福臺灣。

日常行為大觀察—找出生活痛點,用科技加速擁抱智慧

但在這些年的耕耘下,民眾對智慧城市的應用場景有哪些想法呢?透過網路輿情資料的大數據分析,調查臺灣現行智慧城市的網路趨勢,再針對13-59歲民眾進行抽樣調查,解析民眾對智慧服務的認知、需求及好感度,彙整出智慧城鄉民眾生活應用調查,目的正是希望能藉由調查的過程中,找出民眾實際有感的智慧應用服務,除了能提供產業一個前進的目標,也能梳理出需要進步的領域,持續為智慧城鄉的推展努力。

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在日常城市生活中的觀光零售、線上農產、交通運輸、市政服務、教育學習及健康照護等六大領域的應用服務,綜合各項指標觀察到,疫情確實成了民眾生活轉變的催化劑,加速了對智慧科技的依賴,以滿足新常態生活下的需求。

從智慧城鄉民眾生活應用調查中發現,民眾在六大生活領域內仍有許多日常需求。以觀光零售而言,民眾認為網購缺乏比價資訊及旅遊時資訊蒐集不易,分別達66.7%與63.3%;在線上農產的部分,有66.3%的民眾對於線上購買生鮮蔬果的品質仍有疑慮;而在交通運輸上,最讓民眾煩惱的就是找不到停車位的問題,高達66%。

另外像市政服務的部分,覺得臨櫃市政程序繁瑣達58%、卡片與票證難整合達57.1%;因應疫情而轉型的線上教育模式,民眾認為缺乏統一學習入口網的比例達56.1%;在健康方面,對於高齡長輩長照人力短缺的問題有50.5%的民眾感到憂心,另外需要長期監測生理數值卻無法堅持配戴穿戴式裝置的比例達44.9%。

這些受到疫情影響,及早已隱藏在日常生活中許久的生活麻煩,都可做為未來智慧城鄉提供發展智慧服務的參考依據。而智慧城鄉將跳出傳統框架,結合民眾及產業的困擾,催生出更多符合需求的智慧服務解決方案,創造更多生活與科技的互動價值。

六大熱門服務正在蔓延中,疫情後你的新常態是哪一種?

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從2020年Covid-19疫情爆發後,觀察到六大熱門服務正逐步擴散到民眾的日常生活之中,依據使用率的高低順序分別為無接觸服務、城市資訊整合、即時路況、線上教育平台、健康量測站以及一站式線上旅遊平台。

一、無接觸服務
因疫情大大改變民眾的生活習慣,無接觸服務是本次調查中最普及的一項,整體使用率達到69.3%,包括透過AI影像方式建置結帳系統,不僅無接觸、還能大幅提升結帳效率避免大排長龍。進一步調查可以發現,行動支付更是無接觸服務中最主要的使用項目、整體使用比例高達7成,而會員紅利與獎品兌換等服務內容更能提升無接觸服務的附加價值,吸引民眾的使用意願。

二、城市資訊整合
在城市中的疫情、水情、交通、空氣品質及公共設施使用等生活資訊,有高達56.7%的民眾相當關心。而將城市相關資訊整合為清晰易懂的城市儀表板後,不僅可以讓民眾更了解城市及生活周遭的現況,也能讓政府機關思考城市進步的執行方向。針對民眾辦理市政服務時,常因為臨櫃手續繁瑣而困擾,有將近7成民眾希望能提供24小時線上資訊整合的服務系統,包含資訊搜尋、服務預約或線上諮詢等服務,減少臨櫃作業影響的操作成本及等候時間。

三、即時路況
尖峰時刻的通勤問題常令許多人深感頭痛,有50.9%的民眾在出門上學、上班或辦理事務時,會使用即時路況與最佳路徑導航的交通服務,結合即時資料庫與AI人工智慧進行時段、路況及車速等的數據分析,提供通勤人士最佳的交通選擇,不僅可以解決道路壅塞、提升效率外,也能減少因塞在車陣中產生的空污危害。

四、線上教育平台
在疫情衝擊下,線上教育平台的整體使用比例達到 46.4%,其中約有4成以學校正規教育遠距課程(含國中小、高中職、大專院校以上)為主要使用項目。而其次的語言線上學習課程及專業技能課程(如數位繪圖、程式語言等)也相當熱門,使用比例都高達3成5以上。線上教育的崛起,顯示出民眾的接受度逐漸提高,且有越來越多主題的課程轉移至線上教學模式,消弭因時間、距離及資源而受限制的民眾,提供更多學習的機會。

五、健康量測站
健康意識的抬頭,民眾逐漸認知培養自主健康管理的重要性,由於地區偏遠醫療資源不足、家中沒有健康量測設備,或是量測站有提供獎勵(含獎品、紅利、優惠券等)因素,讓健康量測站服務的整體使用率達到44.5%。以社區為服務場域的自助健康量測站,結合衛生所、醫療院所、長照據點、社區活動中心及商業通路等據點,提供生理健康量測、遠距諮詢及健康紀錄雲端數據化等功能。透過這樣的方式,不僅能解決醫療資源不均的問題,更能串聯核心醫院與基層診所打造健康共同服務網。

六、一站式線上旅遊平台
現在因資訊爆炸,民眾對於網路上爆炸的旅行、景點、住宿或美食等各項資訊難以選擇,而有41.1%的民眾喜愛在一站式線上旅遊平台進行票券訂購。線上旅遊平台不僅能綜整其他旅客的訂購經驗,整理成排行榜或評分等級以供參考,也能依據旅客的使用習慣提供行程建議,方便旅客可以一次解決行程中交通、景點、住宿及美食等的各種所需。

市民卡整合多項民生所需功能,成最具話題性的智慧服務

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另一項有趣的發現,是疫情後民眾對於市民卡的使用成長了206%,可說是另類的無接觸商機延伸。在虛實整合的趨勢下,一卡在手的狀況逐漸轉往手機移動,市民卡在轉型為線上虛擬市民卡後,整合多項民生所需功能,讓民眾只要透過市民卡就能通行無阻,因此成了時下最熱門的智慧服務。包括臺北市、桃園市及臺中市等行政區,都推出在地市民卡,特別在疫情嚴峻時刻,整合各種不同用途的市民卡,透過感應或掃描方式就能享受各項生活的便利,不只是體現了零接觸的新常態生活,更能藉由數位足跡的蒐集,強化未來使用者的生活體驗,讓智慧科技從小地方中逐步滲透。

可預見未來民眾的生活將與資通訊科技更加緊密,而藉由市民卡的發行不只能強化民眾對在地的認同感,也能透過市民卡串聯的各項服務,讓民眾享受更便利的後疫情生活。

遠距醫療成長幅度快速,為高潛力發展服務

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疫情不只催生了新型態的智慧服務,也讓不少具有隱性潛力的智慧應用大放異彩。透過調查發現民眾對於遠距健康照護的接受度與需求度逐漸提高,也讓遠距看診成為未來最具有發展潛力的智慧服務。雖然目前遠距醫療的整體使用率並不高,但民眾在使用後,對於問診效率、操作方便及症狀判斷的評價都感到相當滿意,也讓人對於未來智慧醫療的普及與應用感到更佳的期待。

臺灣遠距醫療的發展,在法規、遠距醫療工具及藥品配送的限制下而受到阻礙,但在Covid-19疫情的強勢襲擊下,也讓眾人逐漸意識到遠距醫療的迫切。雖然建立遠距醫療生態系還有許多必須調整及開放的,但目前已經針對弱勢、獨居、行動不便、離島及偏遠地區的民眾進行智慧服務的應用,期待能解決數位落差,讓每個人都透過智慧健康服務擁有更多保障。

在政府及智慧服務廠商的共同努力下,「普及智慧城鄉生活應用計畫」會持續針對民眾生活需求提供更全面的解決方案,也將繼續觀察並尋找民眾有感的生活方向,作為未來的發展目標,期待能加速國內智慧服務的生活應用,讓科技逐步翻轉你我的生活場景。


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