臺大杜鵑花節：給高中生的物理學系指南

若從科學班算起，在台大物理系的三年間我一直質疑自己「為什麼要選物理系」。學相對論跟量子力學的時候問一次、作業報告寫不完還要弄實驗的時候問一次、看台積電跟華爾街年薪的時候問一次，不同原因加總起來每週質問自己三次不成問題。

但如果反問自己「為什麼不選物理系」，我也想不出個好理由。也許我的前輩師長們會笑我將問題過於簡化，但就目前而言，我認為大學讀物理學為的是成為一位科學家。

我在物理學中主要有興趣的領域是複雜系統，但我研究的系統通常不是材料、粒子、或流體，而是更廣泛多體的動態系統，從天文、生物學、到社會經濟學都屬於我關心的範疇。這些看似不同的領域或多或少可以由十九世紀發展的「統計力學」涵括，但簡單來說，物理學提供了良好的模型描述任何微觀交互作用對巨觀集合表現的影響。星系中恆星與氣體的交互作用、RNA分子與蛋白質的關係、或人在社會中的行為決策，某種程度上都是複雜系統模型試圖解釋的問題。之所以說「某種程度上」是因為物理學家未必關心問題的全貌，例如我想研究什麼樣的機制會使人與人交換意見更有效率，這有點類似熱力學平衡的問題，但我未必在乎人為什麼人有表達意見的偏好。為了研究不同的問題，我有時候寫簡單的數學模型、有時候寫程式模擬、必要的時候我也會設計及操作實驗；至於這符不符合高中生對「科學家」的想像我就不得而知了。

從反面看我在物理系的生活，我有許多在檢討的面向。像是大量的涉略不同知識相對地排擠了我鑽研一個領域的時間、以及社交生活難以避免的有所侷限等等的。是的，主觀來說我認為物理學系不是個方便交朋友的地方。請不要誤會，物理系的同學大多很友善，這裡可以交到很多熱愛物理學的朋友；但如果你期待認識很多不同領域的朋友，可以有很多跨學科的對話，你可能需要有很強的社交能力與熱情，並且積極的修習外系討論課課程。同時，物理系所學的知識通常不適合作為聊天的話題（天文很酷，但跟我聊天後就會發現我對觀星一竅不通），若一不留神，也可能會忽略現實層面的議題。我想，進物理系後如果還能關心不同的社會議題，去理解並學習不同學科觀看議題的視角，除了可以幫助你在社交生活上更為順遂，¹有時候也可以啟發一些有趣的研究主題。

以上都是我的一些個人經驗。根據我的認知，進物理系後（假設你不介意修習四大力學、線代微方複變群論），且願意花時間發覺自己所愛，你可以是物理學家、資料科學家、社會科學家。不過，物理系終究是相當「純科學」的自然科學，你在大學所學的未必能直接回答你有興趣的問題；但如果你願意投入足夠的時間與承擔未知的風險，物理學的科學哲學會提供你卓越的分析技巧 ²。