亞太政策倡議研究所（ASAP）專欄｜張博宇

教育局今年8月就高中生物、化學及物理三科的更新課程向中學發出諮詢稿，其中物理科首度建議加入「量子物理學」和「狹義相對論」。這兩個名詞相信大家並不陌生，但若要說出背後的概念，大多數人只會覺得深奧難懂，與日常生活相距甚遠，更像是物理學家才需要接觸的內容。因此消息一出，不少人的第一反應或許是，這些高深理論，中學生真的學得明白嗎？即使學得明白，這些理論對學生日後的生活及工作又有甚麼用？

時間與空間都是相對的抽象概念

「狹義相對論」與「量子物理學」所描述的現象，遠離日常生活經驗，甚至有違一般直覺。以狹義相對論為例，我們一般的認知是速度是可以相加，在時速為100公里的列車上，向列車行駛方向抛出一個時速為20公里的皮球，那麽皮球相對於站在路軌旁的行人而言，應當是以120公里每小時的速度行駛而過。但狹義相對論所說的便是光並不跟從這個「速度可以疊加」的一般常識。光在真空中的速度對所有觀察者而言是絕對的，是不變的，無論觀察者的速度為何，是正在接近光源或者遠離光源，所能夠測量到的光速都是相等的。

假設在以接近光速行駛的太空艙內，向同樣的行駛方向發射一顆接近光速飛行的子彈，子彈相對於地面的速度仍然大約只是接近光速，而非相加後的接近兩倍光速。無論速度如何疊加，結果只會愈來愈接近光速，卻永遠無法超越。愛因斯坦以「光速不變」為前提，推論出時間與空間並非絕對，而是相對的。只要一個物體移動的速度足夠快，尤其是接近光速時，這個物體所經歷的時間會變慢，而空間距離也會相對收縮。

因此，太空旅行者數十年後歸來仍然容貌年輕，這種科幻小説裏時常出現的橋段其實並不是天方夜譚。試想像當一個人以99.99%光速飛向100光年外的星球，從地球上的人看來，這樣旅程需要100年，但對這位太空旅行者而言，時間只過了約1.4年。而當速度不斷趨近於光速，那麽對於這位旅行者而言，時間和距離便越接近零。

脫離直覺的學習帶來了什麼？

由「光速不變」推論出「時間與空間是相對的」，需要的是極强的演算及邏輯推理能力，當中涉及的都是抽象的理論和一環扣一環嚴謹的邏輯推論。學習這類科學內容時，學生無法從日常生活中找到類似的現象，那麽也就無法依據日常經驗乃至直覺展開學習。從來沒有人體驗過接近光速的旅程，日常生活的時間及空間感覺上是絕對的。當直覺和類比都派不上用場，剩下的便只有邏輯。

筆者過往修讀A-Level，選修純數、應用數學及物理。印象最深的是純數幾乎不涉及數字，就只有平日生活不會見到的符號，完全想像不到實際用途。而在應用數學及物理中，最深印象是要計算導彈追截戰鬥機所需的時間，當時完全不明白學習這些內容的目的，畢竟我不會想像自己會從事軍事相關的工作。同樣地，當初學習過的那些高深數學與科學知識，那些為了取得成績而不斷完成的艱深題目，除了部分統計學內容偶爾有用，絕大部分在如今的工作中都派不上用場。

那麼，當初的學習是否完全沒用？筆者並不這樣認為。確實，在往後的工作經歷中我並沒有攔截過導彈，分析工作會涉及數字，不是只有符號。但當初在解這些題目的過程中，所需要用到的分析能力、邏輯推演、以及最後驗算等等步驟，在如今的工作中逐漸變成拆解問題、推論出解決方案的解難能力。雖然從表面來看，這些能力與過往的學習內容並不直接相關，但正是過去的那些解題及邏輯推理訓練，幫助了自己在如今的工作中應對困難並解決了一個又一個的難題。可以說，不管是過去的學習還是如今的工作，其實都是在解題，只是題目不同，但「解」這個過程一直存在。

世界經濟論壇的《2025年未來就業報告》訪問了全球逾千家企業，發現「分析思維」（Analytical thinking）連續多年位列僱主最重視的核心技能，約七成企業視之為必要能力。但是這種思維不是與生俱來的，而培養這種思維的關鍵，或許就是靠學生時期解答的一個又一個難題。

忘記公式之後，剩下什麼？

學生日後能把「量子物理學」和「狹義相對論」實際應用於工作或生活的機會微乎其微。然而，解答艱深抽象的數學或科學問題，靠的不是直覺，「我覺得」、「我認為」等主觀論述在此毫無立足之地，剩下的只有最「硬核」的邏輯推理能力，而這種能力是未來解難能力的基礎。

相傳愛因斯坦說過，「教育就是當一個人把在學校所學的全部忘光之後，剩下的東西」。這句話的確切出處未明，但道理簡單易懂。無論學生時代學過多少高深的數學及科學知識，只要日後的生活和工作用不上，這些知識終會隨時間慢慢淡忘。但遺忘並不代表這些知識，以及過去埋首操練題目的時間毫無價值。因為在這個過程中慢慢累積的演算及邏輯推理能力，是不會隨知識淡忘而消失。這些才是科學真正帶給學生的財富與價值。

因此，當我們討論應教導學生甚麼內容時，除了關注知識本身的難度或應用場景，更值得留意的是，這些知識能否為學生帶來超越知識本身的收穫。光速不變，是愛因斯坦整套理論的起點。而教育也有它的「不變」，課本內容會更新，公式會被遺忘，就連如今被廣為接受的理論可能都有被推翻的一天，但學會如何思考，這份收穫不會隨時間褪色。

作者張博宇是亞太政策倡議研究所ASAP研究總監。

亞太政策倡議研究所（Asia-Pacific Society for Advocacy and Policy, ASAP）結合嚴謹精闢的公共政策研究及積極倡議策略，將實證研究轉化為政策推動力。

文章僅屬作者意見，不代表香港01立場。

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