【新文章】為什麼一天有24小時?
我們都知道時鐘走一圈有12個數字,當時針走完兩圈就代表是24小時過去了,是新一天的開始。然而,你又有否想過為什麼是24而不是23或25,又或者不乾脆用10呢?
現代科學裡,時間的國際單位(SI unit)是秒。1秒的長度有精確定義:銫-133(cesium-133)原子基態的超精細結構(hyperfine structure),當進行量子躍遷時釋放的電磁輻射頻率的9,192,631,770個週期的時間長度[1]。秒是七個物理基礎單位之一。
一天24小時可能源自古埃及文明。古埃及的人在一年之間變化的夜空中發現了24顆明亮的星,剛好能夠把整晚分成24等份。由於埃及接近赤道,黑晚長度大約是12個小時,但不要以為一晚只能看見12顆星!由於星星會東升西落因此在埃及的一年中任何時刻,都能看見18顆星(剩下的6顆位置接近太陽因而看不見)。而且,頭尾各3顆星都出現在日出或日落時候,因太陽光的關係而很難看見,因此真正容易看見的只有黑夜中的12顆星。所以,他們把夜間劃分成12等份(注意不是11,只要12顆星放於每份的中央即可),亦按照此習慣把日間分為12等份。
不過在日間看不見星星,古埃及人如何得知時間?原來,他們會在日間使用一種稱為日晷(sundial)的儀器。這是一種把一個「人」字型垂直放在一個圓盤上的儀器,太陽光照射下來,便會在圓盤上投射出陰影,陰影指着的數字就是日間的時間。在晚間,除了使用12顆星之外,也有一種比較可靠的計時方法,就是利用放在特製水桶中的水位高度來顯示出夜間的12等份。
早晚各分為12等份亦有可能來自另一個原因。古埃及人採用的是12進制而非現在我們所使用的10進制。有些歷史研究指出,他們可能習慣用拇指數數目,而其他4隻手指各有3節,因此就等於12了。因此,一天24等份剛好等於兩隻手除了拇指之外的指節數目,所以這亦可能是他們採用24這個數字的原因。
不過在未來,一天可能會有25小時,甚至更久呢!因為月球所引起的潮汐,海水會與地球摩擦,使地球的自轉速度減慢。大約每5萬年地球自轉就會減慢1秒。因此,在大約1億8千萬年以後,我們一天就能有25小時用了!同樣道理,在大約14億年前,地球的自轉比現在快多了,當時一天可是只有18小時呢!原來,一天並不一定就是24小時的啊。
之不過,如果一天被分為24等份,為什麼1小時和1分鐘都卻被分成60等份?這就與古巴比倫人使用60進制有關。對古巴比倫人來說,60是個非常方便的數字,因為它能夠被非常多日常需要用到的數目字除盡:1、2、3、4、5、6、10、12、15、20、30。這對於表達一個數字的分數很有用。
這個習慣被流傳到古希臘。事實上,小時和分鐘被分為60等份的做法,與西方科學和數學之中把角度分為360等份有關。測量地球周長的古希臘科學家埃拉托色尼(Eratosthenes)首先把一個圓形分成60等分。之後喜帕恰斯(Hipparchus)把這定義推廣為360等份。最後,為了量度比1度更小的角度,古希臘人把1度再分為60角分、1角分再分為60角秒。
角分的拉丁文是partes minutae primae,意即「第一分割」,英文譯作first minute,漸漸簡稱成minute,即我們說的角分或分鐘。角秒的拉丁文partes minutae secundae,意思就是「第二分割」,即是second minute,之後就簡稱second,即我們說的角秒或秒。不過直到16世紀末發明機械時鐘之前,普羅大眾基本上都不使用分鐘和秒。
總結來說,「從上而下」把1天分為24小時,是古代天文學和度量衡傳統而來。「從下而上」由定義1秒到60秒為1分鐘、60分鐘為1小時,再反過來把1天的長度定義為24 x 60 x 60 = 86,400 秒,則是現代科學的做法。
[1] 可參考國際度量衡局(BIPM)對秒的定義:
https://www.bipm.org/metrology/time-frequency/units.html
躍遷 輻射 在 李開復 Kai-Fu Lee Facebook 的精選貼文
李開復《經濟學人The Economist》專欄:新冠疫情加速自動化大躍遷
中文授權翻譯來自創新工場微信公眾號,原文刊載於經濟學人官網:https://www.economist.com/by-invitation/2020/06/25/kai-fu-lee-on-how-covid-spurs-chinas-great-robotic-leap-forward
2003年SARS疫情期間,北京的實體商店全數關門歇業,這迫使一家零售商嘗試向網路轉型,開拓新市場,這家零售商後來發展為當今中國大陸電子商務巨頭之一:京東。再把時間快轉到我們所在的2020年新冠疫情期間,京東大舉推行新型自動化倉儲,單日訂單處理能力超過150萬單,推動銷售額飆升20%,還在武漢用上了機器人和無人機配送,並計劃於今年內在各地開設1000家自動化餐廳。
我們的世界正迎來疫情衝擊下的重大革新:自動化、智能化和數字化。中國經濟正在經歷一場由自動化驅動的升級再造,大規模引入機器人科技來降低商業運作中人與人的接觸;在線業務、演算法和自動化實現了降本提效及安全保障。雖然這樣的轉變在此次疫情之前就已發端,但疫情確實起到了加速的作用。同時我預測,自動化技術短期內可以用於保證社交安全距離,長期而言將對商業運行機制產生更廣泛、更深層次的影響。這一波後疫情時代的自動化浪潮在中國如火如荼,或許也將於世界各地的商業環境開花結果。
過去人們以為要完成生活中的大事小情,就得與他人面對面互動。經歷疫情隔離後,他們發現其實並非如此。從醫療看護、餐飲、配送、製造、物流、運輸和教育這類藍領屬性的職業,到金融、客服、業務、人力資源、法律和會計這些白領屬性的工作,很大程度上都可以由軟體和機器人科技來完成。
從歷史角度看,當經濟下行週期恰逢新一波成熟科技的應用落地,往往會掀起自動化的熱潮。企業受到成本壓力後,會覺得有必要削減工作崗位和嘗試新科技。一旦企業成功引進機器人來取代人類員工,老闆們就不太可能走回頭路,因為機器人不會生病、不會曠工、不會因為要執行危險任務而要求漲薪。事實上,機器人可以說是疾病大流行期間取代高危崗位的最佳解決方案。難怪美國麻省理工學院的經濟學家大衛·奧特爾 (David Autor) 將新冠疫情稱為「自動化推手」。
中國在發展自動化經濟方面有著得天獨厚的優勢,雖然擁有龐大的勞動力,但在過去20年間,中國的勞動力成本增加了十倍,是越南的兩倍多。作為世界工廠,中國有十足的動力實現智能製造,進而從製造大國晉升為製造強國。現在中國已經是全球最大、增長最快的工業機器人市場,2018年大陸的工業機器人市場規模激增21%,達到54億美元,佔全球銷售額的三分之一,各行各業也在積極探索將機器人技術融入製造業的方方面面。
自動化加速的趨勢還輻射到製造業以外的諸多領域。 二月疫情在武漢迅速蔓延,規模龐大的火神山醫院在十天內建成,成列的機器人在醫院內奔走,進行消毒和物資運送,機器人的「身影」還出現在各地的學校、醫院、商業建築中。上海機器人公司擎朗開發的一款無人車結合了激光雷達、計算機視覺、傳感器等技術,可執行無接觸消毒任務。
前陣子我在北京居家隔離時,網購的包裹和食品都由社區的機器人運送,它裝有輪子、外形敦實,很像《星際大戰》中的R2D2,送貨時先以無線呼叫電梯,自主導航至我家門口,然後撥打我的電話通知開門取件。我取走快遞後,機器人就會回到前台等候下一個任務。
美團外賣也推出了「無接觸」配送服務,將餐品送至指定的取餐點,外賣小哥和顧客無需互動便可完成交易,美團還在積極測試無人駕駛送餐車。微信也開發了一個系統,人們可以用手機瀏覽餐廳菜單、點餐和結賬,由人類或機器人將食物送上餐桌。穿梭於店內的機器人服務生可能是為了隔離安全,也可能是為了炒噱頭,但未來它們或許會成為大多數普通餐廳的基礎配置(上流餐廳除外)。
不過短期來看,自動化對白領類型的工作影響更大。雖然流水線這樣基礎的重複性工作容易實現自動化,但多數手工技藝對機器人來說仍舊難以掌握。21世紀的「智能自動化」將有別於20世紀的初級物理自動化,因為如今的機器人需要將機械工程和用於感知和精細動作操控的人工智慧技術模塊融為一體。而在疫情期間,白領員工居家上班,他們在線上的一切活動、承擔的所有任務都被轉化成數據,標誌著向機器全面接手邁出了一小步。這就是自疫情危機爆發以來,提供“機器人流程自動化”的公司迎來一波銷售熱潮的原因。
作為身在中國的高科技投資人,我第一手見證了這些科技在疫情期間落地應用,舉例創新工場投資的追一科技公司開發了一款客服中心自動化軟體。疫情期間,大陸一家大型銀行的信用卡部門部署使用了該軟體,每天和客戶的通話量高達35萬,相當於1200名人工客服的工作量,這類對話機器人不僅降低了成本,還提高了客戶滿意度,增加了收入。現在追一科技已將AI數字員工的落地應用擴大到智能營銷、智能分析、智能培訓、智能助理等諸多場景。
後疫情時代的商業環境新脈絡正在成形,一切可通過自動化降本提效的運營環節都將實現自動化,而自動化過程壓縮人類崗位,不僅僅是為了利潤和績效,更是為了健康和安全。機器人和軟體在疫情發生前便已展現出吸引力,如今這些技術更是有理由成為企業剛需——無論新冠肺炎疫苗是否會研發出來。
雖然一些工作因自動化改變或消亡,但許多新的工作崗位也被創造出來,例如數據中心、5G設備、智能軟體等新的數字化基礎設施,軟體將需要人類員工加以研發部署,而機器人的操作和維修也需要人類技師。同樣,以人為核心的數據收集和標籤分類工作也需要人類參與,以便為AI提供“燃料”,助力自動化經濟發展。許多行業將根據「人類-數字共生」的嶄新模式獲得重塑。以教育領域為例,AI可擔任24小時在線的老師和教練,而人類老師則是智慧的導師和激勵者;在醫療領域,AI將協助人類醫生,充當精準的、有針對性的診斷引擎,而人類醫生則負責與患者溝通和做出最終的決定。
在向自動化經濟轉型的進程中,政府和民間機構需要攜手努力,共同試驗和樹立最佳模式,幫助就業大眾做好準備,並對面臨失業風險的人群進行再培訓。中國較早採用自動化科技,而且有望成功從一個貧困的農業經濟體轉型為一個工業強國,說明中國大陸的實踐可以提供寶貴的經驗。
二戰後,美國的商業慣例成為了全球標準,世界各地的企業都立志與之看齊,在此次疫情的推動下,中國將加快推進自動化、人工智慧和機器人科技深入各行各業,同時為其他地區探索未來方向提供可藉鑑的思路。 ■
本文作者 | 李開復博士
創新工場董事長兼首席執行官
創新工場人工智慧工程院院長
©The Economist Newspaper Limited, London 25th June 2020
躍遷 輻射 在 作者 Facebook 的最佳貼文
1+2+3+4+…=-1/12
2019年咁就無咗12分之1。
理性有幾個條件,其中一個就是時間,沒有時空我們就沒法經驗,但我們口中所指的時間到底是甚麼?
時間是相對的,它要借助客觀世界其他物件的運動來釐定它。地球圍繞太陽公轉一圈是一年,秒針繞過60刻度為一分,「銫133原子於基態之兩個超精細能階間躍遷時所對應輻射的9192631770個週期的持續時間」為一秒,人們參照時間需要參照外界的物理運動對時,進一步說,時間問題關乎心物之間的共時性。
心靈的內在時間偏偏是非物理的,歡樂嘅時光過得特別快,熱鍋上的螞蟻度秒如年,經驗的內容釐定了時間的長短。每到年尾當你慨嘆咁快就過咗一年,其實揭示你今年過得毫不充實,並無有意義的東西值得銘記,才產生光陰匆匆之感。所以,康德的定義要加上新的註腳:時間是經驗的條件,但同時經驗也是時間的條件。
有人編作一剎那是0.018秒,一須臾是48分鐘,這種校準將心界和物界畫上等號。但現在請你對錶,閉上眼數30秒,再睜開眼,世界的確過了半分鐘嗎?幾十年前心理學家做了一個實驗,請了一班音樂家帶上腦波儀,打不同速度的拍子,結果發現大家對時間的理解都不同,與實際時間都存在誤差。不過,有一個叫學者驚訝的例外:神奇的卡拉揚打的拍子竟然完全符合物理時間。他們問他是怎樣做到的,卡拉揚回答說:「是訓練使然。」
然後,他示範他如何一邊口打120bpm的拍子,一邊腳走100bpm的步伐。故事說明,卡拉揚的控制慾大到他可以控制時間,他確實是一個「紀」「律」的人,令其他人相較之下顯得散漫。不過,音樂裡面有一個很重要的概念,叫rubato,自由時間。樂手可以無視原有tempo,根據樂句內在的張弛去鬆展時間,而達致自由。換言之,在rubato的瞬間,人被要求脫離物理時間,在物質世界呈現心靈時間的可能,一種時間的審美。
這種藝術是無法言傳和記載的,只能靠你的身體和耳朵去感受心靈如何從物理解放出來,而我相信這種藝術也能在你的日常生活中可以體驗——脫離你原有的作息紀律,觸發一些全新事件,你會嘗得到新鮮的空氣,擺脫世上眾多物件運行下建構出來的共時世界,像一個時鐘掉針那樣。這樣,你會發現自己更加接近本真,原來你原有的時間觀窒礙你去親近。
時間觀,時間是一種觀照。時間一分一秒流逝,是加數概念;這年沒了12分之1,我的人生過了一半,是分數概念。單單是這兩種概念的分野,就足以左右你如何看待你每一天的人生。而時間的破碎,就在瀕死經驗裡——人要駕馭心理時間,只有無時無刻經驗死亡就在眼前。在它的迫力下,再微弱的經驗都頃刻變重,時分秒失效,時間將由你重新賦予意義。
作者
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