劉子賢：電路與人生路 | 聯合早報

近來，為了要在到象牙塔修讀電氣電子工程本科前做準備，我讓自己遨遊在廣闊的網絡和書籍大海中，尋覓電氣與電子基礎知識的寶藏。不料除了這個寶藏，我還有一份意外收穫——對漫漫人生路的感悟。

先説説最簡單的歐姆定律（Ohm’s Law），V=IR。人生路，坎坎坷坷磕磕絆絆跌跌撞撞，有着種種障礙，就好比電路中的電阻（resistance, R）。要讓電流（current, I）穿梭電阻，必須有電壓（voltage, V）。我們勇往直前、努力不懈地活下去，乃至達到成功的彼岸的信念，不就像電壓嗎？電壓愈大，才能讓電流穿過愈大的電阻；信念愈大，才能讓我們有動力越過愈大的困境。

電阻定律的公式為R=ρL/S。人生中挫折有大有小，有天災人禍的損害，也有雞毛蒜皮的煩惱，原因都不相同；有長有短，有長期的煎熬和折磨，有短暫的痛苦和不滿，長度皆不一樣。同樣地，電阻的大小也取決於其材料的電阻率（resistivity, ρ）和其長度（L）。當人生中的挑戰來襲時，能助我們減低挑戰的難度有知識、技能、社交網絡等，就如電阻的橫截面積（S）。

無論是電阻的材料和長度，抑或挫折的大小長短，都非我們可輕易控制的。唯有橫截面積是我們能掌控的。但是，太大的橫截面積可能會佔用太多空間，而太多的知識、技能、社交網絡等會花費我們很多精力和時間。因此，知識和技能，要求精不求博，要求專不求雜，而無謂的社交須避免。

串聯（series）電路是一人的人生路，並聯（parallel）電路是多人的人生路。把三個xΩ的電阻串聯，電阻總值為3xΩ。把它們並聯的電阻總值則為(x/3)Ω，變少了。眾人一起分擔各種困難，困難便會更容易被克服。團結就是力量！

人多固然好辦事，可是，倘若人們不好好合作、協商，甚至自私自利、損人利己，便會產生現實中的各類社會問題、道德衝突。

相信在學習直流電（direct current, DC）和交流電（alternating current, AC）時，人們都會對愛迪生和特斯拉的電流大戰略有耳聞。1880年晚期，特斯拉發明了交流電，解決了直流電不容易轉換成更高或更低電壓的問題。為了不失去他從直流電專利中獲得的版税，愛迪生竟舉辦詆譭交流電的運動。他散佈謠言，聲稱交流電更危險，甚至公開用交流電電擊流浪動物來證明他的觀點，卻被特斯拉成功闢謠。愛迪生、特斯拉，同被譽為偉大的發明家，愛迪生因貪婪而引起爭議。這值得我們深思。

愛迪生眾多發明中，最知名的，亦最具爭議的莫過於燈泡，即白熾燈。白熾燈是非線性元件（non-linear element），不滿足歐姆定律。當電壓提高時，白熾燈的電阻也會因温度的提升而隨之升高，最後鎢絲燒斷了，燈泡也熄滅了。這好似有些人朝向成功的信念堅強了，生命開始“發光發熱”了，但因貪心、妒忌、嗔怒、愚痴等負面心理作祟，最終身敗名裂，遺臭萬年。

該怎麼避免這種有爭議的人生呢？我想，應該像發光二級管（Light Emitting Diode, LED）那樣，少“發熱”，多“發光”。

LED，比白熾燈高效節能環保的光源，早在1962年被髮明瞭。然而，在往後三十餘年，藍光LED一直都沒有被髮明。這意味我們無法將已被髮明的紅光和綠光，與藍光結合，產生白光LED。

1992年，和擁有許多資源，得到很多幫助下發明白熾燈的愛迪生相比，獨自在一家默默無聞的小日本公司工作的中村修二，正積極地研發藍光LED。

LED是種二級管（diode），僅允許電流作單方向傳導，堅守己道、恪守信念，像極了儘管遭到公司新社長的反對，還是不為所動的中村。半導體（semiconductor）二極管在電壓為正向偏置（forward bias）時，電子（electrons）從N型半導體一端，流向P型半導體一端，使耗盡層（depletion layer）變窄，不就像漁村出生，連博士學位都尚未取得，從零經費開始，靠着從回收站蒐集廢舊物來搭建實驗裝置，憑着正向的信念突破難關的中村嗎？電子和空穴（holes）結合，釋放大量的光能，儼然歷經多重磨難後，中村終於在1996年發明了藍光LED，成功推動了這場照明領域偉大的革命，轟動全世界，造福全人類。2014年中村修二獲得諾貝爾物理學獎。

你我都明白，中村教授有今時今日的成就，並非一朝一日所達成，而是通過日積月累的辛勤努力所獲得。自我反省：我這個即將邁入大學生涯，一無所有、乳臭未乾的小子，人生目標不是很確定，唯渴望將來有所成就，對社會有所貢獻。難道想成功，要先發瘋嗎？

發瘋，這個詞太模糊了，依我的定義，理應為對未來有所準備。怎麼説呢？對未來有所準備的人，方能毫無畏懼；毫無畏懼的人，才真發瘋。

電學勇士富蘭克林説過：“沒有準備的人，就是在準備失敗。”

我要在我的電路中安插抵抗電壓變化的電容器（capacitor），以及抵抗電流變化的電感器（inductor）！不論是做足堅定信念的準備，或者對為賦予人生意義的準備，都是通往成功的登山階梯、過河船舟。

怠惰時，莫忘提醒自己：1秒內有6.24 x 10^18個電子通過為1安培（1A），1秒內有一百萬個細胞在人體裏死去。生命變幻無常，我們怎能不好好準備呢？

但準備充足了，還要面對人生中各種選擇。選擇，宛如進入雙極性晶體管（bipolar transistor）的基極（Base）的電流。稍微的變動，可大幅度地改變從集電極（Collector）進入，發射極（Emitter）出來的電流。假使調整錯誤，輕則破壞晶體管，重則導致電線短路，引發火災。故被迫做出正確選擇的我們難免會壓力山大，陷入迷茫和不安，對人生不知所措。

複雜的電路，可以用戴維南定理（Thevenin’s theorem）和諾頓定理（Norton’s theorem）簡化。複雜的人生路，又該如何活得更簡單呢？

基爾霍夫電流定律（Kirchhoff’s Current Law）表明，假設進入某節點的電流為正值，離開這節點的電流為負值，則所有涉及這節點的電流的代數和等於零。基爾霍夫電壓定律（Kirchhoff’s Voltage Law）表明，沿着閉合迴路所有元件兩端的電勢差（potential difference）的代數和等於零。其實，漫漫人生路，不啻終歸於空，畢竟等於零，且當體即空。並不是説人生沒有意義，而是要把握當下奮鬥，謹慎計算好人生路。希望少“發熱”，多“發光”，但電路中的電阻、電容、電感……都別太執着。

人生，如電，應作如是觀！