分享本文至 E-mail 信箱
學術引用格式
MLA
APA
EndNote(.enw)

孫維新:接觸天文,會讓人變得慷慨、也會讓人變得驕傲──《宇宙必修課》推薦序

文/孫維新 │ 國立自然科學博物館館長

圖/M_Caballero @Pixabay

在廣大的星空下變得驕傲而慷慨

1989 年秋,我回到台灣,開始了天文領域的教研生涯,一晃就二十八年了。這超過四分之一世紀的心路歷程,我覺得,其實不是「教書」,而是「分享」,和學生分享老師眼中的宇宙,和老師心中的宇宙觀。

學習天文是讓人愉快的,接觸觀測則是令人感動的,這裡所說的「觀測」,不只是仰望繁星點點的夜空,還包含了因為出門觀星而親身碰觸的大自然:墾丁的綠閃光、大峽谷的七彩落日、青藏高原的壯麗山水,和大興安嶺的無垠雪原,是天文觀測的額外獎賞,也讓人可以從更為多元的角度,去認識我們頭上的這方宇宙,和腳下的這個地球。

接觸天文,會讓人變得慷慨,也會讓人變得驕傲,慷慨於分享自己在星空下曾有過的感動,也驕傲於自己曾經目睹宇宙作出的美妙演示。所以從過去到現在,在廣大民眾心中留下深刻印象的科普著作,多半談的都是宇宙星空,因為這個領域給人們最廣大的遐想空間,也最能引起人們心底的共鳴。

1980 年, 美國天文學家卡爾‧薩根(Carl Sagan)出版了「宇宙」(Cosmos)影集和同名書,以深厚的人文情懷,包裹著豐富的天文知識,風靡了全球,到今天快四十年了,仍然後繼無人。現在天下文化出版了《宇宙必修課》,由尼爾‧泰森(Neil Tyson)所著,泰森到哪兒都不吝於說自己是薩根的學生,顯然希望能步武前賢,讓人覺得他是薩根天文科普的嫡傳弟子,但這本書的結構內容,多天文而少人文,和一代宗師薩根的著作相比,還是有距離的,就因為他太想超越前人,所以開創新猷,想給一般讀者開講「天文物理」。

天文觀測的額外獎賞,讓人可以從更為多元的角度,去認識我們頭上的這方宇宙,和腳下的這個地球。 圖/PIRO4D @Pixabay

給想一窺「天文物理」堂奧的你

這本書的英文原名是「寫給忙碌的人們看的天文物理」,希望給人一種簡單易讀、碎片學習的印象,但其實這本書忙碌的人還真讀不了,因為書中強調的是「天文物理」,這是由天文現象的觀察分析,導出隱藏在現象背後物理原理的過程,嚴格說起來,這個學問是在十九世紀中期光譜儀發明之後,所發展出來的重要領域,比歷經千年、傳統單純的「天文學」檔次來得高太多了,但相對也就不再那麼直觀易懂。

光譜儀的成像原理。透過光譜儀對光線的分析,讓科學家得以實際「觀測」天體。 圖/Kkmurray [CC BY-SA 3.0] via wikipedia

泰森努力用輕鬆的語氣、有趣的比方,來輕量化這本書,但對一般讀者而言,許多天文物理的名詞術語還是高來高去,雲山霧罩。然而對真正想踏入天文物理一窺堂奧的讀者而言,這倒是一本入門好書,因為泰森提到了暗物質、暗能量、星系際物質、多波段觀測,和系外行星,這些新知的確是天文物理在世紀交會間的最新進展!

泰森在書中有幾處的描述讓人驚豔,像是他將全體人類分享地球的概念,使用水和空氣來表現,水和空氣的分子是如此之小,數量又是如此之多,在地球上長年周而復始地循環,是人類反覆經歷、日用而不知的重要成分,書中的比喻讓我們明白,我們每個人所喝的水,可能也曾經過蘇格拉底、張衡、傑佛遜、德雷莎修女的腸胃,我們所呼吸的空氣,可能也曾經過亞歷山大大帝、秦始皇、拿破崙、曼德拉總統的肺臟,這比起國際太空站上的固定笑話:「今天的咖啡,就是明天的咖啡」,以說明飲用水和尿液的循環,來得要有深度多了!

泰森指出了另外一個事實,以目前宇宙加速膨脹的趨勢來看,遙遠星系的退移速度愈來愈快,終究會陸續逸出我們的視野之外,兆年之後,等到最後一個鄰居星系離開我們的視線範圍,再出生的年輕一代就不會知道我們曾經有過許多「星系鄰居」,會以為整個宇宙就只有我們一個銀河系!這時泰森的反思是什麼?如果未來會發生這種事,那過去是否已經發生過類似的事情,讓我們的宇宙視野完全改觀,而我們根本不知道?還以為宇宙古往今來就這副模樣,從來沒有改變過?這是一個「困擾思緒」(Mind Boggling)的大問題,但卻是一個在科學上無解的哲學問題。

我們對宇宙模樣的認識,很大一部分倚靠「看得見」的範圍,但我們視野所未及的地方,又是什麼樣子?那仍是我們所認識的宇宙嗎? 圖/free-photo @Pixabay

讀天文物理,胸懷千萬里

泰森花了許多篇幅,說明元素週期表的意義和命名緣由,富含歷史和知識的趣味,但他也指出了重元素對人類世的重要性,沒有氫、氦、鋰之外的重元素,是不可能創造出我們今日再熟悉不過的物質世界來的,但這些重元素都是來自恆星的核心,無論是緩慢的(相對來說)核融合,或是急速的超新星爆炸,都是孕育重元素的胚胎環境。所以當年台灣的天文前輩沈君山校長,就曾經說過一句極為感人的名言:「我們每個人,過去都曾經是某一顆恆星的一部分。」聞者動容。但同樣的話,換個方式來說,卻可以十分搞笑,2009 年「全球天文年」巴黎揭幕式上,英國資深天文物理學家馬丁‧瑞斯(Martin Rees)受邀上臺做開幕演講,劈頭就說:「我們每個人都是核廢料!」(We are all nuclearwaste!)臺下一堆核廢料笑翻天。

克卜勒超新星的多波段合成照片。超新星爆炸提供了孕育重元素的胚胎環境。 圖/NASA

薩根的女兒小時候曾經問過他,有關已經不在世上的祖父母的事,問薩根是否希望和他們見面,談到了前世今生、靈魂輪迴的存在問題,薩根對他的父母極端思念,思考良久,仍站在科學工作者的立場,對女兒說了一句話,他女兒記錄了下來:

他溫和地告訴我:『你會想去相信那些你希望成真的事情,而這是很危險的。』

(Then he told me, very tenderly, that it can be dangerous to believe things just because you want them to be true.)

看了令人感動。無論生死真相為何,科學態度是認識宇宙道理的關鍵。

認識宇宙,就是一個學習謙卑的過程,我常提醒我自己,也告訴我的學生,我們今天在許多方面,仍然活在「前哥白尼時代」(Pre-Copernican Era),而我們常常忽略了我們的所知如此有限。

不過話說回來,仰望廣漠星空,我不會覺得人類渺小,心中只存著感恩,因為有那麼多有趣的事物,等著我們去認識、去學習、去分享!

希望您也能從這本書中,讀到許多泰森想表達的科學以外的東西!

 

 

 

本文摘錄自《宇宙必修課:給大忙人的天文物理學入門攻略》,天下文化出版。

 

 

 

小朋友暑假不上課要幹嘛?當然是要一直玩一直玩啊~

但是玩樂也要有收穫

在這個充滿無限可能性的「加速時代」

就算不能預測未來、也要讓您家的小朋友擁有跟上未來的「自主學習力」

該怎麼獲得自主學習力呢? 2018 泛科夏令營幫您的小朋友準備好了!

 

 

關於作者

天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。