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影響指數跌停、PLOS ONE崩盤?!

威.法
・2014/04/22 ・1508字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 566 ・九年級

編譯:威·法

如果《PLOS ONE》打了個嗝,全世界的科學家都將跟著震一下。對於一個小型的期刊來說,文章發表量在一個月內突然下降,多少會引人側目,也許是一些不能預期的原因使然-也許天公不作美、也許主編進度落後、也許某些作者沒有立馬更新的稿本……也許是種種其他因素。但是如果同樣的情況發生在規模甚大的期刊身上,比如發生在光2013年就刊載了三萬一千篇研究報告的《PLOS ONE》,「也許」這樣的偶然就不再能夠解釋這個現象了。有可能全世界都剛好是壞的天氣嗎?有可能五千多個期刊的主編都在進度落後嗎?幾個慢動作的作者可以造成的影響更將是微乎其微。《PLOS ONE》玩的是大手筆的生意,在這樣的體系內如果發生了足以讓人注意到的衰退,這暗示的絕對不只是隨機的走勢,而是結構上的動搖。p1

在2014年,《PLOS ONE》的發表產量衰退了百分之十二,從1月份的3019篇降低至2月的2657篇。在這短短只有28天的一個月內,362篇研究報告跳槽。但同樣的時間點,2013年的研究發表平均上升三個百分點(2367篇到2427篇),2012年更是增加百分之三十(1292篇至1679篇)。在我去年6月的文章裡,也正好是《PLOS ONE》發出了2012年期刊影響指數(3.730)的時候,我預期科學家們將開始離開這種大雜匯的綜合期刊,轉向投稿到研究領域明確的期刊。幾個月後,我的預測便開始展露端倪。而我們將要看到這個端倪的第一道曙光

根據五百篇發表在2014年2月《PLOS ONE》的研究論文,統計的結果顯示從投稿到發表平均需時的中位數是151天(四分位差為117天至188天),換句話說,研究成果大約在延遲五個月的審稿後方能公開,而且有一半左右的投稿文章(位於第一四分位至第三四分位)將經過四到六個月的審查。文章發表延遲主要受到審稿速度的影響,也就是投稿到接收的階段-這段延遲期的平均中位數是111天(四分位差80天至148天),也就是將近四個月,加上接受到刊登的平均中位數也才35天(四分位差31天至45天)。編輯們該注意了,你知道競爭期刊的審查速度了嗎?

所以2012年的影響指數是衰退的原因嗎?發表各個期刊影響指數的期刊引用報告(Journal Citation Report)在去年的6月19日公布。根據投稿的日期,百分之八十七(435至500篇)的研究報告是在《PLOS ONE》公布影響指數後才投稿。投稿日期的中位數是去年的9月5日。即使新影響指數廣泛流傳需要幾週的時間,大部分的科學家早已知道(或者只是還沒查)《PLOS ONE》去年的碩果。

簡單來說,科學家們開始傾向投稿至高水平的期刊。雖然統計資料不能完整支持這個假設,但是《PLOS ONE》去年11月到12月刊載量增加五個百分點(2904篇至3041篇)、在1月時跌落一個百分點(剩3019篇)。當然,如果《PLOS ONE》在今天的影響指數仍然保持在4以上,未來的趨勢將難以斷言,但我實在沒有看到其他能夠解釋刊載量衰退的理由了。

科學家們很介意期刊影響指數,而《PLOS ONE》自己發表的分析結果也指出影響指數是《PLOS ONE》吸引大家的主因。如果這樣的統計分析反應的是眾多科學家投稿的洪流,那結果顯示高水平的中高級期刊是新歡,而《PLOS ONE》將是舊愛。《PLOS ONE》 2013年的影響指數(將於2014年6月公布)預期將會下跌[1],也許我們現在看到的是數據正是投稿外流的開端。

[1] James Hardcastle, Research Manager of the Taylor & Francis Group, predicts PLOS ONE’s 2013 Impact Factor will be between 3.1 and 3.2.

 

譯者註:

  1. 本文翻譯並非完善、或有不妥,為了避免誤導以及造成對PLOS ONE期刊的成見,筆者建議讀者參見其他資料、或是原文網站的討論區。
  2. 期刊影響指數只是衡量期刊優劣的方式之一,計算的方式也並非完美,PLOS ONE刊載了許多優秀的研究報告,其成就與貢獻不應忽視。
  3. 原文發表於2014年3月7日,翻譯於4月21日。PLOS ONE於近兩個月刊載量並未納入分析,也許實際趨勢與作者預期已有衝突。
  4. 作者於2013年6月的文章:The Rise and Fall of PLOS ONE’s Impact Factor (2012 = 3.730)

資料來源:PLOS ONE Output Falls Following Impact Factor Decline. Mar 7, 2014

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威.法
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什麼是「造父變星」?標準燭光如何幫助人類量測天體距離?——天文學中的距離(四)

CASE PRESS_96
・2021/10/22 ・3033字 ・閱讀時間約 6 分鐘
  • 撰文|許世穎

「造父」是周穆王的專屬司機,也是現在「趙」姓的始祖。以它為名的「造父變星」則是標準燭光的一種,讓我們可以量測外星系的距離。這幫助哈柏發現了宇宙膨脹,大大開拓了人們對宇宙的視野。然而發現這件事情的天文學家勒梅特卻沒有獲得她該有的榮譽。

宇宙中的距離指引:標準燭光

經過了三篇文章的鋪陳以後,我們終於要離開銀河系,開始量測銀河系以外的星系距離。在前作<天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」>中,介紹了距離和亮度的關係。想像一支燃燒中、正在發光的蠟燭。距離愈遠,發出來的光照射到的範圍就愈大,看起來就會愈暗。

我們把「所有發射出來的光」稱為「光度」,而用「亮度」來描述實際上看到的亮暗程度,而它們之間的關係就是平方反比。一旦我們知道一支蠟燭的光度,再搭配我們看到的亮度,很自然地就可以推算出這支蠟燭所在區域的距離。

舉例來說,我們可以在台北望遠鏡觀測金門上的某支路燈亮度。如果能夠找到到那支路燈的規格書,得知這支路燈的光度,就可以用亮度、光度來得到這支路燈的距離。如果英國倫敦也安裝了這支路燈,那我們也可以用一樣的方法來得知倫敦離我們有多遠。

我們把「知道光度的天體」稱為「標準燭光(Standard Candle)」。可是下一個問題馬上就來了:我們哪知道誰是標準燭光啊?經過許多的研究、推論、歸納、計算等方法,我們還是可以去「猜」出一些標準燭光的候選。接下來,我們就來實際認識一個最著名的標準燭光吧!

「造父」與「造父變星」

「造父」是中國的星官之一。傳說中,「造父」原本是五帝之一「顓頊」的後代。根據《史記‧本紀‧秦本紀》記載:造父很會駕車,因此當了西周天子周穆王的專屬司機。後來徐偃王叛亂,造父駕車載周穆王火速回城平亂。平亂後,周穆王把「趙城」(現在的中國山西省洪洞縣一帶)封給造父,而後造父就把他的姓氏就從本來地「嬴」改成了「趙」。因此,造父可是趙姓的始祖呢!(《史記‧本紀‧秦本紀》:造父以善御幸於周繆王……徐偃王作亂,造父為繆王御,長驅歸周,一日千里以救亂。繆王以趙城封造父,造父族由此為趙氏。)

圖一:危宿敦煌星圖。造父在最上方。圖片來源/參考資料 2

回到星官「造父」上。造父是「北方七宿」中「危宿」的一員(圖一),位於西洋星座中的「仙王座(Cepheus)」。一共有五顆恆星(造父一到造父五),清代的星表《儀象考成》又加了另外五顆(造父增一到造父增五)。[3]

英籍荷蘭裔天文學家約翰‧古德利克(John Goodricke,1764-1786)幼年因為發燒而失聰,也無法說話。1784 年古德利克(John Goodricke,1764-1786)發現「造父一」的光度會變化,代表它是一顆「變星(Variable)」。2 年後,年僅 22 歲的他就當選了英國皇家學會的會員。卻在 2 週後就就不幸因病去世。[4]

造父一這顆變星的星等在 3.48 至 4.73 間週期性地變化,變化週期大約是 5.36 天(圖二)。經由後人持續的觀測,發現了更多不同的變星。其中一群變星的性質(週期、光譜類型、質量……等)與造父一接近,因此將這一類變星統稱為「造父變星(Cepheid Variable)」。[5]

圖二:造父一的亮度變化圖。橫軸可以看成時間,縱軸可以看成亮度。圖片來源:ThomasK Vbg [5]

勒維特定律:週光關係

時間接著來到 1893 年,年僅 25 歲的亨麗埃塔‧勒維特(Henrietta Leavitt,1868-1921)她在哈佛大學天文台的工作。當時的哈佛天文台台長愛德華‧皮克林(Edward Pickering,1846-1919)為了減少人事開銷,將負責計算的男性職員換成了女性(當時的薪資只有男性的一半)。[6]

這些「哈佛計算員(Harvard computers)」(圖三)的工作就是將已經拍攝好的感光板拿來分析、計算、紀錄等。這些計算員們在狹小的空間中分析龐大的天文數據,然而薪資卻比當時一般文書工作來的低。以勒維特來說,她的薪資是時薪 0.3 美元。順帶一提,這相當於現在時薪 9 美元左右,約略是台灣最低時薪的 1.5 倍。[6][7][8]

圖三:哈佛計算員。左三為勒維特。圖片來源:參考資料 9

勒維特接到的目標是「變星」,工作就是量測、記錄那些感光板上變星的亮度 。她在麥哲倫星雲中標示了上千個變星,包含了 47 顆造父變星。從這些造父變星的數據中她注意到:這些造父變星的亮度變化週期與它們的平均亮度有關!愈亮的造父變星,變化的週期就愈久。麥哲倫星雲離地球的距離並不遠,可以利用視差法量測出距離。用距離把亮度還原成光度以後,就能得到一個「光度與週期」的關係(圖四),稱為「週光關係(Period-luminosity relation)」,又稱為「勒維特定律(Leavitt’s Law)」。藉由週光關係,搭配觀測到的造父變星變化週期,就能得知它的平均光度,能把它當作一支標準燭光![6][8][10]

圖四:造父變星的週光關係。縱軸為平均光度,橫軸是週期。光度愈大,週期就愈久。圖片來源:NASA [11]

從「造父變星」與「宇宙膨脹」

發現造父變星的週光關係的數年後,埃德溫‧哈柏(Edwin Hubble,1889-1953)就在 M31 仙女座大星系中也發現了造父變星(圖五)。數個世紀以來,人們普遍認為 M31 只是銀河系中的一個天體。但在哈柏觀測造父變星之後才發現, M31 的距離遠遠遠遠超出銀河系的大小,最終確認了 M31 是一個獨立於銀河系之外的星系,也更進一步開拓了人類對宇宙尺度的想像。後來哈柏利用造父變星,得到了愈來愈多、愈來愈遠的星系距離。發現距離我們愈遠的星系,就以愈快的速度遠離我們。從中得到了「宇宙膨脹」的結論。[10]

圖五:M31 仙女座大星系裡的造父變星亮度隨時間改變。圖片來源:NASA/ESA/STSci/AURA/Hubble Heritage Team [1]

造父變星作為量測銀河系外星系距離的重要工具,然而勒維特卻沒有獲得該有的榮耀與待遇。當時的週光關係甚至是時任天文台的台長自己掛名發表的,而勒維特只作為一個「負責準備工作」的角色出現在該論文的第一句話。哈柏自己曾數度表示勒維特應受頒諾貝爾獎。1925 年,諾貝爾獎的評選委員之一打算將她列入提名,才得知勒維特已經因為癌症逝世了三年,由於諾貝爾獎原則上不會頒給逝世的學者,勒維特再也無法獲得這個該屬於她的殊榮。[12]

本系列其它文章:

天有多大?宇宙中的距離(1)—從地球到太陽
天有多大?宇宙中的距離(2)—從太陽到鄰近恆星
天有多大?宇宙中的距離(3)—「人口普查」
天有多大?宇宙中的距離(4)—造父變星

參考資料:

[1] Astronomy / Meet Henrietta Leavitt, the woman who gave us a universal ruler
[2] wiki / 危宿敦煌星圖
[3] wiki / 造父 (星官)
[4] wiki / John Goodricke
[5] wiki / Classical Cepheid variable
[6] wiki / Henrietta Swan Leavitt
[7] Inflation Calculator
[8] aavso / Henrietta Leavitt – Celebrating the Forgotten Astronomer
[9] wiki / Harvard Computers
[10] wiki / Period-luminosity relation
[11] Universe Today / What are Cepheid Variables?
[12] Mile Markers to the Galaxies

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CASE的全名是 Center for the Advancement of Science Education,也就是台灣大學科學教育發展中心。創立於2008年10月,成立的宗旨是透過台大的自然科學學術資源,奠立全國基礎科學教育的優質文化與環境。
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