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《銀河系大定位》
費瑞斯(Timothy Ferris)/著 張啟陽/譯
出版日期:93/04/01
定價:460元
★誠品書店4月選書
★《紐約時報》、《洛杉磯時報》、《波士頓環球報》、美國物理學會年度好書
★《紐約時報》二十世紀最佳圖書、獲普立茲獎提名
全球知名天文暢銷作家Timothy Ferris為您細說:從柏拉圖、伽利略、牛頓、愛因斯坦到霍金等科學家探索銀河系、以及宇宙奧秘3千年的時空之旅。本書講述的雖是人類如何以科學方法獲得目前所知宇宙空間和時間的全貌,但其所反映的也正是人類對宇宙認知的演變,如果說這是一本人類的尋根之作,以期找出自己在宇宙中的定位,實不為過。本書撰寫時間歷經十二個寒暑,趣味洋溢的人物軼事與嚴謹的科學論述,除了榮獲多項重量級獎項,並且廣受讀者好評,在著名網路書店亞馬遜的讀者書評中,許多讀者對它的喜愛超越霍金的《時間簡史》,有一位父親甚至還與在襁褓中的六個月大兒子,共同聆聽本書的錄音版,分享他對天文學的熱愛。

  之前曾拜讀過費瑞斯其他的書,預料這本書亦然精彩可期,但閱讀本書還是驚豔連連,不忍釋手。真理的美固然讓人心神讚嘆,而循著歷史脈絡體會追尋真理峰迴路轉的過程,更為引人入勝。

  當走出戶外,眼簾入映天地各半,然而從小到大我們學習歷史、地理、地質、環境,對於「地」以及地上的生物、人類、社會有了基本認識,但是對另外一半「天」呢──天有多高?從何處來?目前狀態為何?將來會是何等模樣?我們在這天地之中又扮演了甚麼樣的角色──我們的瞭解有多少?

  研究「天」(即宇宙)的歷史、地理,以及天體生老病死的來龍去脈,屬於「天文學」範疇。中文對「宇宙」有很好的詮釋,就是「上下四方、古往今來」,換言之,東西佔了空間,這些東西彼此之間,以及與能量之間產生交互作用,因此有了「因果關係」,而因果關係就是時間的順序。目前我們知道宇宙大約誕生於一百三十幾億年前,直到現在仍處於膨脹狀態。乍聽之下這不過就是個龐大的數字,比較起來,地球在約四十六億年前形成,顯然年輕得多,差不多只有宇宙年齡的三分之一。但仔細思量一番就不免疑點重重,倒還不是數字多寡,而是原該萬古如斯的天地,怎麼居然有年齡與大小呢?我們直覺會問,要是宇宙有個起點,大小有限,那麼宇宙開始之前是什麼?宇宙外面又是什麼呢?

  會有這些疑問並不稀奇,畢竟人類天生具有好奇心,類似這樣的問題不知問過多少次了。真正了不起的事情,是人類文明發展至今,這些「大哉問」居然逐漸開始有了答案!本書反映的正是這一段人類從蒙昧到理解的漫長探索。我們看到隨著天文觀測以及宇宙學的躍進,結果之一是不斷摘除人類的宇宙后冠,使得人類在宇宙中的地位越來越普通。我們現在知道地球不是宇宙的中心,而是繞著太陽運行;太陽也不是宇宙中心,而只是銀河系中幾千億顆恆星之一。而宇宙包含了至少億萬個星系,銀河系不過是其中一個罷了。從化學的角度來說,生命體的主要成分是結構簡單、宇宙中到處都有的氫、氧、碳、氮等普通元素。換句話說,我們最珍惜的生命,居然不是用最珍貴的元素製造的。宇宙其他角落要產生生命,起碼在材料方面不虞匱乏,關鍵在於環境是否能讓生命產生後繼續演化,進而發展出文明。人類現在前往太陽系其他天體尋找生命跡象,像是火星或者木星的衛星歐羅巴等,都是因為基於我們對生命(自己)的瞭解,認為它們的環境可能適合生命發展。如果在不同環境之中生命容易產生,那麼我們找到生命的機會就大,又若生命多能演化成高等文明,我們就非常有可能和他們接觸;反之要是生命出現的機率低,那麼以宇宙有限的年齡,或許就無法處處生機,而在茫茫宇宙中,我們可能就不容易接觸彼此。至於有多少機會找到地球以外的生命,仍是科學家努力回答的問題。想想科學家尋找宇宙生命所基於的信念,居然不是因為我們特殊,反是因為我們普通,這真是有趣。

  非常喜歡本書前半部有關科學家的軼聞趣事、與文明思想演進的過程。原來伽利略是個沽名好譽的傢伙、牛頓才氣縱橫但性情孤僻、之前就納悶為何 Copernicus 中文翻譯成「哥白尼」,看了書才知道原來他改名,取了這個拉丁名字。第五章注釋提到巴杜亞大學實驗人員違反規定,偷偷解剖屍體,於是當上級來訪查,師生便拿出合乎規定的書本上課。不禁讓我聯想到小時候督學來時,全校藏參考書的景象。這些讀起來都趣味盎然。

  一本書的序言通常都是全文完成之後才寫就的,因此讀完某書,應該把序言再看一次,有時更能體會全書旨趣。例如費瑞斯在序言擺明這本書壓縮歷史,因此對於某個學說無法上窮碧落。的確如此,我們看到某個學說或概念經歷柳暗花明之後,往往容易產生錯覺,以為事情的發展理當如此,而直覺感嘆「真理必須簡單」,或許因為簡單的東西才容易看出美麗。這當然是因為對某樣事情瞭解透徹後,方能在描述時游刃有餘,得以簡潔的方式展現真理的美感。

  亞理士多德利用多重透明天球來描述天體運行,現在看來不但缺乏道理,而且複雜得毫無美感。克卜勒歸納出行星運動定律,雖然他不知道原理,但規則簡單多了。牛頓發現蘋果落地與月球和地球互繞是一樣的萬有引力,「一以貫之」讓事情更簡單。一般人微積分學得焦頭爛額,卻只是牛頓為了自己研究需要,而發明出來的一套數學工具。對於這樣的天才我們能說什麼呢?他們不僅從簡單中看到美麗,而是有能力把複雜的東西簡單化。

  牛頓用「力」的觀念來解釋「物體互相吸引」的現象。愛因斯坦則從完全不同的角度來解釋,提出「物質使空間彎曲」的概念,就如同平整的床單被大石頭下壓後變形,這時候旁邊跑過的小石頭會順著彎曲的床單「順勢」滑向大石頭。這原是牛頓說的「萬有引力」,但是愛因斯坦用不同的說法解釋同樣的現象,給我們的啟發是大自然循著一定的因果關係存在,而非根據某些特定學說運行。

  大約三、四十年前,天文學家觀察星系旋轉,發現有些物質不發光,但是我們知道它們存在,因為它們的萬有引力影響了會發光天體(像是恆星、雲氣等)繞行星系旋轉的運動狀態,科學家截至目前為止仍不清楚這些物質的性質,而稱之為「暗物質」。二十世紀初人類尚不知銀河系究竟就是整個宇宙,還是有別的星系存在,有如汪洋大海中的島嶼一般。但是到了一九二0、三0年代,天文學家不但已經對天體有了認識,還推論出宇宙正在膨脹。到了世紀末,也就是這本書出版以後,甚至進一步觀測到目前宇宙膨脹的速度居然比以前快,也就是「宇宙在加速膨脹」!這可是不得了的發現,因為天體相互之間的引力應該只會把彼此拉慢,怎麼會越膨脹越快呢?科學家假想一股充斥在空間中的排斥能量,稱為「暗能量」,有個「暗」字表示完全不知道是什麼東西。天文學家目前所知宇宙的「東西」當中,近四分之一是「暗物質」,其他約四分之三是「暗能量」,而「一般物質」,像是桌椅、汽車、太陽、月亮、星系等,則佔了不到百分之一,也就是說宇宙根本不是我們所看到的樣子,太空中絕大部分的東西,迄今為止,我們目前完全不知道是什麼東西!天文學發展了千百年這一下好似又回到了「黑暗時代」。

  本書越到後面章節所描述的,皆越發如此,不再「簡單而美麗」。這是因為精確的觀測資料越來越多,回答了部分問題,也引出更多問題。新的研究結果以目不暇給的速度出爐,諸如「量子真空」、「超弦理論」等有如科幻的名詞,聽起來就令人敬畏,不但一般人不懂,連天文學家都不能假裝懂。我們身在此山中,活在尚未壓縮的歷史當中,當然見樹不見林。有了這樣的體會,格外讓人引頸期待下一批把這些複雜觀念簡單化的人物。

  像這樣的書極為難寫,不僅歷史考證必須嚴謹,而且還得鋪陳得生動有趣。人類文明的科學發展與時增進,對於宇宙天體的認識尤其日新月異。過去幾百年我們的宇宙視野從地球、太陽系、銀河系,現在直達知識的極限,而極限之外──宇宙之前、之外又是什麼?我們的存在有目的嗎?──卻仍是哲學或神學的範疇。面對大自然我們當然謙卑,因為知識讓我們讚嘆宇宙「非常」大,可人類有史以來就有這樣的讚嘆了,我們到底比古人高明了多少?另方面人類已經有能力離開地球娘胎,走向太空,能夠活到百歲,在舒服的燈光下翻讀好書,這就是文明。無論我們如何添加,知識的瓶壺永遠半滿,因為瓶壺越來越大。

  最後,我要推崇本書的中文翻譯,對於眾多的科學名詞、概念、人物,無論乃已約定俗成的譯名,或是必須自行斟酌新譯,這本書的編譯都堪稱佳作。

(本文摘錄自《銀河系大定位》導讀)

 
 
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