2015年6月10日
宇宙浩瀚無垠,其道理永不能窮盡。中國古代相信天圓地方,西方古代相信地球就是太陽系乃至宇宙的中心,將自我放大,為自己眼光所限總不能達到真相。近年科技日新月異,再遙遠的星體,也能透過超級望遠鏡觀察得見,宇宙生成的奧秘,逐漸為人類揭開,便發現它遠比想像中廣大,而人類也遠比自身想像的渺小。
電視紀錄片《層層透視大宇宙》(Strip The Cosmos)正從不同方向,總結科學家近年的研究成果,讓人更深入了解我們身處的空間,從中思考人類的未來。
與宇宙研究有關的新聞不少,例如黑洞的研究、與地球類近環境星體的發現、火星上的氣候與歷史等等,這些大家都不會陌生,然而背後為這些發現默默耕耘的團隊,並非每個人都能看見。紀錄片集最讓人感動的除了宇宙的宏大,也有一眾科學家的不懈努力,如愚公移山般,把奧秘上層層的雲霧撥走,讓人更認識背後的真相。
共6集的《層層透視大宇宙》第1集由黑洞說起,從約三十年前愛因斯坦數學預言中的黑洞理論開始,人們才發現在宇宙之中,其實充滿這種連光也能吞噬的巨大星體,任何靠近的物體,無不被它吸進,在具大的壓力下被撕裂和壓縮成最小的物質。在裏面,時間和空間都被壓縮在最小的點中,一切我們預想的時空規律都不可應用。
在節目中,黑洞以非常像真的CGI動畫模擬出來,在黑洞的外圍,是一團冬甩狀的巨大凍塵,這些凍塵由宇宙殘屑組成,如一個巨大吸盤以時速數百萬哩自轉着,最後落入黑洞的大嘴——事件視界,即一個密度極高的正圓形黑暗球體中。
「人馬座A星」黑洞
節目中,一名科學家用鐳射光波在實驗室裏自製黑洞,發現當黑洞產生時,裏面的光波完全不動,甚至是靜止了,引證了在愛因斯坦相對論中,在黑洞的事件視界,時間將會被重力拉長的推測。在黑洞中心的一秒,將是黑洞外的數年或數百年,假設有架太空船朝黑洞中心駛進,外面的人將會看到他們漸漸變慢,最後甚至近乎靜止,但在船內的太空人來說,時間是正常地運行的。
黑洞之所以力量龐大,是因為是它是源自巨大恆星擴張以後的巨大塌縮,這顆恆星的質量起碼是太陽的8到20倍,當它們擴張到一個地步,連自身都無法支撐的時候,就會在短短幾秒內釋出太陽一整年可釋出的能量,崩塌成不斷向內壓縮的黑洞,將身邊的物質都吸進。科學家形容,它吃相非常粗魯,就如卡通人物Cookie Monster一樣,有很多時候它們都沒有把經過的食物全部吃進,反而在吃的過程噴出不少物質,這些噴出來的物質因為經過極度高溫的加熱,在產生宇宙中最明亮的光,被稱為類星體。
別以為黑洞萬惡,代表宇宙中無限的毀滅力量,生與死永遠相依。科學家從觀察中發現,銀河不斷旋轉的巨大力量,可能也是源自黑洞。在夏威夷最高的茂納開亞火山上有一個設備先進的天文台,上面有多支重達300噸、需要20名專門人員操作的天文望遠鏡,能用鐳射穿透80公里高的大氣層,取得不受大氣阻隔的宇宙影像。透過這科技,他們觀察到一個名為「人馬座A星」的黑洞,可能正是我們銀河系的中心。
他們發現,不同的星體都是繞着這個黑洞,各自帶着不同的時間跨度移動,形成固定的軌道,而這軌道正是由於黑洞的強大的重力而產生。黑洞的重力把經過的恆星拉進軌道旋轉,兩者相加的質量則會引來愈來愈多星體進入,形成星系。就算「人馬座A星」距離地球26000光年,我們依然無法脫離其重力場,以時速80萬公里繞着銀河系中心運行,可見其力量之大。
如今銀河系的狀態似乎已非常穩定,然而變化永遠是宇宙的規律。太空中有數十億個黑洞,黑洞與黑洞彼此相撞和吞噬並非罕見。在美國,科學家耗資10億美元打造的鐳射隧道網,測量黑洞相撞時產生的重力波,雖然相隔遙遠,但碰撞時令宇宙空間輕微地收縮與擴張,在地球也能測見。在40億年內,銀河系將會撞上距離最近的仙女座星系,兩個星系的黑洞彼此相撞,將產生強大的重力,讓恆星相撞,行星軌道改變,引發巨大混亂,最終形成一個新的大型星系。雖然40億年後,地球會否已經因為環境的破壞而凋零,人們能否仍能生存,仍是未知,但在太空中尋找一個更適合人類居住的空間,一直是科學家熱中的研究。科學家推論,黑洞所吸收的龐大能量,可能正與某個相隔千萬光年外,不斷噴射出炙熱物質的白洞連結,他們將能連結成可壓縮時空距離的蟲洞,造就人類漫遊太空的機會。
「土衞六」或可住人
雖然如何穿越蟲洞的機器還未被人類發明,但科學家已經積極探索外太空生命和人居空間的可能,第6集的節目主題正環繞於此。地球上的生命形態各式各樣,有些微生物甚至可不靠氧氣和陽光生存,但卻沒有生命能缺少水。在土星的星環中有一個被冰雪覆蓋的衞星「土衞二」,在層層的冰雪下,可能埋藏着人類未知的生命。
而土星最大的衞星「土衞六」,更擁有與地球非常類近的地貌,被厚重的大氣層覆蓋,只是大氣中的多是氮,人類只能沒有保護地活一分鐘——卻已是太陽系中地球以外能讓人類存活最久的星體。「土衞六」被甲烷的海洋覆蓋,冷凍的氨水在受壓下噴射而出,形成雪山,地貌多變。在50億年後,地球將不宜居住,「土衞六」或許能成為人類的移居地。在太空的不同地方,科學家曾發現環境和地球極相似的星體,或許能找到相似生命體的存在。
節目最後,科學家們發表感言,認為外太空的探索或對地球外生命體的肯定,都讓人類感覺渺小,也讓人類不再孤獨,從而重新審視自我和人類之間的關係,用一個更謙卑的態度思考和過活。諷刺的是這些研究耗費巨大人力物力,得出的卻是千百年來哲學家反覆傳頌的哲理,與其不斷向外探索,倒不如反過來回溯自身,不再與自然為敵地活出可持續生活,或許能讓人類得以苟存多千百萬年?
《層層透視大宇宙》(Strip The Cosmos)
播映日期 : 6月19日起,逢星期五。
播映時間 : 晚上10時
播映頻道 : Discovery頻道(nowTV209台、有線電視53台及bbTV313台)
撰文:張綺霞
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