本影片完整講稿各位觀衆大家好 我是孫維新 是台灣大學物理系和天文所的教授 今天很高興跟各位開始介紹 星空奇航第一集 第一集它的名稱是天長地久和活在當下 講的是天文學 天文學是一門觀測的科學 上課的地點不應該在教室裡面 而應該在戶外的大自然裡 我記得當年回國教書第一堂課 就是天文觀測 上課問學生 星星跟月亮是怎麼升起 怎麼落下的 春夏秋 冬四季星座是什麼輪替變換的 每天太陽升起來的角度會不會改變 學生一臉茫然 老師一肚子無奈 好吧 再怎麼說 百聞不如一見 所以我就跟學生約好了 到學校校園裡面的大草坪上 晚上去夜空觀星 讓學生親自體察星空的運動 學生還怕無聊 就帶兩瓶酒 帶幾碟小菜 在草地上 邊看星星 邊喝酒吃菜 過了一陣子 學生興奮地大叫說 老師 夜空果然會動欸 這不是喝酒的關係 夜空它本來就會動 各位 日月星辰的運行自有規律 而我們當年先民花費了許多時間 仔細觀察體會 終於了解了天體運行的規律 當年的先民沒有八點檔連續劇 也不玩電動玩具 滑手機 所以他們對天體運行的觀測 非常持續而又親切 得到天體運行的規律之後寫在教科書裡 今天的我們 卻只能從教科書裡面去認識天體運行的方式 很多人渾然不知 只要你闔上書本 走到門外 走到山間海邊就能夠體會到滿天的星光燦爛 等我們希望年輕的一代 能夠多出去接觸大自然 看看星空 以蒼天為帳 大地為床 在星空底下體會大自然給我們的感動 可是呢 在此同時我們希望提供一個不同的角度 讓大家來欣賞夜空 各位 很多人在壯麗的星空底下深受感動 發願要好好的活在當下 珍惜時間 可是我們倒想問一個問題 什麼叫作當下 而什麼又叫做現在呢 各位 就像我們看到的頭頂陽光普照 而太陽它的光線到達地球需要多久 各位 我們現在看到的太陽是現在的太陽嗎 不是 太陽到地球的距離是一個天文單位 也就是一億五千萬公里 光速每秒鐘三十萬公里 是從太陽表面離開的一個光子走到地球上 是一億五千萬公里除上三十萬公里 時間需要五百秒 五百秒鐘 而這五百秒鐘就是八分鐘再多一點 所以我們現在站在地球表面 所看到的太陽是八分多鐘以前的太陽 不是現在的太陽 如果太陽現在爆炸了 我們要八分多鐘以後才知道 當然你會說 那其實也沒什麼差別 的確 但是呢 如果今天我們回到了 夏季星空 夏天的晚上 我們會看到夜空中有好幾個明亮的星星 構成了有趣的圖案 最有名的是什麼 最有名的是牛郎 織女跟天津四 這三顆星所構成的夏季大三角 牛郎 織女 就會讓我們想起來唐代詩人杜牧寫的一首七夕 裡面說 天街夜色涼如水 坐看牽牛織女星 各位 我們把剛剛對太陽的理解 這個概念的延伸到了星空底下 就想問各位了 我們夏天所看到的牛郎星 是多久以前的牛郎星 聰明的您會問 那你說吧 牛郎星距離我們多遠 還好 十七光年 牛郎星距離我們十七光年 所以您會說 喔 那夏天晚上我們所看到的牛郎星 是十七年以前的牛郎星 而織女星呢 在銀河的另外一邊是織女星 織女星全天第三亮 是天文學家現在用來作為亮度標準的 最標準的標準星 織女星 而織女星距離我們二十五光年 所以各位 我們所看到的織女星是二十五年以前的織女星 牛郎星 織女星在銀河的兩邊遙遙相望 各位 牛郎星比較有趣 它旁邊一左一右有兩個小星星 所以牛郎星又叫扁擔星 牛郎挑了一根扁擔 前後坐的是他的一子一女 等著要在每一年七夕的時候 跟織女金風玉露一相逢 更勝卻人間無數 但是牛郎星跟織女星之外 還有一個星星 就是天鵝座的尾巴 天津四 天鵝座的尾巴 天津四這顆星星 各位 您知道它是多久以前的星星嗎 剛剛講的牛郎星是十七年前的 織女星是二十五年以前的 而天津四呢 是一千四百年以前的天津四 它距離我們一千四百光年 根本不在一個平面上 距離差好多 學生一聽就不樂意了 學生說 老師啊 我明明看這三顆星是在一個天球平面上面 距離一模一樣 你怎麼跟我講它們差這麼多 幾十倍 我必須要說 這就是因為我們人眼判斷距離的能力真的不好 真的不好 我們怎麼樣判斷距離 各位 我們判斷距離的能力 完全由我們兩個眼睛之間的距離來決定 愈近的物體 對我們兩個眼睛張的角度愈大 愈遠的物體呢 張的角度愈小 您知道當物體遠到一定程度以上 我們眼睛再也無法分辨微小角度的差別 那時候我們就失去了判斷 那個物體距離的能力了 學生說了 說 老師我希望看得出來這些天體的距離 我希望看得出來地球周遭星星的距離 我說 那你眼睛就要長寬一點 他說 多寬 我說 大概跟地球直徑差不多就行了 你就可以分辨地球近處星星的距離了 所以我們知道 其實呢距離代表的就是時間 當我們把這個概念越推越廣 推到銀河系旁邊另外一個星系 那就更有趣了 各位 西元1987年2月23號的晚上 在我們銀河旁邊的另外一個隨伴星系 大麥哲倫星雲裡面 有一個超新星爆炸了 那是一顆恆星走到的它的生命末期 砰一聲 炸成了無比亮麗的一個超新星 知道天文學家有多興奮嗎 自從1572年第谷超新星 跟1604年克卜勒超新星之後 就再也沒有的地球上肉眼可見的超新星 出現在夜空裡了 所以這個1987年所爆發的超新星 叫做SN 1987A 就成為全世界天文學家追逐觀測的對象 也成為全世界新聞媒體的頭版頭條 但是學生會問說 老師 這顆星星是1987年2月23號晚上爆炸的嗎 您說呢 當然不是 那學生問它是什麼時候爆炸的 您要問什麼問題 您要問什麼問題是 大麥哲倫星系距離我們有多遠 還好啦 十六萬三千光年 十六萬三千光年 那您說 那個超新星是什麼時候爆炸的 對 十六萬三千年 學生一聽就急了 說 老師 那它現在怎麼樣呢 它現在怎麼樣 您就慢慢等 等著十六萬三千年以後 您就知道它現在怎麼樣了 但說老實話 真的等了十六萬三千年之後 那現在這兩個字還有任何意義嗎 所以從這個故事一路發展過來 關鍵在哪裡 就是一個六字箴言 你千萬不要誤會 六字箴言不是唵嘛呢叭咪吽 是什麼 光速是有限的 各位 光速是有限的這件事情 決定了我們觀察宇宙整個面貌的過程 所以我們知道 距離也就等於時間 在光速是有限的這個前提之下 距離就是時間 大家從這個角度也可以知道 為什麼當年愛因斯坦告訴我們 我們生活的環境不是三度空間 而是三度空間加上一度時間 是四度的時空 因為時間跟空間意思是一樣的 時間就是空間 但您不要誤會 這跟當年抗戰的時候 蔣委員長說用空間換取時間那是不一樣的 今天我們知道 時間跟空間在宇宙裡面是等加的 看得愈遠 時間就是愈早的 嚴格說起來 嚴格說起來我們老師在教室裡面上課 學生在前面坐著聽課 學生看到的是現在的老師嗎 你一聽說 說 老師 你不要講這些玄之又玄嚇唬人的事嘛 不是 學生要能看得到老師 是光線落到老師的臉上 散射到了學生的眼睛裡面去了 光子是沒有記憶的 無論它前面反射折射了多少次 幫它落到我們眼裡 我們只看到光子最後一個散射的平面 學生要能看到老師的臉 就是光子從老師臉上散射到學生的眼睛裡去 而這需要時間 嚴格說起來 當我們在教室上課 學生看的老師不是現在的老師 老師看到的學生也不是現在的學生 各位 今天我們講到這個概念 現在兩個字 在宇宙廣漠無垠的時空裡面 真的無法定義 想想看 我們的太陽旁邊有這麼幾個行星 這只是一個恆星系統而已 整個銀河裡面像太陽這樣的星 比他大的星 比他小的星 加總到一塊 大概有兩千億到三千億個星 我們整個的銀河 長度呢大概是十萬光年 也就是說從銀河的這一邊走到銀河的那一邊 光需要走上十萬年 這麼巨大的時空距離 給我們的是一個廣漠無垠的阻隔 今天我們看到了光速是有限的 這個原則決定了我們對夜空理解的過程 所以希望今天大家聽完這堂課之後 再度走到星空底下 我相信 您看到的星星感覺是不一樣的 各位 繁星點點的夜空 給我們的是宇宙一頁一頁過往的歷史 有機會的話多多走到星空底下 第一線直接的去體會大自然的星空之美吧 這堂課到這邊結束 謝謝各位