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孙维新:星空下的无私分享

孙维新:星空下的无私分享

文/孙维新(国立自然科学博物馆馆长)

1989年秋,我回到台湾,开始了天文领域的教研生涯,一晃就二十八年了。这超过四分之一世纪的心路历程,我觉得,其实不是「教书」,而是「分享」,和学生分享老师眼中的宇宙,和老师心中的宇宙观。

学习天文是让人愉快的,接触观测则是令人感动的,这里所说的「观测」,不只是仰望繁星点点的夜空,还包含了因为出门观星而亲身碰触的大自然:垦丁的绿闪光、大峡谷的七彩落日、青藏高原的壮丽山水,和大兴安岭的无垠雪原,是天文观测的额外奖赏,也让人可以从更为多元的角度,去认识我们头上的这方宇宙,和脚下的这个地球。

接触天文,会让人变得慷慨,也会让人变得骄傲,慷慨于分享自己在星空下曾有过的感动,也骄傲于自己曾经目睹宇宙作出的美妙演示。所以从过去到现在,在广大民众心中留下深刻印象的科普着作,多半谈的都是宇宙星空,因为这个领域给人们最广大的遐想空间,也最能引起人们心底的共鸣。

1980年, 美国天文学家卡尔‧萨根(Carl Sagan)出版了「宇宙」(Cosmos)影集和同名书,以深厚的人文情怀,包裹着丰富的天文知识,风靡了全球,到今天快四十年了,仍然后继无人。现在天下文化出版了《宇宙必修课》,由尼尔‧泰森(Neil Tyson)所着,泰森到哪儿都不吝于说自己是萨根的学生,显然希望能步武前贤,让人觉得他是萨根天文科普的嫡传弟子,但这本书的结构内容,多天文而少人文,和一代宗师萨根的着作相比,还是有距离的,就因为他太想超越前人,所以开创新猷,想给一般读者开讲「天文物理」。

这本书的英文原名是「写给忙碌的人们看的天文物理」,希望给人一种简单易读、碎片学习的印象,但其实这本书忙碌的人还真读不了,因为书中强调的是「天文物理」,这是由天文现象的观察分析,导出隐藏在现象背后物理原理的过程,严格说起来,这个学问是在十九世纪中期光谱仪发明之后,所发展出来的重要领域,比历经千年、传统单纯的「天文学」档次来得高太多了,但相对也就不再那幺直观易懂。

泰森努力用轻鬆的语气、有趣的比方,来轻量化这本书,但对一般读者而言,许多天文物理的名词术语还是高来高去,云山雾罩。然而对真正想踏入天文物理一窥堂奥的读者而言,这倒是一本入门好书,因为泰森提到了暗物质、暗能量、星系际物质、多波段观测,和系外行星,这些新知的确是天文物理在世纪交会间的最新进展!

泰森在书中有几处的描述让人惊豔,像是他将全体人类分享地球的概念,使用水和空气来表现,水和空气的分子是如此之小,数量又是如此之多,在地球上长年周而复始地循环,是人类反覆经历、日用而不知的重要成分,书中的比喻让我们明白,我们每个人所喝的水,可能也曾经过苏格拉底、张衡、杰佛逊、德雷莎修女的肠胃,我们所呼吸的空气,可能也曾经过亚历山大大帝、秦始皇、拿破仑、曼德拉总统的肺脏,这比起国际太空站上的固定笑话:「今天的咖啡,就是明天的咖啡」,以说明饮用水和尿液的循环,来得要有深度多了!

泰森指出了另外一个事实,以目前宇宙加速膨胀的趋势来看,遥远星系的退移速度愈来愈快,终究会陆续逸出我们的视野之外,兆年之后,等到最后一个邻居星系离开我们的视线範围,再出生的年轻一代就不会知道我们曾经有过许多「星系邻居」,会以为整个宇宙就只有我们一个银河系!这时泰森的反思是什幺?如果未来会发生这种事,那过去是否已经发生过类似的事情,让我们的宇宙视野完全改观,而我们根本不知道?还以为宇宙古往今来就这副模样,从来没有改变过?这是一个「困扰思绪」(Mind Boggling)的大问题,但却是一个在科学上无解的哲学问题。

泰森花了许多篇幅,说明元素週期表的意义和命名缘由,富含历史和知识的趣味,但他也指出了重元素对人类世的重要性,没有氢、氦、锂之外的重元素,是不可能创造出我们今日再熟悉不过的物质世界来的,但这些重元素都是来自恆星的核心,无论是缓慢的(相对来说)核融合,或是急速的超新星爆炸,都是孕育重元素的胚胎环境。所以当年台湾的天文前辈沈君山校长,就曾经说过一句极为感人的名言:「我们每个人,过去都曾经是某一颗恆星的一部分。」闻者动容。但同样的话,换个方式来说,却可以十分搞笑,2009年「全球天文年」巴黎揭幕式上,英国资深天文物理学家马丁‧瑞斯(Martin Rees)受邀上台做开幕演讲,劈头就说:「我们每个人都是核废料!」(We are all nuclearwaste!)台下一堆核废料笑翻天。

萨根的女儿小时候曾经问过他,有关已经不在世上的祖父母的事,问萨根是否希望和他们见面,谈到了前世今生、灵魂轮迴的存在问题,萨根对他的父母极端思念,思考良久,仍站在科学工作者的立场,对女儿说了一句话,他女儿记录了下来:「他温和地告诉我:『你会想去相信那些你希望成真的事情,而这是很危险的。』」(Then he told me, very tenderly, that it can be dangerous to believe things just because you want them to be true.)看了令人感动。无论生死真相为何,科学态度是认识宇宙道理的关键。

认识宇宙,就是一个学习谦卑的过程,我常提醒我自己,也告诉我的学生,我们今天在许多方面,仍然活在「前哥白尼时代」(Pre-Copernican Era),而我们常常忽略了我们的所知如此有限。

不过话说回来,仰望广漠星空,我不会觉得人类渺小,心中只存着感恩,因为有那幺多有趣的事物,等着我们去认识、去学习、去分享!

希望您也能从这本书中,读到许多泰森想表达的科学以外的东西!

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