Wednesday, July 20, 2016

大师演讲(三) 天文宇宙大发现 ——孙维新教授

                                                 

林卿卿老师报道
        孙教授的演讲风格丰富多元,谈吐幽默风趣,是个温文儒雅的学者。俗语说:“上知天文,下知地理”,孙教授的知识渊博,除了符合这一说法外,还“左识文学,右察人性”。这一场讲座,让人洞悉,天文也好、文学也好,其实都与我们的人生与日常生活息息相关。学术可以是一座崇高的殿堂,但知识的普及化,应该是与实际生活息息相关的,否则无法感化大众。感谢孙教授,在短短的2个小时里,带领我们从地面上的科博馆,上升到浩瀚的星空,再回归反观自我。

高空俯瞰不一样的科博馆
        孙教授说在担任科博馆馆长之前,他和一般人一样,对博物馆的印象是:一栋古旧的建筑物,里面装一堆古旧的东西。正式接触后才发现,博物馆其实很精彩,而且很好玩。精彩的是其丰富多元的展示品,好玩则是有趣的科教活动,然而,蒐藏品和工作人员才是它的精华。孙教授用数据告诉我们:“从1986年至2016年,经过30年的累积,科博馆如今有30座蒐藏库,内藏130万件蒐藏品,涵盖动物、植物、地质、人类四大面向。每年参观人数约为300万人,其中60%为中小学生。2016年,在馆服务的志愿者人数达到1600人。2013年,美国博物馆年报评选台中科博馆为世界20大博物馆的第18名。”

        紧接着,孙教授用优美的音乐搭配用直升机高空俯拍的影片,向我们展示了科博馆的建筑面貌。孙教授的介绍很有心思,因为空拍可以给大家一个不同的影像。我们若亲身去参观科博馆,一般只会平面的观赏建筑物,再入馆欣赏各种展示品。而此刻,我们坐在位子上,从高空俯视整体建筑,随着孙教授的讲解,一步步地拆解科博馆的各个层面。在座的,不管参观过科博馆与否,都会加深对此馆的概念。




培养批判性思维
        此外,孙教授还一再强调,要学生培养“批判性思维”(critical thinking)。他表示:“批判性思考是,大家都看到同样的现象,而你却想到了可以改进的地方。在科学研究与发展里,批判性思考非常的重要。有礼貌、理性的批判性思考,是科学发展的最关键因素。在强调尊师重道、尊重权威的台湾、大陆或马来西亚教育里,批判性思考不容易培养。批判性思考的意义在于,你能看到别人看不到的东西、你能看到还没发生的事情、你能听到别人没有说出来的话。”

        在介绍科博馆建筑物的同时,孙教授也跟大家分享了很多有趣的故事。比如博物馆里的一个古埃及特展,其中展示的木乃伊,只剩下头骨、手骨和脚骨。他说:“欧洲过去二、三百年的欧洲贵族流行吃木乃伊。当时木乃伊包的是药材和香料,贵族把木乃伊找回来以后磨成粉当养生品吃。”参观博物馆的好处在于,我们能知道世界各地不同文化所产生的结果。比如这个木乃伊事件,或许我们会在课本上接触到相关的知识,但若非亲眼看见,这些“课本上的知识”终究只是一堆“资料”,无法有更深刻的体会。

LED能源教育
   
        此外,孙教授还做了创举的事件,他笑称这件事被街坊认为是提高了科博馆附近的房价。当时的他认为,花了那么多钱建的科博馆,一天只开放8小时实在太浪费,白天很热闹的馆,一到晚上就黑漆漆的。就因为他这个想法,就有了后来“回收再利用,把LED绑在科博馆的热带雨林温室四周,晚上一亮灯,就把科博馆的外观变成彩色的,实在是非常漂亮。”此后,科博馆变成一个“能源教育的场所”。因为民众发现,每个晚上开3个小时的灯光,一个晚上只花新台币35元的电费,没有造成资源负担。民众发现LED灯可以如此省电后,自己就乖乖回家换上LED灯。孙教授表示:“这晚上有趣的现象,变成了一个教育场所。你要教育别人,希望别人改变生活习惯,希望改变社会的风俗,你不能用高压的政策,命令别人一定要这样做。你要制造一个现象,让别人觉得有趣过来了解,进而自己选择改变。要从内心去影响、改变他人的行为。”

 “天文”,天上的文章
        博物馆讲的是动物、植物、地质、人类,但孙教授学的是天文。他说:“介绍天文之前要先谈文学,因为天文,就是天上的文章。天文、物理,最接近地上的自然文章,指的就是天文。”正式进入谈天文之前,孙教授介绍了剧作家王尔德(Oscar Wilde)的一段话,“我们都身陷烂泥沟渠之中,但有些人还是会抬头仰望星空!”他表示,王尔德的这句话,是孙教授自己在青藏高原兴建天文台的实际写照。孙教授回忆起当年到青藏高原的时候,长途跋涉途中,车子陷在泥巴堆里,颓然地坐在泥巴里,仰望天空,却看到了最璀璨的星空。有时候,人在最沮丧、无助的时候,反而可以欣赏到最美丽的风景。孙教授和我们分享了青藏高原的一些趣事,他希望大家若有机会,真的应该到青藏高原去看星空、看人文、看宗教、看大山大水。他还浪漫地表示:“如果你真的爱一个人,一定要跟他去一趟青藏高原。”
接着,孙教授就播放了一段段精彩的影片,与我们一起探讨和发现天文宇宙的奥秘。通过影片和孙教授深入浅出的讲解,在场的师生都全神贯注的,仿佛跟着教授一起去探索那神秘的外太空。

天文宇宙大发现(I 登陆彗星)
        就在2014年11月13日的清晨,人类探索宇宙的进展迈出了历史性的一大步。欧洲太空总署ESA在2014年发射“罗塞塔”(Rosetta)太空船,在11/12傍晚释放的登陆艇“菲莱”(Philae)登陆号,11/13凌晨成功降落在CG彗星表面,这是人类有史以来第一次将人造物体放置在彗星上!彗星是太阳系形成时的孓遗物质,可以帮助我们了解50亿年来太阳系是如何演化的。

Rosetta的命名怎么来的?
        1799年,拿破仑的部下在埃及尼罗河口的Rosetta附近,挖到了一块石板,是公元前196年埃及国王托勒密五世所写的公告,用三种文字写成同样内容,终于让古埃及的象形文字得以解密。由于是破解埃及象形文这种如谜题般的事物之起始点,Rosetta Stone,也被用来暗喻要解决一个谜题或困难事物的关键线索或工具。欧洲太空总署将其发展的太空船命名为Rosetta,象征透过此计划,将会破解太阳系生成的秘密,是天文研究上的关键突破。

(II 火箭发射器回收)
        孙教授表示,他很喜欢观看太空穿梭机的发射状况,那是一种无比壮观的景象,每次看都会觉得很感动。只要在Cape Canaveral有太空梭发射,在发射之前的半小时,全美每一个NASA中心的人员,都可以放下手边的工作,齐聚在各中心礼堂,观看发射的实况转播。接着,孙教授让我们看了一段太空穿梭机的发射状态,这壮观的景象让现场的师生都叹为观止。

        孙教授还特别提到了一项近期太空最新的研究成果,那就是第一节火箭回收。他让我们现场观看火箭喷发、第一节火箭回收成功和一些失败回收的影片。孙教授提及SpaceX太空探索科技,这是一家由PayPal创始人Elon Musk建立的美国太空运输公司。这家太空探索科技公司成为第一个能够回收火箭发射器再利用的私人公司。2016年5月28日,SpaceX第二次成功实现第一节火箭回收,也是首次成功的海上平台回收。SpaceX成功回收猎鹰九号的第一节火箭,发射后约10分钟降落在海面上名为“当然,我依然爱你” (Of course I still love you) 的回收浮台(10米 x 10米)上。太空发射的费用非常昂贵,SpaceX 每次发射费用大概为 6000 万美元,其中燃料成本仅为 20 万美元,如果实现火箭回收后,每次的发射成本可以降低到 600 万美元。

        孙教授表示,在海面成功回收发射器再利用是一个很大的进展,第一节火箭成功回收可以反复使用,让成本瞬间降低到十分之一。他还笑称:“太空时代已经在眼前了。现在可以开始存钱,将来的大学毕业旅行可以到月球,稍微富有的可以去火星。”

(III 太阳和地球的距离)
        借此,孙教授也与我们谈到了太阳和地球之间的距离。他播放的影片,让我们看到了太阳的表面像一片浩瀚的火海,无休无止,随时都在喷发爆炸。光球层非常活跃,在其表面可以看到许多极富戏剧性的特征。孙教授在看完影片后重复问大家一个问题:“地球到底有多大”?他强调,太阳随意喷发的一个丝状体,直径35万公里,可以容纳28个地球。孙教授笑问:“你还会觉得地球很大吗?你还会觉得台湾或马来西亚很大吗?”他接着说,学天文的好处在于,当你知道了太阳的命运与地球的未来以后,生活里的其他事情都是小事。

        就是因为这些的画面,常让民众觉得心里负担很大,认为只要太阳再多几个爆发,地球就会进入世界末日。但你要知道,地球的直径1万2千8百公里,太阳的直径140万公里,两者直径相差将近100倍,再这样比例下要直接射中地球机率极低。孙教授表示,每隔几十年或100年,偶尔会有个太阳磁暴影响到地球,但不会造成世界末日。因此,把数字化成影像的能力很重要,当你掌握了数字,就不容易受骗上当。

(IV从冥王星被除名谈起)
        此外,孙教授还跟我们讨论了冥王星被除名事件,通过他的讲解,我们了解了行星被发现的过程,也知道了冥王星被排除在外的科学根据。这其中的一些趣事,让天文学知识更为生动。2006年8月,国际天文联合会(IAU)在捷克布拉格做出重大决定,将冥王星从自行星的层级移除,降为“矮行星”(dwarf planet)。原先有三个提案:(一)另加3个,总共变成12个行星。(二)所有圆的都算,增加到53个行星。(三)除掉冥王星,剩下8个行星。最后,冥王星从行星的行列中被剔除了。

为什么要对冥王星下手?
        因为近十年来,天文学家在海王星轨道之外发现越累来越多小型天体,称作“古柏带”(Kuiper Belt),其中有些天体的大小和冥王星不相上下。天文学家说:“如果我们有了这些了解之后,才发现冥王星,我们绝对不会称它作一颗行星。”国际天文联合会在2006年8月赋予行星的定义为:“环绕恒星运行、质量足以使天体本身收缩成球状。而且很重要的是,足以清空轨道周围,使该范围没有其他大小相当的天体。”

结语:人类的省思
        孙教授风趣、幽默的主讲风格,吸引了在场我们的每一位,天文宇宙的浩瀚及神秘,在他的解说下,变得更为生动,也牵引着我们一步步去探索、发现。

        探讨天文之余,或许人们都会有个疑虑:其他星体上,是否存在着外星人呢?而他们,会对我们带来祸害吗?而孙教授提出的结论,是绝对值得我们深思的——如果我们希望外星人来了,能善待我们,那我们就要思考,该如何善待地球上其他生物。善待其他生物,不只是照顾生物本身,更需要维持一个良好的生活环境,让其他生物都能安心活下去!



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