宇宙起源-李傑信博士主講

研習記錄

沒想到這些複雜難懂的物理,經過李博士的詮釋與串連,讓我聽過之後終於有一種「知道自己哪裡不懂」的突破。未來再看到那個奇怪橢圓形裡面一塊一塊紅紅藍藍綠綠的圖,也終於可以體會為什麼天文學家看到那張圖就覺得好像看見上帝的心情。

研習過程中,李博士面對科學性提問的回答清楚、精確自然不在話下。對於大家「只是好奇」的提問,像是時空旅行、平行宇宙等等,李博士依舊可以用相當肯定的態度回覆與解釋,就令所有聽眾更加敬佩了。

期待今年六月李博士的再次拜訪,讓我們繼續挑戰另一個難題-引力波。

研習活動記錄

本次研習活動的內容主要與李博士2013年所出版的同名著作「宇宙起源」一書的邏輯架構相同,所以詳細的內容大家可以參閱李博士的著作。

研習的前半段,李博士為我們回顧:牛頓的宇宙觀、愛因斯坦的宇宙觀、哈伯看見的宇宙膨脹、到宇宙電磁微波(3K背景輻射)的首次發現。這一段大概與我們過去學過的內容相去不多,不過在彭齊亞斯和威爾遜首次發現宇宙電磁微波的段落,我第一次聽到他們有趣的故事,以及怎樣可以把到手的諾貝爾獎搞掉的方法,是一段很有趣的歷史。當然,被搞掉諾貝爾獎的當事人可能就不覺得有趣了。

研習的中段,也是本次研習最主要的內容,就是那張全宇宙電磁微波強度分布圖。從彭齊亞斯和威爾遜首次發現宇宙電磁微波結果發現,全宇宙每個方向的溫度居然都在2.7250K,差距在十萬分之一以下,顯示宇宙在形成後37.6萬年,光子掙脫質子與電子的禁錮形成宇宙電磁微波時,宇宙中物質與能量的分布均勻到不可思議的地步。這裡有個小小的支線劇情,證明宇宙電磁微波符合黑體輻射理論的科學家得到諾貝爾獎。

目前宇宙的可觀測大小約是930億光年,書中和演講中並沒有詳細解釋,建議感興趣的人可以參考以下維基百科的頁面。(Observable universe:https://en.wikipedia.org/wiki/Observable_universe

但物質與能量如此均勻分布的宇宙,就不可能凝聚出星系、恆星、行星、甚至是人類。因此,接下來的內容就是一連串對宇宙電磁微波觀測技術與太空任務進展的演變。包括在北半球用U2偵察機在高空的觀測、南半球秘魯的觀測、南極陸地的氣球觀測、到COBE、WMAP、Planck的衛星觀測,終於得到宇宙自形成後37.6萬年以來,物質與能量的極小不均勻分布。(維基百科Cosmic microwave background頁面的相關說明:https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmic_microwave_background

研習的後段,根據Planck衛星觀測最新的宇宙電磁微波觀測結果出爐,高精確度的觀測資料,為物質、暗物質、與暗能量在宇宙中含量的比例做出更精確的估計;為宇宙形成後50億年突然開始加速膨脹提出解釋;也為宇宙是平坦的提供了觀測結果。

研習中還有幾個關鍵的物理效應可能是我們必須進一步理解的,包括測不準原理、量子起伏、聲波震盪、真空起伏等等。

研習活動錄影:https://goo.gl/kGYqvH
研習活動錄音:https://goo.gl/YFZov3
研習活動照片:https://goo.gl/9Ef2be

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