#心得 2026-27本《半小時漫畫宇宙大爆炸》——陳磊/半小時漫畫團隊

相信有使用google和有玩寶可夢的人,應該會發現上週是「世界太空週」。 什麼是世界太空週呢? “世界太空週固定於每年10月4日至10日舉行,是聯合國於1999年宣布設立的國際紀念活動。 這兩個日期分別對應太空史上的重要里程碑。 1957年10月4日,蘇聯成功發射全球第一顆人造衛星「史普尼克1號」(Sputnik 1),揭開人類太空探索時代;1967年10月10日,《外太空條約》正式生效,為各國探索與和平利用外太空建立重要國際法律原則。” “2026年世界太空週以「火箭革命」(Rocket Revolution)為主題,關注太空發射技術的快速變化,其中一項重要發展,就是可重複使用火箭。” (以上介紹擷取自 https://city.gvm.com.tw/article/133579) 剛好最近看的一本科普書,就是在介紹外太空、也就是我們身處的這個宇宙的由來。
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這本《半小時漫畫宇宙大爆炸》就像是一堂宇宙的通識課程,把許多概念和理論濃縮在一起,穿插搞笑風格的漫畫人物插圖,讓生硬的知識變得活潑易讀。 看完之後,雖然不一定能記得所有理論和科學家,但是會對外太空有更多的瞭解,也會更體認到我們都是宇宙所創造的一部分。 因為宇宙中——包含構成你我的——每個原子的前身,都來自138億年前的那場大爆炸。在某種意義上,構成我們的身軀的物質,幾乎和宇宙一樣古老,也會一直存在到宇宙消失的那一刻。 ----- 以下記錄印象最深刻的知識/軼聞~ 1. 如果要在宇宙中寄信的話,地球的地址是…… 除了太陽系和銀河系,其實地球的地址還可以繼續寫下去 (括號內附上直徑): 地球 (12.742公里)>太陽系(2光年)>銀河系(20萬光年)>本星系群(1000萬光年)>室女座超星系團(1億光年)>可觀測宇宙(930億光年)
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2. 質子、中子都還可以再切開 小時候的物理和化學課,主要只教質子、中子、電子,但它們並不都是最小單位,其中質子和中子都可以分為3個夸克,透過膠子組合而成。
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3. 不能再切開的「基本粒子」 夸克、電子、膠子這些不能再切開的,叫做「基本粒子」。基本粒子可以分為兩類:費米子和玻色子,分別紀念科學家費米和玻色。 費米子和玻色子分別像是「肉」和「膠水」,像是夸克就屬於費米子,膠子就屬於玻色子。
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4. 太陽燃燒殆盡的時候會…… 太陽其實是很小的恆星,質量和重力只能產生氦融合,不夠產生碳核。 科學家推測,在氫融合結束,氦融合發生前,會膨脹吞噬周圍的水星、金星和地球。 最後,太陽的大氣散去只剩下內核,變成白矮星。 5. 愛因斯坦自認一生中犯的最大錯誤 愛因斯坦在廣義相對論中,推導了一個重力場方程式,不過如果根據這個公式,宇宙是會隨時間膨脹和收縮的。於是,他在方程式中加了一個「宇宙常數」,讓宇宙維持不變。 但是,後來的研究顯示宇宙並不是維持不變的。因此愛因斯坦認為加上這個宇宙常數是他一生中最大的錯誤。 6. 宇宙不是歲月靜好 那麼科學家是怎麼知道宇宙並不是維持不變,而是正在膨脹呢? 最早是比利時的天文學家「勒梅特」提出「原始原子」假說,他認為宇宙是由一個原始原子爆炸後不停膨脹產生,這也是大爆炸論的原型。 而要驗證這個假說,只要觀察其他星系是不是不斷遠離我們就好了。 而天文學家「哈伯」發現銀河系以外的星系大都發生「紅移」,也就是遠離我們,而且距離我們越遠的星系,遠離的速度越快。 7. 從天而降的諾貝爾獎 雖然理論及觀測結果顯示宇宙可能由大爆炸產生,但還有許多微觀尺度的物理問題沒有解釋。 於是當時有三位核子物理學家,運用核子物理學融合相對論和大爆炸理論,預測了三件事情,分別是:「奇點」、「氦豐度」、「宇宙微波背景輻射」。 其中「奇點」的存在,被霍金和彭羅斯透過數學證明了;「氦豐度」透過觀測宇宙元素組成,的確符合比例是氫:氦=3:1;但是「宇宙微波背景輻射」,也就是大爆炸應該留下的餘溫,卻一直遲遲觀測不到。 直到1964年,貝爾實驗室的兩位工程師「威爾遜」和「彭齊亞斯」在改善衛星通訊時,發現不管他們怎麼改進,還是會受到雜訊。聯繫其他專家後,竟意外地發現這就是宇宙微波背景輻射,兩人也在1978年獲頒諾貝爾物理獎。 8. 貝爾沒有諾貝爾獎 然而同為最早的訊號發現者,「貝爾」就沒有這麼好運了。 喬絲琳•貝爾雖然發現了旋轉的中子星產生的脈衝訊號,進而與指導教授一起發現了脈衝星,最後獲頒諾貝爾獎的卻只有她的指導教授休伊什。 9.錢德拉賽卡沒有極限 另一位可憐的科學家叫做錢德拉賽卡。 恆星一旦停止燃燒,最後的命運就是不斷向內核塌縮,小質量的恆星最後可以靠著電子之間的排斥力(電子簡併壓) 撐住,形成白矮星;然而質量超過一個極限,電子的斥力就無法抵擋恆星繼續向內塌縮,形成中子星或黑洞。 而錢德拉賽卡算出這個極限是太陽質量的1.44倍,稱作錢德拉賽卡極限,也是形成白矮星的質量上限。 然而當他發表論文時,卻被當時天文學界大老愛丁頓當場撕毀,大家不敢得罪愛丁頓,於是錢德拉賽卡成了學界的邊緣人。 但是他放棄掙扎後,每10年就換一個研究方向,也在每個研究都取得重大成就,活出了沒有極限的人生。 10. 奧本海默極限 超過太陽質量的1.44倍的恆星,電子會繼續被壓入內部,與質子形成中子。而中子也有斥力 (中子簡併壓),如果中子的斥力能抵抗內核的引力,就能形成中子星。 然而,如果超過太陽質量的3倍,就會形成黑洞,而「3倍」這個數值是由大名鼎鼎的奧本海默算出來的,所以又稱奧本海默極限。 11. 暗物質和暗能量是什麼? 天文學家在觀測星系的時候,發現一些恆星轉的異常地快,最後科學家們推測出,有種人類觀測不到的物質提供引力,把恆星留在星系裡。 這種觀測不到的物質就被稱作「暗物質」,研究甚至發現暗物質的質量是普通物質的6倍之多。 而「暗能量」則是透過推論出來的,因為在大爆炸後,宇宙開始膨脹,若沒有其他能量,在萬有引力之下膨脹速度應該變慢。然而觀測卻顯示宇宙仍進行加速膨脹,因此科學家們推測有看不見的能量——暗能量的存在。
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----- 📌目錄 一、宇宙到底是什麼? 二、宇宙究竟是怎麼來的? 三、恆星的誕生→生命的可能 四、宇宙的終局,可能在於暗物質與暗能量的博弈 五、怎麼證明宇宙是大爆炸產生的? 六、恆星真的「永恆」嗎? 七、如何「看見」暗物質和暗能量? 八、人類在宇宙中的「眼睛」——探測器一覽 番外一、重力波就是你倆還沒開打,殺氣就噴了我一臉 番外二、霍金到底做了什麼? ----- 想記錄的句子/知識~ “太陽位於銀河系中,銀河系中的恆星超過1000億顆,太陽住在銀河系的郊區,小到幾乎可以忽略不計。 銀河位於本星系群當中,本星系群有幾十個類似銀河系的星系,銀河系是本星系群第二大的星系。 本星系群位於室女座超星系團中,室女座超星系團有一百多個類似於本星系群的星系群和星系團。” 室女座超星系團位於可觀測宇宙中,可觀測宇宙中有數百萬個超星系團。 可觀測宇宙是指人類理論上能夠觀測到的宇宙最大範圍,實際上它只是宇宙的一小部分。” “可觀測的宇宙直徑接近930億光年” “話說在138億年前,有一個平淡卻不甘平凡的「點」,我們把它親切地叫作:奇點。這個人類目前還搞不清楚的點,也不知道是什麼原因,突然就爆炸了!奇點這一炸,就產生了宇宙和宇宙裡的一切” “星雲在重力作用下塌縮形成原恆星,原恆星繼續塌縮,點燃中心的核融合反應,進入主序星階段——恆星的青壯年期。” “恆星換名字的過程,其實就是「煉丹」的過程,比如:把氫核煉成氦核,把氦核煉成碳核。” “每一個原子核的年齡都比地球還大” “地球上和人體中所有的物質,最早都是透過宇宙大爆炸、恆星核反應、超新星爆炸、中子星合併來的” ------ 作者:陳磊,半小時漫畫團隊 出版社:日出出版 出版日:2024/09/25 -----
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