文/孫維新 2009.09.09 04:10 am

孔子周遊列國,厄於陳蔡,子路自告奮勇去村子裡要飯,孔子周遊列國,厄於陳蔡,子路自告奮勇去村子裡要飯,村口老丈說:「既然是孔夫子的門生,學問一定很 大,我寫個字你來認。」就寫了個「真」字,子路一眼認出,沒想到老丈勃然大怒,亂棒把子路打出村口,子路回來一肚子委屈,孔子問明原委,搖頭嘆息:「這年 頭不能『認真』啦!認真的人就沒飯吃了。」

能在不疑處有疑的生活直覺,再加上對微小跡象毫不放過的認真態度,才能打下科學發現的基礎。廣義相對論重要驗證之一的「水星近日點漂移」的現象,就是一個認真治學的好例子。

離太陽最近的水星,循著橢圓軌道環繞太陽公轉,最接近太陽的一點稱為「近日點」,天文學家老早就發現水星的近日點並不固定,會隨著時間緩慢漂移,繞著太陽打轉,這個漂移的程度每一世紀大約是五千六百個「角秒」。這個角度到底是大是小?

我們站在曠野之中,仰望天似穹廬,從東方地平到西方地平劃上半個圓,是一百八十個「角度」,每一個「角度」又可以分作六十個「角分」,每一個「角分」又可 以分作六十個「角秒」,所以一個「角度」是三千六百個「角秒」。早年的觀測者雖然注意到水星的近日點位置有誤差,但是一百年才不過漂移了五千六百個角秒, 也就是一度多一點,又有什麼打緊?天文學家卻不放過,認真研究,發現其他行星合在一起對水星產生的重力,每一百年會造成五五五七個角秒的誤差,這已經很接 近觀測值了,但是仍然留下了四十三個角秒的誤差無法解釋。這個角度小到什麼程度?就好比是我們看一百米以外,一個一塊錢硬幣的大小!

每一百年不過只有小小四十三個角秒的誤差,這又有什麼打緊?認真的天文學家卻覺得這個誤差大到無法忍受,但是在牛頓力學的框架下已經別無他法,因此各式各樣的奇怪理論紛紛出籠,有人認為在水星和太陽之間另有一顆行星存在,還將其命名為「沃肯」(Vulcan)。好萊塢的電影製作人借用了這個名字,創造了一個行星世界,一個曾經風靡美國家喻戶曉的電視角色就是來自這個行星,那就是「星際迷航記」(Star Trek)中兩耳尖尖、面容始終嚴肅的史波克先生!

一九一五年,愛因斯坦提出了「廣義相對論」,描述時空在質量存在時是如何地被扭曲,太陽周遭的時空被嚴重扭曲,水星經過近日點時就會加速轉彎而產生軌道漂 移的現象,廣義相對論的預測是多少?剛好就是每一百年四十三個角秒!此論一出,這個誤差就消失了,這個行星也就跟著消失了!後來我再看到史波克先生,總會 替他難過,因為他的家園被廣義相對論給摧毀了!

「認真」的精神固然可喜,但是「隨緣」的態度也不可或缺。一九六二年,貝爾實驗室的兩位工程師在研究微波通訊時,發現無論通訊天線指向何方,總是有一個均 勻且穩定的雜訊存在,他們用盡各種方法去除這個雜訊,包括拿個掃把爬上天線,把在天線中築巢的鴿子趕出,這個「雜訊」依然存在!他們當時渾然不知,這個 「雜訊」,就是在咫尺之遙的普林斯頓大學中,世界頂尖的天文學家上窮碧落下黃泉地尋找當年宇宙大霹靂之後所留下來的「餘溫」!後來這兩位工程師因著這個 「發現」,得了諾貝爾獎。

宇宙常在我們不經意的一地一刻打開另一扇門,顯露它的神秘。認真的人,再加上隨緣的心,就能窺探宇宙的殿堂!

(作者為台灣大學物理系與天文物理研究所教授)

【本文摘錄自《udn/意見評論/名人堂》2009/09/09】

 

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