飯後甜點式的科普散文!
40年NASA工作經驗
50道有趣的問題
50篇科普文章
內容圍繞日常的物理知識、科學史故事、網路傳聞
帶來猶如在科普著作的大餐之餘
甜點一般精緻的科學小品
李傑信博士作為太空任務科學家和資深技術顧問
剖析自詡「宇宙公民」的感悟
愛因斯坦的特別之處!
說到愛因斯坦,大家對他的印象可能都是「高智商」,但他的智商究竟有多高呢?愛因斯坦的物理都是「想出來」的,而非「算出來」的。事實上,不像牛頓不僅是物理學家也是數學家,愛因斯坦在念大學時,數學極差,是班裡倒數第一!但愛因斯坦的預言,在十年、幾十年,甚至百年後,被一一驗證。即便是現在,NASA 的科學家們,仍然在對愛因斯坦的等效原理進行檢測。可以說,這是愛因斯坦留給我們的難題吧!
我們身處宇宙之中,那宇宙從何而來?宇宙之外有什麼?
先想像一下宇宙大霹靂的景象:那是宇宙從一個點爆發,巨大的能量四散開來的過程。愛因斯坦的相對論中提到,時間和空間是永遠結合在一起出現的。所以,宇宙大霹靂創造的不僅僅是空間,還有時間!如今我們能觀測到的宇宙時空是930 億光年大小,而930 億光年之外,那裡是一片「虛無」,沒有時間、沒有空間,什麼都沒有。但是,那裡卻可能有「我們不知道我們不知道」的東西!
你會想去太空生活嗎?
大多數正常人的體質都可以進行太空旅行。在國際太空站,你所感受到的不同,可能僅僅是失重。國際太空站的位置雖然在太空,但它仍在地球磁場的保護下,外太空來的射線、太陽風的高能粒子不會對其造成嚴重的傷害。所以,如果你可以適應並克服失重帶來的困擾,就可以考慮去太空「旅行」啦!
本書在問答之中引導您思考
超脫一切的科學家怎麼面對問題
帶你看到五花八門的宇宙
作者簡介:
美籍華裔科學家,前美國航太總署(NASA)太空任務科學家。
李傑信自臺灣大學物理系畢業,獲美國洛杉磯加州大學(UCLA)物理學博士,後在職進修獲麻省理工學院科技管理碩士。先進入美國加州理工學院(Caltech)噴射推進實驗室(JPL)從事太空研究,後調任華盛頓美國航太總署總部,負責管理太空科學飛行實驗任務。
美國航太總署給李傑信的退休贈言:感謝40年來對NASA科研上的領導和廣泛的貢獻。
李傑信工作出色,獲得NASA「傑出成就獎章」、「傑出服務獎章」、「銀斯努匹獎」、第一屆太平洋盆地國際太空年「松長紀念獎」。並獲得「通俗科學寫作第一獎」和臺南第一中學「傑出校友獎」等獎項。他所管理的太空飛行實驗專案,有8位諾貝爾獎得主參與。在國際太空合作領域,他是一位具知名度及影響力的人物,並擁有9項美國專利、發表過90多篇科學及科技管理論文。
除此之外,他也熱心投入科普教育,經常受邀在美國和海峽兩岸中學、大學和社會團體做科普演講,以及受邀在中央電視臺、鳳凰衛視、東森電視臺及飛碟早餐等眾多平面媒體講評。他的中文科普著作包括:《追尋藍色星球》、《我們是火星人?》、《生命的起始點》、《別讓地球再挨撞》、《天外天》、《宇宙起源》、《宇宙的顫抖》、《穿越4.7億公里的拜訪:追尋跟著水走的火星生命》和《把手伸出宇宙之外:成為宇宙公民》等。
章節試閱
第二十七篇 俄羅斯12,000公尺深坑下的祕密
中國有句老話:上九天攬月,下五洋捉鱉。那曾經是古人的夢想。而現在,我們上天很容易,想要進入地下,卻很難。下面我們就來說說地球深處的故事。
網路上經常會有文章寫著:「地球的深處有生命、地球深處可能是我們想像不到的場景。」這有一定道理,但那裡是我們幾乎不可能到達的地方,所以很難驗證!我們說「上天容易下地難」,目前人類對於外太空的理解,比對我們地球本身的理解要多得多。
說起地球深處的生命,我們倒是可以重提生命起源,來聊聊極端環境下生命和我們的關係。
所有生命,全都「一個樣」
為什麼會有人認為地球深處有生命呢?其實都是「碳原子」惹出來的。我們知道,所有地球生命都是以碳為基礎,DNA為藍圖,左旋胺基酸為結構的蛋白質生命。既然地球深處有碳原子,還可能有水,那就很可能有生命。
然而,地球深處的生命,和我們想像的不一樣。它們大多是能夠抵抗惡劣環境的細菌,即便是生命,但也很難演化成「文明社會」,更不可能出現如同「桃花源記」一般的光景。
對於生命而言,最難的是要產生有生命活力的化學分子。而生活在地球地下的這些細菌,雖然可以說仍然有生命活力,但畢竟地球深處太熱了,它們每分每秒都為存活使出全部力量,保持「活性」部分,只能用奄奄一息來形容了!
從生命起源到現在,生命一路坎坷
45.5億年前,太陽系和地球同時形成,形成地球的原始材料中有鐵、鈷、鎳等重金屬,使地球有鐵核。地球被各式各樣的彗星和小行星帶來的隕石撞擊,很有可能是彗星上的冰融化為水,讓地球有了海洋。
當地球海洋形成後,經過月球對海洋的潮汐作用,地球海灘上就出現了原始濃湯。可能正是在這些原始濃湯中,最初的生命化學分子出現了。但等待它們的,卻是不斷的「隕石轟擊」。
我們可以想像,當時的地下就是生命的「防空洞」。為了躲避隕石風暴,很多地表的細菌生命都鑽進了地下或是海中。有的中途可能出來過,有的可能就一直在地下或海底生活。
除此之外,生命很有可能是從火星乘著隕石列車來到地球的。若是這樣,火星到地球的旅程可能長達1,500萬年,細菌在1,500萬年中,於真空環境下不吃不喝還能存活,這就很厲害啦。
所以我們說「生命是個奇蹟」,歷經這樣的艱難險阻,現在不僅有生命,還有文明。可以說,我們很「幸運」!
研究地表下生命有意義嗎?
我們說回地下生命,目前,人類能夠到達地下最深的地方,大概是12公里,那裡已經有攝氏180度的高溫,我們很難繼續挖下去了。有人說,向地表下挖掘沒有意義,挖不到什麼東西,純粹是浪費錢。但實際上,這卻是我們太空科學研究的重要一環。
我們生活在地球上,殊不知,太陽系任何一個星球,生存環境都要比地球惡劣得多。極溫、高壓、缺氧、極酸、極鹼、重金屬,在這樣的環境下,我們是很難進行科學實驗的。但地球深處可能有著某些細菌生命,可以在此類極端惡劣條件下生存,那就會給我們對外太空極惡劣行星環境生命的研究,提供很大的便利。目前,地球上最耐高溫的生命,能夠承受的溫度大概在攝氏160度。我們尚且不知道,繼續向地球深處挖去,會不會有其他的「驚喜」。
這就是有關地球深處生命的知識啦,如果有人說俄羅斯的工程挖出了什麼「會飛的怪物」、「聽到了哀嚎聲」,那都是瞎說。只是科技水準有限,我們下不去更深了而已。
第二十七篇 俄羅斯12,000公尺深坑下的祕密
中國有句老話:上九天攬月,下五洋捉鱉。那曾經是古人的夢想。而現在,我們上天很容易,想要進入地下,卻很難。下面我們就來說說地球深處的故事。
網路上經常會有文章寫著:「地球的深處有生命、地球深處可能是我們想像不到的場景。」這有一定道理,但那裡是我們幾乎不可能到達的地方,所以很難驗證!我們說「上天容易下地難」,目前人類對於外太空的理解,比對我們地球本身的理解要多得多。
說起地球深處的生命,我們倒是可以重提生命起源,來聊聊極端環境下生命和我們的關係。
...
作者序
這本書呈現的型態,對我是一個新的嘗試。
我一輩子以太空物理為事業,每天想的事就是科學原理。整個宇宙必須以科學規律辦事,否則飛機就上不了天,火箭就到不了火星。所以,我過去二十多年寫的八本科普書籍,著力點就是要把科普知識的科學原理說清楚,一板一眼,完整呈現,絕不含糊。結果呢?作者我滿意了,但讀者們卻紛紛訴苦:李傑信先生,內容有些深奧哦!
退休後,屬於自己的時間多了,可上網馳騁的領域海闊天空,網上的辭藻精彩絕倫。我突然有了感悟:不得了,原來科普知識竟然還有這麼多傳播管道啊!網路上,以影片出場的屬自媒體,加上代言廣告,主播們各個神氣飛揚、不可一世;較樸實的有網路平臺的專欄文章撰寫,版主們定時上傳文章發布,而讀者關注、訂閱後,可向作者提問與互動,在短暫時間內獲得解惑。
秉持著盡棉薄之力普及太空科學知識的初衷,過去近兩年的時間,我在網路上發表了六十餘篇短文。這些文章先經我口述後,由張宏宇先生整理成篇。宏宇好馬快刀,難得一見的年輕人!這些短文和我以往所寫的有些不同。網路上的文章可和讀者互動,每篇短文經常是繞著他們的提問展開,包括宇宙觀測、量子糾纏通訊、光和時間的本質、愛因斯坦的相對論、地球溫室效應、生命科學演進、火星探測,以及我自身經歷過的諸多科學突破事件等等。每篇文章我也不像以前寫書一樣,糾結於背後科學理論的清晰完整,只以解惑的大格局為主、淺顯為目的,講大道理部分,點到為止。這些文章發表後,有些讀者建議將這些短小精悍的文章集結成冊,以便閒暇時能隨手翻閱,進一步連貫各篇的重點義趣。這本書,各篇文章出現的順序並不重要,只要能沉下心來仔細體會,自會有巨大收穫。
人類遺傳基因中的缺陷,導致人類好戰嗜殺。我一生事業浸淫在浩瀚宇宙的境界,從年輕時起就決定跳出地球人類文明的局限,不從政、不經商、只做宇宙公民。
現在的宇宙仍在繼續膨脹,如果沒有新的外力介入,宇宙空間將永遠膨脹下去;我們既不能看到它的開始,又不能見證它的結束;宇宙,無始無終。而對於我們的生命而言,一定是從某一時間起始,又在某一時間終結;生命,有始有終。
探索未知是深植在我們基因裡的原始呼喚。我的一生,就是用有始有終的短暫生命,探索無始無終的永恆宇宙,這讓我略感悲愴和無奈,但也讓我更加熱情和努力。
衷心感謝顏素華和徐瑞霞兩位女士真誠的協助。
這本書呈現的型態,對我是一個新的嘗試。
我一輩子以太空物理為事業,每天想的事就是科學原理。整個宇宙必須以科學規律辦事,否則飛機就上不了天,火箭就到不了火星。所以,我過去二十多年寫的八本科普書籍,著力點就是要把科普知識的科學原理說清楚,一板一眼,完整呈現,絕不含糊。結果呢?作者我滿意了,但讀者們卻紛紛訴苦:李傑信先生,內容有些深奧哦!
退休後,屬於自己的時間多了,可上網馳騁的領域海闊天空,網上的辭藻精彩絕倫。我突然有了感悟:不得了,原來科普知識竟然還有這麼多傳播管道啊!網路上,以影片出場的屬自媒體...
目錄
推薦序
自序
1.哪些領域屬於「上帝的地盤」?
2.質子與中子造就了生命起源
3.黑洞M87
4.跳舞的黑洞
5.你所不知道的光的故事
6.物質存在形式不只固、液、氣態
7.宇宙電磁微波是什麼?
8.隱藏在常識中的宇宙測量理論基礎
9.宇宙的慈悲
10.宇宙膨脹的加快速度真的是9%?
11.把手伸出宇宙之外會怎麼樣?
12.挑戰愛因斯坦的狹義相對論
13.時間為何不同於其他維度?
14.揭祕愛因斯坦的崛起祕辛
15.下一個物理奇才在哪兒?
16.「瞬間移動」的科技有可能實現嗎?
17.量子力學被拿來騙錢?
18.未來的「新型電腦」
19.薛丁格的貓
20.宇宙超高能射線的能量有多大?
21.宇宙是唯一的嗎?
22.暗物質的資訊已經得到了?
23.因為博士導師而無緣諾貝爾獎的科學家
24.回顧NASA四十年
25.想體驗「絕對零度」的永恆靜止嗎?
26.人類能帶著即將毀滅的地球去流浪嗎?
27.俄羅斯12,000公尺深坑下的祕密
28.人類在土衛星的眼睛「卡西尼號」
29.人造衛星在墜落,月球在遠離
30.月球的伊甸園在月球南極的山洞中
31.怎麼判斷流星雨的星座?
32.地球如何不挨撞?
33.如果人類接收到了外星人的訊號會怎樣?
34.太空人的窩
35.你願意到太空生活一個月嗎?
36.為什麼人類基因沒有某些植物多?
37.人類壽命的極限在哪裡?
38.人類的記憶與自我意識
39.我們為什麼要睡覺?
40.人類能否切斷某些免疫反應?
41.致癮的生物學基礎是什麼?
42.測溫槍的原理
43.溫室效應
44.地球究竟能承載多少人口?
45.替代能源三問
46.我們都是火星人?
47.地球上的三類生命
48.移民火星?先找到火星人再說!
49.從地球公民到宇宙公民
50.《天外天》傳奇
邀稿五十年——兼談阿山情結
後記
索引
推薦序
自序
1.哪些領域屬於「上帝的地盤」?
2.質子與中子造就了生命起源
3.黑洞M87
4.跳舞的黑洞
5.你所不知道的光的故事
6.物質存在形式不只固、液、氣態
7.宇宙電磁微波是什麼?
8.隱藏在常識中的宇宙測量理論基礎
9.宇宙的慈悲
10.宇宙膨脹的加快速度真的是9%?
11.把手伸出宇宙之外會怎麼樣?
12.挑戰愛因斯坦的狹義相對論
13.時間為何不同於其他維度?
14.揭祕愛因斯坦的崛起祕辛
15.下一個物理奇才在哪兒?
16.「瞬間移動」的科技有可能實現嗎?
17.量子力學被拿來騙錢?
18.未來的「新型電腦」
19.薛丁格的...