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古人是怎麼觀測天體的?過去和未來的天空會長的一樣嗎?——《關於夜空的 362 個問題》

PanSci
・2019/07/23 ・3125字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 511 ・六年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

編按:本文摘自《關於夜空的 362 個問題》,蒐集了英國最長壽科普節目《仰望星空》的觀眾提問。所有你對太空宇宙會有的疑問,都將在本書中為你解答。本節討論的是「過去和未來的天空」。

 

古文明如何準確測量星星的運動?

太陽、月球和星星的移動,在古代就已經為人所知,此外黃道帶上的那些星座也是最早被發現的。圖/pxhere

巴比倫人和蘇美人是世界上最古老的天文學家,他們在三千多年前居住於現在的阿拉伯地區。

太陽、月球和星星的移動,在古代就已經為人所知,此外黃道帶上的那些星座也是最早被發現的。當時的人可能已經知道,在不同的時間會看到不同的星星排列,但他們應該還不知道這是為什麼。這些文明是最早注意到天象變化的文明。他們可能注意到有些行星好像會在星星之間移動,特別是最亮的那顆:金星。當時也已經知道在夜晚或早上都看得到金星,蘇美人還發現了它的周期性。當然,他們並沒有因此思考到其他行星,而是聯想到神祇的活動。

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巴比倫人知道各種不同的周期,主宰月相改變的周期就是其一;不過更重要的是日食和月食的周期。這些周期也流傳下來,到了在天文學方面非常有條理、邏輯的古希臘人手中。最令人震撼的天文事件自然是日食與月食。

最令人震撼的天文事件自然是日食與月食。圖/pexels

事實上,許多古代文明都對這種現象感到害怕。雖然因為太陽與月球在天空中的運動方式不同,日月食發生的時間間隔似乎並不規律,但其實大約是每十八年發生一次。這段時間被稱為沙羅周期,是太陽、地球、月球三者形成的幾何系統回到相同配置的時間。再加上地球的自轉,就必須使用三個沙羅周期來計算,所以是大約五十四年發生一次。這表示,如果你觀察到一次日食或月食,那麼在一萬九千七百五十六天(或是五十四年又一個月)之後,在地球上同一個地點就能再看到一次幾乎一模一樣的日食或月食。

古代天文學留下令人著迷的遺產之一,就是安提基瑟拉儀,大約是西元前一世紀或二世紀左右建造的。銅製的安提基瑟拉儀是一九○○年在希臘的安提基瑟拉島發現的,經過深入研究後,學界發現這是由大約三十個細心配置的鑲齒排列而成的儀器,用來預測太陽、月球、行星在任何一天的方位。

安提基瑟拉儀,大約是西元前一世紀或二世紀左右建造的。圖/wikipedia

製造者想必不知道太陽系的配置,因為這個儀器的設計是以地球為中心的模型為基礎,可是它對位置預測的準確度卻讓人驚訝。過去從來沒發現過類似的儀器;本質上而言,這是目前已知最古老的科學計算機。

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至於星星本身的運動,在古代來說,是無法在某人的有生之年內測量出來的。古人很精細地測量了太陽在天空中的位置,所以能確定像是冬至、夏至這樣的至點以及春分、秋分的二分點時間。二分點出現在太陽通過天球赤道的時候,而有非常多的古代天文學家都會觀測太陽在天空中的位置。

地球自轉的歲差怎麼算?

西元前二世紀的希臘天文學家希巴克斯(Hipparchus)指出,和前人觀測到的結果相比,太陽在二分點的位置出現了相對性的改變,這個發現被稱為「分點歲差」。現在我們知道這是因為地軸相對於星星的移動所造成的,而這個發現成為了精密天文學的轉捩點。歐洲太空總署(ESA)的衛星伊巴谷(Hipparcos)就是利用這位天文學家姓名的發音,但是字母的拼法不同,因為其實這是「高度精密視差測量衛星」的縮寫。

伊巴谷是最早踏出第一步,排除地球是所有運動的中心的人。他觀察到太陽在全年中移動的速度會變化,而且計算出太陽中心的運動,一定會輕微地偏離地球。大約兩千年後,科學家才真的拋棄成見,推翻地球中心論,建立出地球以橢圓形軌道環繞太陽轉動的理論。

地球中心說。圖/wikipedia

巴比倫人和希臘人都是最早在天文學上跨出一大步的民族,他們會測量太陽、月球和行星的移動。兩千多年後,哥白尼、第谷,還有克卜勒才又往前邁了一大步,拋棄地球是宇宙中心的理論。我(諾斯)認為,我們現在即將跨出在天文學與宇宙學方面重大的第三步,開始了解宇宙的真實規模。

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英國最適合看極光的地方是哪裡?

唯一一個算得上看得清楚的地方是蘇格蘭。一旦越過北方的邊界,極光就沒那麼少見了,不過也沒有像挪威北部或阿拉斯加那麼頻繁。重點是要到一個真的很暗的地方,而蘇格蘭有些地方還能滿足這個條件。

所以定期觀測是值得的,不過也得準備好可能要等好一段時間。如果你去到挪威北部像是特浪索這樣的地方,那麼你在一整年裡,除了永晝的日子以外,幾乎每個晚上都能看到極光。

在《仰望夜空》播出的期間裡,天空有些什麼改變?夜空中有沒有新的天體出現,或者有沒有星星或其他天體的位置、外觀發生了改變?

很顯然,就算是在比《仰望夜空》節目播出時間更長的期間裡,星星和行星都不會改變。我們的確有看到幾顆彗星,一、兩顆明亮的新星。除此之外,情況都沒什麼改變。

我在主持《仰望夜空》的期間看過最壯觀的景象,應該是海爾波普彗星,那真的很壯麗,而且有超過一年的時間都能用肉眼看到它。我想當它離開我們時,我們都很傷心。別難過,它四千年後還會回來!

當然有些行星總是在改變,尤其是木星和土星。木星的雲帶在過去幾年中一直出現強烈的變動,而土星上則發生了劇烈的風暴。相當值得持續關注。

圖/wikipedia

未來的觀星者會看到如我們現在所看到的北斗七星、獵戶座腰帶、老鷹星雲等這些星星的排列嗎?

根據我們目前的預測,未來不會有可偵測到的改變,但是當然如果是一萬年或是更久之後,這些星座一定會有改變。舉例來說,大熊座會扭曲,因為它的兩顆星(瑤光與天樞)在太空中是以與其他五顆相反的方向移動,遠離對方的。但是這些星星在太空中的移動實在太慢了,所以很難用肉眼看出來。

提醒你,一百萬年之後再回來,天空就會變得很不一樣。隨著時間過去,星座會因為星星的移動而變形,新的排列也會變得明顯。就連星雲也會隨著它們的中心出現氣體與塵埃生成的星星而改變,不過這個過程會需要幾百萬年的時間。

如果我們可以把時間快轉十億年,那時候的天空會是什麼樣子?會有多少星星不再存在?

如果快轉那麼長的時間,所有星座都會有非常大的改變,到時候我們已經認不出來那片天空了。除此之外,我們也無法辨識一些我們熟悉的星星,例如獵戶座的參宿七,到了那時候一定已經經歷了紅巨星的階段,也許在超新星的爆炸中死去。同樣的事也會發生在我們鄰近星系中的很多大質量的恆星上,不過也會有更多的恆星在天空中的其他位置出現。

如果把太陽系從銀河中拔出來,然後完整地放在太空中另外一個空曠的區域,我們會變好還是變糟?

這個嘛,我們會悲慘很多,因為我們只能看到自己太陽系的天體,對於星星會一無所知。事實上,我們的知識會被局限在很小的範圍內,有點像是去倫敦但只參觀維多利亞車站而已。一定要記得,天文學是最古老的科學之一,是古代文明不斷地重寫,增進我們對宇宙的了解的成果。

——本文摘自《關於夜空的 362 個問題:從天文觀測、太陽系的組成到宇宙的奧祕,了解天文學的入門書》,2019 年 4 月,貓頭鷹出版

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你覺得萊豬可以吃嗎?為什麼?|【科科齊打交】
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・2022/06/13 ・2258字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 493 ・六年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

  • 文/張之傑

日本位於東九時區,時間比我們早一小時,所以飛機降落東京,第一個動作就是將手錶撥快一小時。

我們 4 月 20 日在橫濱上船,當晚離開橫濱。23 日,《船內新聞》發佈調整時差的消息:「今晚臨睡前,或即將進入深夜 12 點時,請將手錶、時鐘調慢一小時。」這意味著我們進入東八時區了。

世界時區圖。美國中央情報局繪製,2012年頒布。圖:wikipedia

時區的劃分——和地球自轉有關,但各國不一定遵守

由於地球自轉,不同經度的國家,日出、日落的時間不同,這就是時差。在農業社會,世界各地各自訂定自己的時間。十九世紀隨著長途鐵路運輸的發展,有人提議劃分時區。1883 年,美國鐵路部門正式將美國東岸到西岸劃分為五個時區。1884 年召開的華盛頓國際經度會議,通過時區劃分,從此有了時區。

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時區怎麼劃分呢?以通過英國格林威治天文台的經線(本初子午線)為零度,向東為東經,向西為西經,東西經於 180 度相遇。劃分時區時,從經線零度向東或向西,每十五度為一個時區,亦即相差一小時。從經線零度到 180 度,跨越十二個時區。我們台灣位於東八區,就是經線零度以東的第八個時區。

本初子午線的位置。圖:Wikipedia

我們搭乘的郵倫 4 月 23 日抵達香港,30 日晨抵達新加坡,根據《船內新聞》,當天日出時間為 6 時 51 分,日出得好晚啊。查看新加坡所在的時區,位於東七區,可是我們並沒調慢一小時啊!5 月 2 日晨,抵達檳城,日出時間為 7 時 06 分,更晚了,依然沒調時間。這是怎麼回事?

原來各國的時間,並不一定遵照時區。舉例來說,中國大陸跨越五個時區,但全國都以北京時間(東八區)為準。新加坡位於東七區,馬來西亞也有一部份位於東七區,卻與北京時間一致。從世界時區圖來看,類似的情形還真不少呢。

缺了一天的報紙——跨過換日線,日子居然會憑空消失?

5 月 2 日夜晚 9 時許離開檳城。5 月 3 日《船內新聞》標頭下有一反白專欄:「時差調整日」,今夜 12 時,將時鐘調慢一小時。早餐時桌上也放著提醒調整時差的標示。這是離開日本後第二次調整時差。由於一路往西,此後不時收到調整時差的通知。6 月 7 日船到紐約(位於西五區)時,已和台北時間(東八區)相差了整整十二個小時。

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6 月 19 日,通過巴拿馬運河進入太平洋。27 日抵達復活節島。6 月 7 日抵達大溪地。一再調整時差自不在話下。7 月 10 日,《船內新聞》標頭下有一反白專欄:「因為跨越換日線,明日的日期將變更為 12 日。」11 日平空消失了!

這消失了的一天還有個小插曲。環球之旅 8 月 1 日結束,7 月 31 日整理《船內新聞》,預備返台後釘成一冊,怎麼找都找不到 7 月 11 日的。當我們找遍每一處可能的地方時,才猛然想起來,7 月 11 日因跨越換日線而消失了嘛,哪來的這天的《船內新聞》!

在東經、西經180°附近的國際換日線。圖:Wikipedia

我們從東一路往西,所以跨越國際換日線增加一日。如果從西一路往東呢?跨越國際換日線就會減少一日。世界名著《環遊世界八十天》的最後翻盤,就是因為他們一路往東,跨越換日線時減少了一天。如果您沒看過這部世界名著,就讓我簡單的介紹一下吧。

一路向東,最終完成一場賭注:《環遊世界八十天》

英國有位名叫福克的紳士,家境富有,為某俱樂部會員。福克以兩萬英鎊與俱樂部同仁打賭,可在八十天內環遊世界,於是帶著法籍僕人帕斯巴德踏上征途。主僕二人從倫敦啟程,七天後到達蘇伊士運河,遇到英國刑警費克斯。費克斯認為福克與倫敦的一宗銀行劫案有關,於是緊隨福克主僕,並試圖阻撓他們的行程。

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接著他們以十三天時間來到孟買,搭火車前往加爾各達,鐵路中斷了一段,福克買了一頭大象,穿越叢林時救出被迫殉夫的王妃娥妲。福克一行再次搭上火車,到達加爾各達全程耗時五天。從加爾各達啟航,十三天後到達香港。

費克斯見拘捕令遲遲未到,於是在碼頭附近酒館將帕斯巴德灌醉,並讓他吸鴉片,致使帕斯巴德昏睡三小時後,迷迷糊糊地被抬上船,因而未能通知主人船隻提早啟航的事。福克只好雇了艘快艇送他到上海,輾轉到了橫濱,花了他六天時間。

在日本,福克和帕斯巴德重逢,兩人帶著娥妲繼續上路,利用二十二天到達舊金山,再轉乘火車前往紐約。途中遇到野牛群擋路、印地安人搶劫火車,和印地安人槍戰時,帕斯巴德被俘。等到救出帕斯巴德,火車已經開走,只好顧用風帆雪橇,在雪原上又遇到狼群。一共花了七天才到達紐約。

然而從紐約到英國的船已開船,福克毅然搭上一艘開往法國波爾多的船,並強迫船主將船駛向利物浦。渡過英吉利海峽,抵達利物浦,卻被費克斯逮捕,扣押幾個小時後證實無罪開釋。

從利物浦搭火車回到倫敦,發覺已經超過時限,這時帕斯巴德卻發現他們提早一天回到倫敦,因為他們一路往東,越過國際換日線減少了一天。福克娶娥妲為妻,並贏得兩萬英鎊。

《環遊世界80天》插圖,繪英國紳士福格與俱樂部會員打睹,可於 80 天內環球一週。
Alphonse de Neuville 與 Léon Benett 繪,1872 年。圖:wikipedia

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為什麼要觀星?因為星星在那裡——望遠鏡叔叔、鴻宇光學創辦人趙偉光專訪
鄭國威
・2020/11/20 ・5524字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 487 ・五年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

「把天上的星星、月亮摘下來送給你」,是常聽到的肉麻情話,以任務之艱鉅凸顯對愛人之情意,但也因為實在太艱鉅,反令人覺得虛假。但寄託星月以訴衷腸,則是古往今來恆久遠,就連《獅子王》裡獅王木法沙也對辛巴說:

看那些星星。過去偉大的王從那些星星上看著我們。每當您感到孤獨時,請記住,那些王將永遠在那裡引導你。我也一樣。

Look at the stars. The great kings of the past look down on us from those stars. Whenever you feel alone, just remember that those kings will always be there to guide you. And so will I.

圖/IMDb

對趙偉光來說,星星也一直引領著他。「當我們抬頭仰望天空,大氣層外離地球最近的月球,有 38 萬公里遠,太陽則遠達 1 億 5 千萬公里。仙女座大星系,這個離我們銀河系最近星系發出的光,竟然是從 250 萬年前發射出來的,銀河系的恆星就超過 1000 億顆,可能比一片海灘上沙子的總數還要多。」談起自己為何從小就迷上天文,甚至以天文創業,他說當自己越了解宇宙,越覺得自己的渺小,反而激起他無窮的好奇跟無盡的謙卑。

被天文迷社群稱為「望遠鏡叔叔」的趙偉光。圖/泛科學拍攝

母胎天文狂熱份子

看起來很有老師樣的趙偉光,很早就對觀星、天文有興趣,但其實自己也不記得是怎麼開始的,只知道小時候,就常流連自家屋頂用肉眼看星星。高中就讀松山工農時,發現學校有天文社,有望遠鏡可以玩,他二話不說就簽下去。「工科學校有天文社的,當時只有我們」,升上高二後他便擔任社長,雖然在學校裡天文社是冷門小眾社團,但觀星能力很強,在台北市立天文科學教育館(當時叫做圓山天文館)參加天文知識技能檢定競賽–「尊親天文獎」,是少數得獎的高中社團。

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「第一部分是比天文知識,像是學校考試,如朔望月多少天之類的,就給你 50 題;另一個部分是星座檢定,一般人這塊比較弱,因為很少人真的到戶外看星星,當時很多其他學校的學生都背星圖,但我們社團常常到外頭觀星,底子比較硬。」他也笑著說,招募社員時還是用上了「天文社是可以合情合理合法約女孩子過夜的社團」這樣的誘因。

念大學後他擔任了多所學校天文社的指導老師,也到望遠鏡公司去打工,幫忙維修望遠鏡,更在相機公司工作過兩年,取得相機維修師的專業。雖然望遠鏡跟相機都是光學領域,而且相機明顯更有市場性,但他內心還是個天文迷與望遠鏡控。於是在 2005 年,他創辦了鴻宇光學這家望遠鏡公司。

從高中到現在,已經浸淫了天文觀測與攝影三十年,對他這樣一位超級天文迷而言,印象最深刻的天文現象是什麼呢?他舉起手,瞬間成為直播影片裡那位望遠鏡叔叔,流暢答道:「必看的天象,第一就是大彗星、第二就是大流星雨,第三就是日食。」趙偉光回憶,1994 年有一次舒梅克-李維九號彗星撞擊木星,那時他用底片相機記錄到彗星撞擊木星後出現的小點,讓他印象深刻。接著,在 1996 年跟1997 年分別有兩顆肉眼可見的大彗星:百武彗星與海爾波普彗星,尤其海爾波普彗星亮度達到 -1 等,他回憶當時在小雪山天池停車場拍攝,凌晨 4:00 左右,天色墨黑,突然看見一條光柱,本來還惱怒地以為是有些沒常識的人向上打投射燈,結果竟然是亮到不行的彗尾!看起來真的像一隻掃帚緩緩的從東方的山上升起,令他大為震撼。

趙偉光在 1997 年 3 月 9 日拍攝的海爾波普彗星

「大彗星就像中樂透,老天爺隨時有機會就送給天文迷大禮物」他說。

2001 年那次的獅子座流星雨也讓他畢生難忘。那時他們在合歡山停車場等待,本來不抱太高期待,忽然間,「從東邊到西邊,劃過 150 度天空,我們所有人都傻了,這是放煙火吧?」雖然裝備(相機與赤道儀)早架好了,但他們所有人都不在裝備旁,呆看了 30 秒到 1 分鐘,才如夢初醒,趕緊奔向旁邊的器材開始拍攝。那天晚上目擊起碼上萬顆流星,旁人數著「XX座一顆、YY座一顆 」到後來至少每秒一顆,根本數不完,讓他興奮到發抖。

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2001年11月17日的獅子座流星雨,趙偉光拍攝於合歡山鳶峰停車場

最近令趙偉光印象深刻的天象,則是今年 6 月 21 號的日環食,他說那天嘉義已經爆滿,外溢到周邊其他地方,他跟同事當天帶著望遠鏡到雲林口湖遊客中心,帶領現場遊客觀賞日環食。「老天爺相當的幫忙給了我們一個大晴天,雖然不是全食,但這次因為太陽的遮蔽率非常非常的高,到 99% 左右,太陽被遮蔽成一個細細的金環,亮度跟溫度都有很大的下降。」那時全場驚呼、騷動,從環食始到環食終,他們自己也非常興奮,「我從高中時就開始期待這次日環食,那時候想說還有 20 幾年好久,沒想到一下子就到了。」

從天文迷「玩到」創業:鴻宇光學望遠鏡公司

決定創業前不久,有回他帶朋友去觀星,替大家都準備了望遠鏡,朋友就跟小孩介紹他:「這位是望遠鏡叔叔喔!」他當下覺得這稱號蠻有親和力,才開始以「望遠鏡叔叔」自稱,這個稱呼也把他推向創業之路,至今每回線上直播時也這樣開場。

畢業自台科大化工系的趙偉光表示,如果沒有創業,最可能的出路就是去科技業或化工廠上班。然而身為非尋常天文愛好者的他,就是想把正確的望遠鏡使用觀念以及優良的產品介紹給大家。對趙偉光來說,鴻宇光學是實現理想的地方。他說台灣許多望遠鏡公司沒有維修部,維修必須寄回原廠,而具望遠鏡維修能力的趙偉光,在台灣成立了維修部,一部分能處理的維修可以直接在台灣執行,大幅縮短等待的時間。

有些人有了望遠鏡也不會用,更不知道看什麼。照片由趙偉光提供

也許是身為資深天文迷,他總是能敏銳覺察到外行人想踏入天文時的徬徨。不會挑、不會用、不知道看什麼,是他歸納出來的三大痛點。例如,趙偉光發現很多入門者購買望遠鏡後都不會操作,也不知道要看什麼天體,用來用去只找得到月亮,連土星、木星是哪個都不知道,用一兩次之後就讓設備塵封在倉庫裡,讓他感到相當可惜。他也知道有人購買了劣質的望遠鏡,體驗不好,自然就遠離了天文。於是他成立了「鴻宇天文觀測俱樂部」、「鴻宇觀星團」、「台灣天文銀河星空研究社」等等社團,有的社團歡迎任何單純想要了解天文知識的入門者,有的則保留給跟他們購買望遠鏡的消費者,能夠參加免費的觀星活動,實地在戶外星空底下教學。

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他說這就像買了高爾夫球桿,然後送高爾夫教學,也像當年他在擔任天文社社長帶領學弟妹觀星,趙偉光想將高中時玩社團的熱情帶給天文入門者。目前鴻宇每年辦理 20-30 場活動,包括外部推廣跟內部教學,服務數千人次。

開業站穩腳步後為了擴大服務範圍,2010 年鴻宇跨出臺北,在臺灣各地成立門市與直營分公司,但這可不是租個店面請人顧就可以了。畢竟要連鎖,就要系統化、要有 SOP,在自己眼皮底下指導員工很簡單,講不好就教,但在其他縣市?「要怎麼樣讓新人能夠做跟我一樣的事情?」這曾經是他創業過程中面對的最大挑戰。

如今各門市的店長都已訓練為種子教師,如果想拍出美美的天文攝影作品,例如行星攝影、星雲星團攝影等等,都會教你如何拍攝,這些售後服務也大受好評。

「以一己之力是不可能服務那麼多人的,這也是創業比較難的點,要訓練出夠格的服務人員,能拍能講,起碼要一兩年。」

他說每一家新門市剛成立前三年都是賠錢的,跨出臺北開店的決策曾讓他懷疑人生、質疑自己是不是做錯了。後來他加強影片行銷、從三年前開始直播,漸漸地口碑發酵、營收也開始起飛,「還好有堅持下去」他說。

除了培育人才、建立得以開枝散葉的體系,趙偉光說以望遠鏡創業另一大挑戰,就是得讓大家覺得需要望遠鏡。「你到路上問 100 個人,95 個都會跟你說『我不需要望遠鏡』。但我身上一定會放一台望遠鏡,隨時想東看西看,是玩具也是工具。」

隨時隨地身邊一定備有望遠鏡的「望遠鏡叔叔」。圖/泛科學拍攝

他明白望遠鏡不像手機,大家已經養成固定淘汰、重複購買的慣習。「像這台雙筒望遠鏡,只要你不把它摔爛,基本上永遠不會壞」所以他常開玩笑說,自己賣一個客人、就少一個客人。也因此,讓消費者願意分享口碑極為重要,「這你拍的啊?拿麼厲害?」唯有這樣才能一傳十、十傳百,這也是為何這幾年他們能持續成長的原因。

我好奇地問:望遠鏡可以用租的嗎?像是最近流行的訂閱式經濟?趙偉光說,這模式在望遠鏡很難,原因有兩個。第一,望遠鏡跟車子不一樣,對絕大多數人來說都需要教學,每一台都不太一樣,要教到會用,就得好幾小時,成本很高。第二,望遠鏡是精密光學儀器,若是租用,遇到不愛惜的人就毀了,即使一般人擦拭也很容易有刮傷的問題,用完還回來可能就折損了。他舉例說有些觀光風景區的望遠鏡可以租用,但往往欠缺保養,職員也不懂維護,鏡片發霉、刮損,看不清楚、使用時也不舒服。這些都會大大減損體驗。

即使星辰都被烏雲遮蓋,也要仰望星空

「我心中理想的光學公司並不是像賣家電一樣,賣出去之後收錢了事,所以我們不是只賣產品,而是販售產品加上服務。銷售前服務就是能幫客戶買到適合的產品,售後服務則包括保固期內的清理、維修及教學,也逐步建立完整的教學系列影片,如果產品比較複雜,就帶客戶實地在星空下教學」,趙偉光敘述心目中理想的望遠鏡公司模樣,如今他也將這幅藍圖在鴻宇光學一一實踐。

望遠鏡叔叔的入門者推薦指南

一問到望遠鏡推薦,趙偉光如數家珍地介紹起。他覺得最令自己驚豔的望遠鏡,竟是一臺外觀像是玩具的「迷你馬望遠鏡」。身為行家的他,當時發現這個由臺灣公司設計生產的望遠鏡時驚呼「哇!5000元以下怎麼可能有這種畫質」。這台迷你馬不但可以觀星、可以賞鳥,還附手機架可以拍照、可以加上太陽濾片看太陽、想接單眼相機拍攝也有接環可以選購,是趙偉光心目中的驚豔指數第一名。

ACUTER 60mm 迷你馬多功能生活望遠鏡。照片由趙偉光提供

「我希望將來能夠加強天文教育,從小紮根,像這種高品質平價望遠鏡的問世,對於天文教育推廣的幫助是相當令人期待」他說,自己的影片下面常有人留言,表示感謝這些教學影片,「這代表我們多幫助了一個人愛上天文、愛上科學。」

下一個任務,將宇宙之美帶給大眾

目前鴻宇光學成立已有 15 年,那麼,邁向下個 15 年的使命是什麼呢?

趙偉光回答道,他覺得老天爺給他的使命是,教導大家透過望遠鏡體會宇宙之美,現在的他不只透過公司,以望遠鏡叔叔的身份透過 FB、YT 等自媒體推廣天文觀星與天文教育,也擔任台北市天文協會的常務理事,以及其他多個天文與教育相關協會的成員。

照片由趙偉光提供

他坦言在鴻宇上班,帶客戶觀星是工作的一部份,但因為都在晚上,就得加班,其實是很累的一件事。「在台北的話我通常都自己去,頻率高了對同仁來說可能也吃不消,我也會擔心團隊的大家是否會排斥。讓團隊都能跟上理念,其實花了一兩年的時間。」他也知道有人會覺得幹嘛要那麼累,客人買了,會不會用,看他們造化不就得了?但這就是他想創造出的差異,若其他人沒有熱誠跟能力,是做不到的。而對他這個三十年天文迷來說,熱誠跟能力是他的本色。

「冬天有什麼可以看?春天有什麼可以看?」趙偉光表示,把教育資源用不同管道傳出去,讓越多人對天文有興趣,當然對生意也有幫助。他邊說邊拿起一座折反射式望遠鏡,跟我說打開外殼,可以看到結構,了解光學奧秘。講得我都想中斷採訪先刷卡了。

趙偉光興奮地說,不久的將來,人類將全面進入太空時代,重返月球、前進火星、住在太空中,甚至可能與其他生命體接觸。「我們辦街頭天文活動,就是希望讓小朋友產生興趣,誰知道他之後會不會成為台灣一位厲害的科學家?」

不用把星月摘下來壟斷,只需要透過推廣望遠鏡,就能把自己愛上天文的理由分享給更多人,甚至,或許還能成為下世代太空文明的推手,就像木法沙對辛巴的傳承,這就是望遠鏡叔叔的圓夢計畫。

想仰望宇宙星辰之美,卻苦於沒有器材嗎?文中提及的「迷你馬望遠鏡」已在泛科市集上架。此外,還有適合入門的「迷你牛」與進階版的「小藍馬80」,也同步在泛科市集上架!

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鄭國威
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是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

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麥哲倫的航海夢——繞行地球一週,證實地圓說│環球科學札記 (1)
張之傑
・2020/11/18 ・2468字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

TAAi 2020 25th 人工智慧研討會

  • 作者/張之傑

自序

今年元月間,新冠肺炎傳入台灣。經過SARS,一時風聲鶴唳,在公衛機構的宣導下,上了年紀的人大多宅在家裡。一些例行集會取消了,朋友絕少晤面,連兒孫也不敢來看我們。

在這特殊時期,應該寫點東西才對。首先想到的是,將去年的和平號郵輪環球日記(四月十九日至八月一日)整理出來。思及日記中有許多不足為外人道的私事,還是先做其他事為宜。又想到自短篇科幻小說集《什麼也沒發生》出版,去年一年沒出新書,何不再寫二十篇短篇輯成一本集子。

將要行動時,內人建議應該寫我的強項(科普),可將環球日記中與科學有關的部分摘出,或借題發揮,寫一本別開生面的科普書,連書名也想好了。內人還提出一些題目,如地中海飲食、原始飲食、救難演習等。這倒是個方便法門,環球日記十六萬多字,很多素材可資利用。

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於是自元月下旬起,以紀實加上散射出的知識,根據時間軸一路往下寫。第一篇〈麥哲倫環繞地球〉,第二篇〈橫濱開埠的聯想〉,第三篇〈時區和時差〉,第四篇〈暈船和壞血病〉,第五篇〈黑水溝〉,第六篇〈另眼看香港〉……。五月三日殺青,計六十篇,約十萬字,每篇配上幾張圖,將是一本很像樣的小書。

昨日完工,今天適逢五四。許多人可能忘了,五四是中華民國的文藝節(中國大陸訂為青年節)。我年輕時曾經是文藝青年,在文藝節寫下這篇自序,對我來說有其特殊意義。(民國一○九年五月四日晨於新店南軒)

旅程的起點

2019 年 4 月 20 日,我們搭乘和平號從日本橫濱出航,同年 8 月 1 日回到橫濱,以 103 天繞行地球一週。

如今即便是小學生,也知道地球是圓的。從地球上的任一處,向西、或向東航行,都可以回到原點。可是在地理大發現初期,這還是個有待證實的學說呢。

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不論東西,古人都認為大地是平的。

圖:Pexels

從推論到地球走一遭:地圓說如何被證實?

古希臘時期,學者們開始以科學觀點探討大地的形狀。西元前四世紀,亞里斯多德以三個例證說明大地是圓的。其一,越往北走,北極星越高;越往南走,北極星越低。其二,進港的船隻,先露出桅杆,再露出船身,最後才看得到整艘船。其三,月食時,地球的投影為圓形。

此後,西方學者普遍接受地圓說。然而,直到麥哲倫率領船隊繞行世界一週,才真正證實了地圓說。

麥哲倫環球一週航線圖。(點圖放大)彭範先繪

堅信地圓說,實踐航海夢:麥哲倫的繞地球計畫

麥哲倫(1480-1521)是葡萄牙人,他年輕時,葡萄牙人已取代了阿拉伯人,掌控從印度洋到東方的航路,並在很多地方建立起殖民地。1492 年,哥倫布發現美洲,西班牙成為另一個殖民帝國。

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麥哲倫像,作者不詳,作於1848年,馬德里海事博物館藏。圖:Wikipedia

1493 年,教皇雖作出裁決:「雙方以子午線為界,線西歸屬西班牙,線東歸屬葡萄牙。」但葡、西兩國的競逐並未停止。

麥哲倫曾在東南亞參與殖民戰爭,他意識到香料群島(摩鹿加群島)以東,是一片大海,再往東可能就是美洲。他堅信地圓說,1518 年向西班牙國王提出繞行地球一週的計劃。翌年 8 月 10 日,率領一支由五艘海船,約 270 人組成的船隊出發了。

帆船時代:先有風,才有出海的理由

帆船時代航海,除了逆風,只要調整風帆,可以利用各種方向的風,但先決條件是要有風。

在大洋上,赤道附近及南北緯三十度(馬緯度)屬於低壓帶,不是沒風,就是風力微弱,不利帆船航行。然而,靠近陸地會有季風,譬如鄭和下西洋,都是冬季利用東北季風西去,夏季利用西南季風東歸。

南北半球的低緯度地區,即赤道至南北緯三十度,分別存在著東南信風帶和東北信風帶。它們風向穩定,很講「信用」。

帆船時代的遠洋航海,主要利用信風,所以又稱貿易風。在南北緯中緯度地區,即南北緯三十度至六十度之間,固定吹西風,稱為盛行西風帶。南北緯六十度至九十度之間,固定吹東風,稱為極地東風帶。這都是帆船時代遠洋航海所必須掌握的。

地球上的季風帶與環流。圖:Wikipedia

麥哲倫從西班牙出發,一路航向西南,到達南美,當時從西歐到南美已是一條熟悉的航道。

再沿著南美海岸線南下,1520 年 10 月間,從南美最南端找到一個出口(麥哲倫海峽),經過二十多天艱苦迂迴的航行,出了海峽眼前頓時呈現出一片風平浪靜、浩瀚無際的海洋。麥哲倫稱之為 Mare Pacificum,意為平靜的海,這是太平洋一名的由來。

地理和航海史上的革命——繞行地球一週

麥哲倫首次橫渡太平洋,在地理學和航海史上是一場革命。

此舉證明地球表面大部分地區不是陸地而是海洋;世界各地的海洋不是相互隔離,而是一個完整的水域。這為後人的航海事業起到了開路先鋒的作用。

圖:Pexels

此後他們航向西北,經過一百多天,船隊首次抵達有人居住的島嶼(馬里亞那群島)。1521 年 3 月 16 日,船隊來到現今菲律賓的霍蒙洪島。船上的一位馬來籍奴僕,聽出島民說的是馬來方言,由此證明穿越太平洋向西,也可以抵達遠東地區。

1521 年 4 月 27 日,麥哲倫因介入部落戰爭,在菲律賓宿霧的麥克坦島被殺。他的部屬繼承他的遺願,經香料群島,從帝汶橫渡印度洋,繞過好望角北上,1522 年 9 月 6 日回到西班牙,完成繞行地球一週的壯舉。

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張之傑
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張之傑教授,科學史家,為中央研究院科學史委員會委員、中華科技史學會創始人;另研究科普學、辭書學、民間宗教、民間文學、西藏文學等。寫作小說及少兒讀物大多使用筆名(章杰),其餘大多使用真名。其科普作品以文筆流暢、條理清晰、富含人文精神著稱。