1
00:00:14,171 --> 00:00:16,490
古代希臘人有一個偉大的想法：

2
00:00:16,490 --> 00:00:18,328
宇宙是簡單的。

3
00:00:18,328 --> 00:00:19,288
在他們心中，

4
00:00:19,288 --> 00:00:21,450
要建構宇宙只須要四種元素：

5
00:00:21,450 --> 00:00:22,041
土、

6
00:00:22,041 --> 00:00:22,569
空氣、

7
00:00:22,569 --> 00:00:23,125
火、

8
00:00:23,125 --> 00:00:24,565
還有水。

9
00:00:24,565 --> 00:00:26,921
就像它的理論一樣，
這是美麗的。

10
00:00:26,921 --> 00:00:28,898
既簡單、又優雅。

11
00:00:28,898 --> 00:00:30,314
理論中認為

12
00:00:30,314 --> 00:00:32,176
藉由四種元素的不同組合，

13
00:00:32,176 --> 00:00:35,346
可以產生宇宙萬物。

14
00:00:35,346 --> 00:00:36,817
比如說土加火，

15
00:00:36,817 --> 00:00:38,975
就會有一些乾的東西。

16
00:00:38,975 --> 00:00:41,822
而空氣加水，就會得到濕的東西。

17
00:00:41,822 --> 00:00:43,906
但依照這理論，
會有一個問題。

18
00:00:43,906 --> 00:00:46,690
它沒辦法預測出任何
可以測量的事物，

19
00:00:46,690 --> 00:00:49,987
而測量又是實驗科學的基礎。

20
00:00:49,987 --> 00:00:52,196
更糟的是，這理論是錯的。

21
00:00:52,196 --> 00:00:54,698
但希臘人仍是
思想上偉大的科學家，

22
00:00:54,698 --> 00:00:56,033
在西元前 5 世紀，

23
00:00:56,033 --> 00:00:57,792
米勒都的留基伯（Leucippus of Miletus）

24
00:00:57,792 --> 00:01:01,080
提出有史以來
最經得起考驗的科學思想之一。

25
00:01:01,080 --> 00:01:02,530
我們看到的每樣東西

26
00:01:02,530 --> 00:01:05,870
都由微小、看不見的東西組成，
這東西稱作原子。

27
00:01:05,870 --> 00:01:07,958
這個理論既簡單又優雅，

28
00:01:07,958 --> 00:01:09,037
而它超越
土、空氣、水、火的理論

29
00:01:09,037 --> 00:01:11,423
而它超越
土、空氣、水、火的理論

30
00:01:11,423 --> 00:01:12,598
更接近事實。

31
00:01:12,598 --> 00:01:15,238
幾世紀以來的
科學思想及實驗

32
00:01:15,238 --> 00:01:17,002
證實了實體的物質，

33
00:01:17,002 --> 00:01:18,354
像是氫氣、

34
00:01:18,354 --> 00:01:18,878
碳、

35
00:01:18,878 --> 00:01:19,741
還有鐵，

36
00:01:19,741 --> 00:01:21,661
都可以分解成原子。

37
00:01:21,661 --> 00:01:24,078
在留基伯的理論中，原子是最小的、

38
00:01:24,078 --> 00:01:26,938
看不見的物質，
但仍然可以作區分，

39
00:01:26,938 --> 00:01:27,720
像是氫原子、

40
00:01:27,720 --> 00:01:28,252
碳原子、

41
00:01:28,268 --> 00:01:29,049
鐵原子。

42
00:01:29,049 --> 00:01:30,923
留基伯的想法裡，
唯一有問題的是

43
00:01:30,923 --> 00:01:33,497
事實上原子也還可以再細分。

44
00:01:33,497 --> 00:01:35,742
而且，他的原子說最終

45
00:01:35,742 --> 00:01:37,129
只解釋了宇宙組成
的一小部份。

46
00:01:37,129 --> 00:01:39,035
只解釋了宇宙組成
的一小部份。

47
00:01:39,035 --> 00:01:41,333
平常所見到的物質，
實際上在宇宙中

48
00:01:41,333 --> 00:01:42,713
非常稀少。

49
00:01:42,713 --> 00:01:45,849
留基伯討論的原子、
還有它們組成的物質，

50
00:01:45,849 --> 00:01:47,687
事實上只佔了
我們知道的物質

51
00:01:47,687 --> 00:01:49,220
的大約 5%。

52
00:01:49,220 --> 00:01:50,804
物理學家認為其餘的宇宙，

53
00:01:50,804 --> 00:01:52,182
就是那 95%，

54
00:01:52,182 --> 00:01:53,975
是暗宇宙，

55
00:01:53,975 --> 00:01:56,643
由暗物質和暗能量組成。

56
00:01:56,643 --> 00:01:57,607
我們怎麼知道？

57
00:01:57,607 --> 00:02:00,023
嗯，我們會知道是因為

58
00:02:00,023 --> 00:02:01,024
我們有觀察到。

59
00:02:01,024 --> 00:02:02,316
這聽起來蠻簡單的，

60
00:02:02,316 --> 00:02:03,860
但實際上有點複雜。

61
00:02:03,860 --> 00:02:06,197
所有原子組成的物質
是看得見的。

62
00:02:06,197 --> 00:02:08,784
它會反射光線，
然後我們就看得到。

63
00:02:08,784 --> 00:02:09,844
當我們觀察宇宙時，

64
00:02:09,844 --> 00:02:11,540
我們會看到星星和銀河。

65
00:02:11,540 --> 00:02:13,537
有些就像我們居住的地方一樣，

66
00:02:13,537 --> 00:02:17,165
很美麗、有螺旋的結構、
優雅地在太空中旋轉。

67
00:02:17,165 --> 00:02:18,794
當科學家在 1930 年代
第一次

68
00:02:18,794 --> 00:02:20,966
觀測一群星系時，

69
00:02:20,966 --> 00:02:23,254
並同時估算它們的質量，

70
00:02:23,254 --> 00:02:24,630
科學家們大為震驚。

71
00:02:24,630 --> 00:02:26,298
他們發現
並沒有足夠的可見物質

72
00:02:26,298 --> 00:02:28,349
讓這些星系群
靠在一起。

73
00:02:28,349 --> 00:02:30,348
之後對單獨星系的觀察

74
00:02:30,348 --> 00:02:32,096
證實了這個謎樣的結果。

75
00:02:32,096 --> 00:02:34,183
星系裡就是沒有足夠的
可見物質

76
00:02:34,183 --> 00:02:36,769
來提供足夠的重力
讓它們靠在一起。

77
00:02:36,769 --> 00:02:37,770
從我們的觀測之中，

78
00:02:37,770 --> 00:02:39,855
它們應該向外飛走，
但並沒有。

79
00:02:39,855 --> 00:02:40,980
所以一定有什麼東西

80
00:02:40,980 --> 00:02:42,399
是我們看不到的。

81
00:02:42,399 --> 00:02:44,578
我們把這東西稱作
暗物質。

82
00:02:44,578 --> 00:02:46,563
現今關於暗物質
最有力的證據

83
00:02:46,563 --> 00:02:47,822
來自於對於一種叫作

84
00:02:47,822 --> 00:02:49,573
宇宙背景微波輻射的觀測，

85
00:02:49,573 --> 00:02:51,074
也就是大爆炸後
留下的餘光，

86
00:02:51,074 --> 00:02:52,450
但這是另一段故事了。

87
00:02:52,450 --> 00:02:53,707
所有我們掌握的證據

88
00:02:53,707 --> 00:02:55,286
都說明了暗物質的存在，

89
00:02:55,286 --> 00:02:56,873
而在天空中

90
00:02:56,873 --> 00:02:58,665
那些美麗的螺旋星系中

91
00:02:58,665 --> 00:03:00,191
它佔據了大部份的質量。

92
00:03:00,191 --> 00:03:01,989
這告訴我們什麼？

93
00:03:01,989 --> 00:03:03,605
長久以來我們知道

94
00:03:03,605 --> 00:03:05,261
天空並不是繞著我們旋轉，

95
00:03:05,261 --> 00:03:07,793
而我們只是
一顆平凡行星上的居民，

96
00:03:07,793 --> 00:03:09,485
繞著一顆平凡的恆星、

97
00:03:09,485 --> 00:03:12,135
座落在一個平凡星系的螺旋臂上。

98
00:03:12,135 --> 00:03:14,030
暗物質的發現
帶領我們

99
00:03:14,030 --> 00:03:16,977
更進一步了解
物質的本質。

100
00:03:16,977 --> 00:03:18,478
這告訴我們
組成我們的物質

101
00:03:18,478 --> 00:03:21,688
只是組成宇宙的物質
其中的一小部份。

102
00:03:21,688 --> 00:03:22,998
但是不只這樣。

103
00:03:22,998 --> 00:03:23,898
在這世紀初，

104
00:03:23,898 --> 00:03:26,234
研究宇宙外部的科學家

105
00:03:26,234 --> 00:03:28,778
證實了不只是

106
00:03:28,778 --> 00:03:30,196
物質與物質之間不斷遠離，

107
00:03:30,196 --> 00:03:31,492
就如同你想像

108
00:03:31,492 --> 00:03:33,599
宇宙誕生於
高溫、高密度的大爆炸一樣，

109
00:03:33,599 --> 00:03:35,266
這宇宙向外的擴張

110
00:03:35,266 --> 00:03:37,511
似乎正在加速。

111
00:03:37,511 --> 00:03:38,955
這代表什麼？

112
00:03:38,955 --> 00:03:40,678
要不就是有某種能量

113
00:03:40,678 --> 00:03:41,956
促成這樣的加速，

114
00:03:41,956 --> 00:03:44,450
就像是你提供能量
讓一輛車加速一樣；

115
00:03:44,450 --> 00:03:47,238
要不就是重力
和我們想的不完全一樣。

116
00:03:47,238 --> 00:03:49,875
大多數科學家相信
前者是對的，

117
00:03:49,875 --> 00:03:52,919
也就是有某種能量
促成這種加速，

118
00:03:52,919 --> 00:03:55,170
他們把它叫作
暗物質。

119
00:03:55,170 --> 00:03:57,006
現今最好的觀測
讓我們可以計算

120
00:03:57,006 --> 00:03:59,300
宇宙有多少部份
是屬於暗的。

121
00:03:59,300 --> 00:04:00,925
看似暗能量佔了

122
00:04:00,925 --> 00:04:02,761
大約 68% 的宇宙，

123
00:04:02,761 --> 00:04:05,238
而暗物質佔了 27%，

124
00:04:05,238 --> 00:04:07,097
剩的 5% 才是

125
00:04:07,097 --> 00:04:09,599
所有其它我們看得到的東西。

126
00:04:09,599 --> 00:04:11,209
所以這些黑暗的東西
是由什麼組成的？

127
00:04:11,209 --> 00:04:11,851
我們並不知道，

128
00:04:11,851 --> 00:04:13,755
但有一個理論，
叫作「超對稱理論」，

129
00:04:13,755 --> 00:04:15,605
可以解釋一些。

130
00:04:15,605 --> 00:04:18,262
超對稱（supersymmetry），
或簡稱 SUSY，

131
00:04:18,262 --> 00:04:19,997
預測了一系列新的粒子，

132
00:04:19,997 --> 00:04:21,957
其中的一些
可以組成暗物質。

133
00:04:21,957 --> 00:04:23,785
如果我們找到
超對稱的證據，

134
00:04:23,785 --> 00:04:26,311
我們就可以從
對宇宙那 5% 的認識，

135
00:04:26,311 --> 00:04:27,715
也就是我們看得到的那些，

136
00:04:27,715 --> 00:04:29,172
進展到
大約 1/3。

137
00:04:29,172 --> 00:04:30,841
還算不錯。

138
00:04:30,841 --> 00:04:33,094
暗能量可能
更難去了解，

139
00:04:33,094 --> 00:04:34,964
但有些猜測的理論

140
00:04:34,964 --> 00:04:36,263
也許指出了方向。

141
00:04:36,263 --> 00:04:37,374
其中有些
可以追溯到

142
00:04:37,374 --> 00:04:39,916
古希臘人那第一個偉大的想法，

143
00:04:39,916 --> 00:04:42,421
也就是幾分鐘前
我們起頭的想法，

144
00:04:42,421 --> 00:04:45,120
這想法說明宇宙必須是簡單的。

145
00:04:45,120 --> 00:04:47,139
這些理論
預測所有的宇宙萬物

146
00:04:47,139 --> 00:04:49,933
只由單一一種東西組成，

147
00:04:49,933 --> 00:04:51,595
一條振動的絃。

148
00:04:51,595 --> 00:04:53,764
這想法是說
我們今天知道的所有粒子

149
00:04:53,764 --> 00:04:56,183
只是這條絃上不同的波。

150
00:04:56,183 --> 00:04:57,999
不幸的是，絃論現今

151
00:04:57,999 --> 00:04:59,556
還沒辦法證實。

152
00:04:59,556 --> 00:05:01,772
然而，宇宙中還有
這麼多事物等著去探索，

153
00:05:01,772 --> 00:05:03,358
這賭注太大了。

154
00:05:03,358 --> 00:05:05,442
這所有的東西
讓你覺得藐小嗎？

155
00:05:05,442 --> 00:05:06,609
不應該這樣。

156
00:05:06,609 --> 00:05:08,001
相反地，
你應該讚嘆

157
00:05:08,001 --> 00:05:09,447
──至少到目前為止──

158
00:05:09,447 --> 00:05:12,013
你是這宇宙中
唯一一個開始了解

159
00:05:12,013 --> 00:05:14,715
宇宙奧秘的物種
其中的一員，

160
00:05:14,715 --> 00:05:16,035
而且你生對時代

161
00:05:16,035 --> 00:05:18,706
來見證這知識的爆炸。