WEBVTT

00:00:14.171 --> 00:00:16.490
古代希臘人有一個偉大的想法：

00:00:16.490 --> 00:00:18.328
宇宙是簡單的。

00:00:18.328 --> 00:00:19.288
在他們心中，

00:00:19.288 --> 00:00:21.450
要建構宇宙只須要四種元素：

00:00:21.450 --> 00:00:22.041
土、

00:00:22.041 --> 00:00:22.569
空氣、

00:00:22.569 --> 00:00:23.125
火、

00:00:23.125 --> 00:00:24.565
還有水。

00:00:24.565 --> 00:00:26.921
就像它的理論一樣，
這是美麗的。

00:00:26.921 --> 00:00:28.898
既簡單、又優雅。

00:00:28.898 --> 00:00:30.314
理論中認為

00:00:30.314 --> 00:00:32.176
藉由四種元素的不同組合，

00:00:32.176 --> 00:00:35.346
可以產生宇宙萬物。

00:00:35.346 --> 00:00:36.817
比如說土加火，

00:00:36.817 --> 00:00:38.975
就會有一些乾的東西。

00:00:38.975 --> 00:00:41.822
而空氣加水，就會得到濕的東西。

00:00:41.822 --> 00:00:43.906
但依照這理論，
會有一個問題。

00:00:43.906 --> 00:00:46.690
它沒辦法預測出任何
可以測量的事物，

00:00:46.690 --> 00:00:49.987
而測量又是實驗科學的基礎。

00:00:49.987 --> 00:00:52.196
更糟的是，這理論是錯的。

00:00:52.196 --> 00:00:54.698
但希臘人仍是
思想上偉大的科學家，

00:00:54.698 --> 00:00:56.033
在西元前 5 世紀，

00:00:56.033 --> 00:00:57.792
米勒都的留基伯（Leucippus of Miletus）

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。

00:01:01.080 --> 00:01:02.530
我們看到的每樣東西

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。

00:01:05.870 --> 00:01:07.958
這個理論既簡單又優雅，

00:01:07.958 --> 00:01:09.037
而它超越
土、空氣、水、火的理論

00:01:09.037 --> 00:01:11.423
而它超越
土、空氣、水、火的理論

00:01:11.423 --> 00:01:12.598
更接近事實。

00:01:12.598 --> 00:01:15.238
幾世紀以來的
科學思想及實驗

00:01:15.238 --> 00:01:17.002
證實了實體的物質，

00:01:17.002 --> 00:01:18.354
像是氫氣、

00:01:18.354 --> 00:01:18.878
碳、

00:01:18.878 --> 00:01:19.741
還有鐵，

00:01:19.741 --> 00:01:21.661
都可以分解成原子。

00:01:21.661 --> 00:01:24.078
在留基伯的理論中，原子是最小的、

00:01:24.078 --> 00:01:26.938
看不見的物質，
但仍然可以作區分，

00:01:26.938 --> 00:01:27.720
像是氫原子、

00:01:27.720 --> 00:01:28.252
碳原子、

00:01:28.268 --> 00:01:29.049
鐵原子。

00:01:29.049 --> 00:01:30.923
留基伯的想法裡，
唯一有問題的是

00:01:30.923 --> 00:01:33.497
事實上原子也還可以再細分。

00:01:33.497 --> 00:01:35.742
而且，他的原子說最終

00:01:35.742 --> 00:01:37.129
只解釋了宇宙組成
的一小部份。

00:01:37.129 --> 00:01:39.035
只解釋了宇宙組成
的一小部份。

00:01:39.035 --> 00:01:41.333
平常所見到的物質，
實際上在宇宙中

00:01:41.333 --> 00:01:42.713
非常稀少。

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，

00:01:45.849 --> 00:01:47.687
事實上只佔了
我們知道的物質

00:01:47.687 --> 00:01:49.220
的大約 5%。

00:01:49.220 --> 00:01:50.804
物理學家認為其餘的宇宙，

00:01:50.804 --> 00:01:52.182
就是那 95%，

00:01:52.182 --> 00:01:53.975
是暗宇宙，

00:01:53.975 --> 00:01:56.643
由暗物質和暗能量組成。

00:01:56.643 --> 00:01:57.607
我們怎麼知道？

00:01:57.607 --> 00:02:00.023
嗯，我們會知道是因為

00:02:00.023 --> 00:02:01.024
我們有觀察到。

00:02:01.024 --> 00:02:02.316
這聽起來蠻簡單的，

00:02:02.316 --> 00:02:03.860
但實際上有點複雜。

00:02:03.860 --> 00:02:06.197
所有原子組成的物質
是看得見的。

00:02:06.197 --> 00:02:08.784
它會反射光線，
然後我們就看得到。

00:02:08.784 --> 00:02:09.844
當我們觀察宇宙時，

00:02:09.844 --> 00:02:11.540
我們會看到星星和銀河。

00:02:11.540 --> 00:02:13.537
有些就像我們居住的地方一樣，

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。

00:02:17.165 --> 00:02:18.794
當科學家在 1930 年代
第一次

00:02:18.794 --> 00:02:20.966
觀測一群星系時，

00:02:20.966 --> 00:02:23.254
並同時估算它們的質量，

00:02:23.254 --> 00:02:24.630
科學家們大為震驚。

00:02:24.630 --> 00:02:26.298
他們發現
並沒有足夠的可見物質

00:02:26.298 --> 00:02:28.349
讓這些星系群
靠在一起。

00:02:28.349 --> 00:02:30.348
之後對單獨星系的觀察

00:02:30.348 --> 00:02:32.096
證實了這個謎樣的結果。

00:02:32.096 --> 00:02:34.183
星系裡就是沒有足夠的
可見物質

00:02:34.183 --> 00:02:36.769
來提供足夠的重力
讓它們靠在一起。

00:02:36.769 --> 00:02:37.770
從我們的觀測之中，

00:02:37.770 --> 00:02:39.855
它們應該向外飛走，
但並沒有。

00:02:39.855 --> 00:02:40.980
所以一定有什麼東西

00:02:40.980 --> 00:02:42.399
是我們看不到的。

00:02:42.399 --> 00:02:44.578
我們把這東西稱作
暗物質。

00:02:44.578 --> 00:02:46.563
現今關於暗物質
最有力的證據

00:02:46.563 --> 00:02:47.822
來自於對於一種叫作

00:02:47.822 --> 00:02:49.573
宇宙背景微波輻射的觀測，

00:02:49.573 --> 00:02:51.074
也就是大爆炸後
留下的餘光，

00:02:51.074 --> 00:02:52.450
但這是另一段故事了。

00:02:52.450 --> 00:02:53.707
所有我們掌握的證據

00:02:53.707 --> 00:02:55.286
都說明了暗物質的存在，

00:02:55.286 --> 00:02:56.873
而在天空中

00:02:56.873 --> 00:02:58.665
那些美麗的螺旋星系中

00:02:58.665 --> 00:03:00.191
它佔據了大部份的質量。

00:03:00.191 --> 00:03:01.989
這告訴我們什麼？

00:03:01.989 --> 00:03:03.605
長久以來我們知道

00:03:03.605 --> 00:03:05.261
天空並不是繞著我們旋轉，

00:03:05.261 --> 00:03:07.793
而我們只是
一顆平凡行星上的居民，

00:03:07.793 --> 00:03:09.485
繞著一顆平凡的恆星、

00:03:09.485 --> 00:03:12.135
座落在一個平凡星系的螺旋臂上。

00:03:12.135 --> 00:03:14.030
暗物質的發現
帶領我們

00:03:14.030 --> 00:03:16.977
更進一步了解
物質的本質。

00:03:16.977 --> 00:03:18.478
這告訴我們
組成我們的物質

00:03:18.478 --> 00:03:21.688
只是組成宇宙的物質
其中的一小部份。

00:03:21.688 --> 00:03:22.998
但是不只這樣。

00:03:22.998 --> 00:03:23.898
在這世紀初，

00:03:23.898 --> 00:03:26.234
研究宇宙外部的科學家

00:03:26.234 --> 00:03:28.778
證實了不只是

00:03:28.778 --> 00:03:30.196
物質與物質之間不斷遠離，

00:03:30.196 --> 00:03:31.492
就如同你想像

00:03:31.492 --> 00:03:33.599
宇宙誕生於
高溫、高密度的大爆炸一樣，

00:03:33.599 --> 00:03:35.266
這宇宙向外的擴張

00:03:35.266 --> 00:03:37.511
似乎正在加速。

00:03:37.511 --> 00:03:38.955
這代表什麼？

00:03:38.955 --> 00:03:40.678
要不就是有某種能量

00:03:40.678 --> 00:03:41.956
促成這樣的加速，

00:03:41.956 --> 00:03:44.450
就像是你提供能量
讓一輛車加速一樣；

00:03:44.450 --> 00:03:47.238
要不就是重力
和我們想的不完全一樣。

00:03:47.238 --> 00:03:49.875
大多數科學家相信
前者是對的，

00:03:49.875 --> 00:03:52.919
也就是有某種能量
促成這種加速，

00:03:52.919 --> 00:03:55.170
他們把它叫作
暗物質。

00:03:55.170 --> 00:03:57.006
現今最好的觀測
讓我們可以計算

00:03:57.006 --> 00:03:59.300
宇宙有多少部份
是屬於暗的。

00:03:59.300 --> 00:04:00.925
看似暗能量佔了

00:04:00.925 --> 00:04:02.761
大約 68% 的宇宙，

00:04:02.761 --> 00:04:05.238
而暗物質佔了 27%，

00:04:05.238 --> 00:04:07.097
剩的 5% 才是

00:04:07.097 --> 00:04:09.599
所有其它我們看得到的東西。

00:04:09.599 --> 00:04:11.209
所以這些黑暗的東西
是由什麼組成的？

00:04:11.209 --> 00:04:11.851
我們並不知道，

00:04:11.851 --> 00:04:13.755
但有一個理論，
叫作「超對稱理論」，

00:04:13.755 --> 00:04:15.605
可以解釋一些。

00:04:15.605 --> 00:04:18.262
超對稱（supersymmetry），
或簡稱 SUSY，

00:04:18.262 --> 00:04:19.997
預測了一系列新的粒子，

00:04:19.997 --> 00:04:21.957
其中的一些
可以組成暗物質。

00:04:21.957 --> 00:04:23.785
如果我們找到
超對稱的證據，

00:04:23.785 --> 00:04:26.311
我們就可以從
對宇宙那 5% 的認識，

00:04:26.311 --> 00:04:27.715
也就是我們看得到的那些，

00:04:27.715 --> 00:04:29.172
進展到
大約 1/3。

00:04:29.172 --> 00:04:30.841
還算不錯。

00:04:30.841 --> 00:04:33.094
暗能量可能
更難去了解，

00:04:33.094 --> 00:04:34.964
但有些猜測的理論

00:04:34.964 --> 00:04:36.263
也許指出了方向。

00:04:36.263 --> 00:04:37.374
其中有些
可以追溯到

00:04:37.374 --> 00:04:39.916
古希臘人那第一個偉大的想法，

00:04:39.916 --> 00:04:42.421
也就是幾分鐘前
我們起頭的想法，

00:04:42.421 --> 00:04:45.120
這想法說明宇宙必須是簡單的。

00:04:45.120 --> 00:04:47.139
這些理論
預測所有的宇宙萬物

00:04:47.139 --> 00:04:49.933
只由單一一種東西組成，

00:04:49.933 --> 00:04:51.595
一條振動的絃。

00:04:51.595 --> 00:04:53.764
這想法是說
我們今天知道的所有粒子

00:04:53.764 --> 00:04:56.183
只是這條絃上不同的波。

00:04:56.183 --> 00:04:57.999
不幸的是，絃論現今

00:04:57.999 --> 00:04:59.556
還沒辦法證實。

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，

00:05:01.772 --> 00:05:03.358
這賭注太大了。

00:05:03.358 --> 00:05:05.442
這所有的東西
讓你覺得藐小嗎？

00:05:05.442 --> 00:05:06.609
不應該這樣。

00:05:06.609 --> 00:05:08.001
相反地，
你應該讚嘆

00:05:08.001 --> 00:05:09.447
──至少到目前為止──

00:05:09.447 --> 00:05:12.013
你是這宇宙中
唯一一個開始了解

00:05:12.013 --> 00:05:14.715
宇宙奧秘的物種
其中的一員，

00:05:14.715 --> 00:05:16.035
而且你生對時代

00:05:16.035 --> 00:05:18.706
來見證這知識的爆炸。