1
00:00:00,000 --> 00:00:01,334
[A cappella -ish 配樂]

2
00:00:07,004 --> 00:00:09,240
嘿！你正在收看 Vsauce。我是主講人 Michael。

3
00:00:09,240 --> 00:00:11,807
如你所見，我被「扭曲」了。

4
00:00:11,807 --> 00:00:15,895
你正在看的影像，其中的畫素在時間軸上平移過

5
00:00:15,895 --> 00:00:22,892
畫面經一漸層遮罩處理：顏色越深代表該像素延遲越久

6
00:00:22,892 --> 00:00:27,108
這個扭曲效果頗有趣，肯定在現實中看不到......

7
00:00:27,662 --> 00:00:29,853
或者，它真的存在？（招牌賣關子 XD）

8
00:00:31,084 --> 00:00:33,710
不計其數的暢銷數位攝像機，

9
00:00:33,710 --> 00:00:36,215
其影像發生扭曲，原因是基於時間上的延遲。

10
00:00:36,215 --> 00:00:37,763
正如前面你所見，

11
00:00:37,763 --> 00:00:40,795
只是實際上要更，更，更不明顯的多。

12
00:00:40,795 --> 00:00:43,213
正常狀況下，你甚至不該發覺的。

13
00:00:43,213 --> 00:00:45,944
它有個專名：
滾動快門（Rolling Shutter），又稱果凍效應

14
00:00:45,944 --> 00:00:48,989
數位相機的感光元件在擷取畫素時，並非同時啟動，

15
00:00:48,989 --> 00:00:51,693
而是迅速的掃描整條整條的像素。

16
00:00:51,693 --> 00:00:54,245
兩者差異通常微乎其微，除了以下情況：

17
00:00:54,245 --> 00:00:58,061
一旦拍攝物的移動比像素掃描快得多，成像就會

18
00:00:58,061 --> 00:01:02,327
出現流動、搖擺與模糊－－眾所周知的「果凍」效應。

19
00:01:02,327 --> 00:01:04,762
迅疾的物件，如吉他絃（意外示波效果，超酷）、

20
00:01:04,762 --> 00:01:08,347
飛機螺旋槳，都是著名的變形物。

21
00:01:08,347 --> 00:01:10,259
意外的，人類有可能也會被「扭曲」，

22
00:01:10,259 --> 00:01:13,010
像這張乍看無奇的相片被上傳求鄉民圍觀，

23
00:01:13,010 --> 00:01:17,593
這台相機由左向右掃描畫素，在這一瞬間，恰巧捕捉到

24
00:01:17,593 --> 00:01:24,755
一次眨眼：掃描之初眼皮闔著，至掃描結束眼皮已開。

25
00:01:24,755 --> 00:01:26,794
幾分之一秒之差，竟使得倒影靈異了起來（毛啊）。

26
00:01:26,964 --> 00:01:31,159
但果凍效應並不只是個特例，

27
00:01:31,159 --> 00:01:35,790
它其實象徵著某種本質、無可避免的「扭曲」，

28
00:01:35,790 --> 00:01:38,441
這「扭曲」影響著我們所見的一切，

29
00:01:38,441 --> 00:01:40,533
它並非透過相機感光元件而產生。

30
00:01:40,609 --> 00:01:42,036
事有輕重緩急，

31
00:01:42,036 --> 00:01:44,369
我們先來討論各種扭曲失真。

32
00:01:44,369 --> 00:01:47,619
幻想（hallucination），是在外界本無一物時，

33
00:01:47,619 --> 00:01:50,069
彷彿看見了什麼東西－－並非透過感官激發。

34
00:01:50,069 --> 00:01:54,059
但若說刺激真實存在，只是你的感官解讀錯誤，

35
00:01:54,059 --> 00:01:55,717
那叫做錯覺（illusion）。

36
00:01:55,717 --> 00:02:01,654
但甚至，有些扭曲早在知覺、心靈並未攪和進去時
就產生了，

37
00:02:01,654 --> 00:02:05,033
它們是光學現象（optical phenomenon），

38
00:02:05,033 --> 00:02:08,403
它們不是感官、知覺出的錯。

39
00:02:08,403 --> 00:02:14,718
而是光與物體本身的性質（物理定律），使某些事物
顯得就與其實際樣貌不同。

40
00:02:14,718 --> 00:02:16,332
（譯註：哲學上的「客觀實在性」大哉問－－
「月亮在你沒看它時還在那兒嗎？」）

41
00:02:16,332 --> 00:02:21,736
若你仰望星空，看到一把活靈活現、巨大無比的舀水瓢，

42
00:02:21,736 --> 00:02:23,434
那你準是出現幻覺（hallucinating）了。

43
00:02:23,434 --> 00:02:26,028
但如果你見到的是一張平面，上有閃爍點點，

44
00:02:26,028 --> 00:02:28,355
點之間似乎可玩連連看，畫出北斗七星，

45
00:02:28,355 --> 00:02:30,111
這下你是陷入錯覺（illusion）了。

46
00:02:30,111 --> 00:02:32,022
之所以是錯覺，是因為那點點繁星

47
00:02:32,022 --> 00:02:34,373
只是看起來像在同一個平面而已，

48
00:02:34,373 --> 00:02:37,405
像在漆黑天穹上戳出偷光的洞眼兒。

49
00:02:37,405 --> 00:02:40,688
現實中，每一個小點都是一個恆星（幾乎），

50
00:02:40,688 --> 00:02:44,949
在三度空間裡距離彼此好多光年之遙。

51
00:02:44,949 --> 00:02:47,160
用 Celestia 這個免費軟體（連結洽影片敘述）超讚的

52
00:02:47,160 --> 00:02:50,541
3D、實時、可以自由改變太空中不同視角的
星座圖視覺化。可以發現，

53
00:02:50,541 --> 00:02:56,544
北斗七星在地球以外的觀點，一點都不像勺子或瓢。

54
00:02:56,544 --> 00:03:02,156
到頭來，所有星座與星群（asterism）的分派，都只是地球視點下（geocentric）的錯覺（illusion）。

55
00:03:02,156 --> 00:03:06,080
從一種超脫的視角看，所有星座連線是一顆刺球，

56
00:03:06,080 --> 00:03:11,743
全都指向中心某一個點－－那個替他們命名的行星。
（這是必然，想想看原因^^）

57
00:03:11,743 --> 00:03:18,246
但這錯覺無可厚非，因為地球是至今
任何人類能採取的唯一視點。

58
00:03:18,246 --> 00:03:20,795
即使航海家一號（Voyager I）－－至今離地球最遠的人造有形物

59
00:03:20,795 --> 00:03:22,482
（譯註：無形物，如電視轉播的無線電波則傳更遠，參看Vsauce: "What Will We Miss?", "Last Words"）

60
00:03:22,482 --> 00:03:29,059
其所飛行的距離，也尚不能使其觀察到的星座形狀，與在地球上觀察的，有最細微的不同。

61
00:03:29,059 --> 00:03:30,542
（譯註：Vsauce這個地球最熱門科學脫口秀頻道，絕對不會錯過各種星際飛行話題。參看 "Will We Ever Visit Other Stars?", "If" 以及更多）

62
00:03:30,542 --> 00:03:34,150
也無可厚非的是，古人的肉眼、和愛玩連連看的腦袋，

63
00:03:34,150 --> 00:03:40,580
並不是星座圖上沒包含到那些更遙遠恆星的主因。

64
00:03:40,580 --> 00:03:44,256
確實，若人類擁有鷹眼或貓眼可看得更銳利更明亮，我們的星座會放進更多星星。

65
00:03:44,256 --> 00:03:47,210
但是也該究責的是某些光學現象：

66
00:03:47,210 --> 00:03:52,312
假如沒有哈柏紅移、光強度隨距離平方反比衰減、各種太空塵埃雲的阻擋散射（見附註），

67
00:03:52,312 --> 00:03:55,434
遙遠的天體大可展現其壯美，

68
00:03:55,434 --> 00:03:58,448
而地球的夜空也會壯麗得驚心動魄。

69
00:03:58,756 --> 00:04:02,709
許多天體無比巨大，

70
00:04:02,709 --> 00:04:06,904
只不過它們太過於晦暗，其巨大不得彰顯。

71
00:04:06,904 --> 00:04:10,700
當我們看著哈伯天文望遠鏡，拍攝遙遠天體的相片，

72
00:04:10,700 --> 00:04:12,442
例如寶瓶座的螺旋星雲，

73
00:04:12,442 --> 00:04:20,109
我們直覺會想，沒了望遠鏡，這天體在星空中也只是一個點那麼大吧。

74
00:04:20,109 --> 00:04:20,906
但大錯特錯啊。

75
00:04:20,906 --> 00:04:29,242
即使螺旋星雲距我們700光年，它直徑長達3光年。

76
00:04:29,242 --> 00:04:32,252
若我們能讓螺旋星雲不那麼暗，

77
00:04:32,252 --> 00:04:36,151
若肉眼能像相機長期曝光，

78
00:04:36,151 --> 00:04:39,389
我們才能看到其廬山真面目：

79
00:04:39,389 --> 00:04:44,289
螺旋星雲看起來足足是月球的七成大。
（譯：使用視角計算，angular diameter）

80
00:04:44,289 --> 00:04:52,464
這張照片是有嚴格根據的，是模擬若該星雲亮度加強
到肉眼可見，在夜空看來的樣子。

81
00:04:52,464 --> 00:04:56,539
順便說，月球其實在天空占不了多大。

82
00:04:56,539 --> 00:05:02,483
你若把月亮想像成奇幻卡通或電影裡大大的月輪，就中了幻覺了（譯註：製造大月亮幻覺，無須布景或CGI或到外太空拍攝，只需長鏡頭）。

83
00:05:02,483 --> 00:05:05,320
要破解這幻覺，試著下次見到月亮時做做看，

84
00:05:05,320 --> 00:05:08,099
拿一張打孔紙，[撕一張]

85
00:05:08,099 --> 00:05:14,466
月亮的視角（angular diameter）大小，大約是打孔紙的洞口，舉在一手臂之遙處的大小

86
00:05:14,466 --> 00:05:17,069
（月球的視角 約半度，而人手臂前伸到底時食指指甲約1~1.25度角大，這是個簡易估計視角大小的方式）

87
00:05:17,069 --> 00:05:18,720
真的，試過你就知道。

88
00:05:18,720 --> 00:05:21,809
一個動作顯示月亮的嬌小玲瓏
（譯吐：然後你就被割耳朵了）

89
00:05:21,809 --> 00:05:26,975
獵戶座星雲會顯得更大，倘若亮度也加強到肉眼可見。

90
00:05:26,975 --> 00:05:32,654
而仙女座星系，哼，肉眼看是夜空上連玻璃上的髒汙都稱不大上的一塊。

91
00:05:32,654 --> 00:05:35,423
要是肉眼凡胎得以頓悟，見其法相金身......

92
00:05:35,423 --> 00:05:37,223
仙女座星系會看起來像這樣。

93
00:05:37,716 --> 00:05:38,949
(´◓ｑ◔`)

94
00:05:40,472 --> 00:05:43,272
好吧，我們的夜空實際上不長這樣，

95
00:05:43,272 --> 00:05:47,245
遙遠的天體看起來就是晦暗，萬分可惜。

96
00:05:47,245 --> 00:05:49,919
但光仍然在速度上占上風：

97
00:05:49,919 --> 00:05:53,700
光，到哪兒，都是，最快的。

98
00:05:53,700 --> 00:05:58,005
在真空，光速高達每秒三十萬公里。

99
00:05:58,005 --> 00:06:00,957
快吧！（招牌的欲毀得先褒，欲砸得先抬 XD）

100
00:06:00,957 --> 00:06:02,320
但是，不盡然。（你看吧，呵呵）

101
00:06:02,320 --> 00:06:04,936
我是說，比起宇宙裡的東西之間難以想像的距離，

102
00:06:04,936 --> 00:06:06,602
光不快，完全不夠快。

103
00:06:06,602 --> 00:06:12,036
澳洲雪梨，距離十四分之一光秒，就到了倫敦。

104
00:06:12,036 --> 00:06:18,632
但仙女座星系，距離倫敦兩百五十萬光年。

105
00:06:18,632 --> 00:06:20,784
要作兩者間的比例對照，
（譯吐：不可能，沒門兒，辦不到，無理です......）

106
00:06:20,784 --> 00:06:24,818
我們做一趟假想的光速旅行，從倫敦到雪梨，會像這樣

107
00:06:24,818 --> 00:06:29,034
準備，３，２，１

108
00:06:29,034 --> 00:06:29,716
出發。到。

109
00:06:31,086 --> 00:06:33,391
不錯齁。

110
00:06:33,391 --> 00:06:37,246
這裡是仙女座星系，還是假設光速旅行

111
00:06:37,246 --> 00:06:39,169
－－先不論相對論性效應
（譯註：時間膨脹，以光速運動者到哪裡都是一瞬間）

112
00:06:39,169 --> 00:06:45,137
我們來看以光速要到那裏，旅程會長怎樣
（譯吐：算你狠XDDDD
YouTube會取締你長達2.5百萬年的影片的）

113
00:06:45,137 --> 00:06:46,418
準備好了嗎，來來來我們來。

114
00:06:46,418 --> 00:06:49,540
３，２，１......
（譯吐：你跟我莊孝維XDDDD 2.5百萬年啊）

115
00:06:49,540 --> 00:06:51,376
光速出發！

116
00:06:51,376 --> 00:06:52,622
（譯吐：正是小叮噹沒電池－－袂叮袂噹。）

117
00:06:52,622 --> 00:06:54,642
嘆~~~

118
00:06:54,642 --> 00:06:59,268
好啦，認真說，這旅程爛透了。

119
00:06:59,268 --> 00:07:09,534
即使以光速－－宇宙中的速度上限－－跑一整年，旅程的百萬分之一都沒走完咧。

120
00:07:09,534 --> 00:07:13,378
那就是宇宙的廣袤啊！還只是到仙女座星系「而已」。

121
00:07:13,378 --> 00:07:16,910
說起來，某種程度，叫人難過呢。

122
00:07:16,910 --> 00:07:20,825
話頭繞了一大圈，仙女座星系帶我們回到了數位相機的果凍效應。

123
00:07:20,825 --> 00:07:25,771
仙女星系超級巨大，目前估計直徑是7萬到12萬光年。

124
00:07:25,771 --> 00:07:29,532
而我們觀察該星系的角度是傾斜的，

125
00:07:29,532 --> 00:07:36,187
也就是說仙女座星系離地球最遠的一端傳來的光線，
所代表的樣貌的年代，

126
00:07:36,187 --> 00:07:42,534
要比最近的一端傳來光所代表的年代，還古老幾萬年。

127
00:07:42,534 --> 00:07:46,511
仙女座星系發生的改變，在較近一端要比在較遠一端，
會更早被我們知悉。

128
00:07:46,940 --> 00:07:52,141
仙女座星系，同我們的本銀河系一樣都會自轉，某些區域與其銀河系中心的相對速度達每秒幾百公里！

129
00:07:52,141 --> 00:08:00,497
我們從數位相機與螺旋槳的例子中學到，高速旋轉的物體加上時間差會產生「扭曲」的成像。

130
00:08:00,497 --> 00:08:03,955
也就是星際尺度的「果凍效應」（Rolling Shutter）。

131
00:08:03,955 --> 00:08:08,111
用其他東西，例如一個旋轉的棋盤作類比，想像棋盤的前端比後端時間上較「新」。用電腦將此效應誇張化，

132
00:08:08,111 --> 00:08:10,777
你看這景象豈不迷幻（trippy）又搶眼呢。

133
00:08:11,378 --> 00:08:18,376
所以，剛才的圖解是要表示，我們看見的仙女座星系也是果凍搖擺、或哈哈鏡那樣的「扭曲」影像嗎？

134
00:08:18,376 --> 00:08:20,684
其它遙遠的星系也是？

135
00:08:20,684 --> 00:08:21,883
嗯，技術上來說......

136
00:08:21,883 --> 00:08:22,582
...（招牌賣關子）...

137
00:08:22,582 --> 00:08:23,967
沒錯是啊。

138
00:08:23,967 --> 00:08:28,133
但扭曲的效應小得微不足道，就是忽略掉也不打緊。
（吼，招牌莊孝維）

139
00:08:28,133 --> 00:08:29,406
蛤，你問為什麼嗎？

140
00:08:29,406 --> 00:08:34,800
我從實招來，這些圖解中使用的旋轉速度，
全都不成比例地誇張化了。
（譯：估計圖示轉速 4-5 rpm，稍後比較真實轉速）

141
00:08:34,800 --> 00:08:41,887
數據上說，確實，銀河系內的物體繞銀河中心公轉，速率最高可達每秒幾百公里。

142
00:08:41,917 --> 00:08:48,135
但考慮到銀河系約莫十萬光年的跨度，100km/s才不過萬分之三光速，因此完成單一次公轉就要花個幾億年。

143
00:08:48,135 --> 00:08:50,834
（譯：考慮一年＝525600分鐘（＜吉屋出租＞數），把銀河系公轉換一個完全不相稱的單位：2E-15 rpm）

144
00:08:50,834 --> 00:09:04,418
於是乎，前述近端／遠端光程造成的幾萬年差距，跟星系內部物質的「超高速超遲緩移動」所需時間的幾億年相比，微不足道，棋盤即使有轉卻也和沒轉無異。

145
00:09:04,418 --> 00:09:10,800
假如你真要對天文望遠鏡看仙女座星系的圖像進行修正

146
00:09:10,800 --> 00:09:16,374
以彌補這轉動加上時間差的「星際果凍效應」。

147
00:09:16,374 --> 00:09:24,176
整個星系最極端的點也只需位移全圖寬度的萬分之一，

148
00:09:24,176 --> 00:09:26,425
在本圖中，比一個像素還小，

149
00:09:26,425 --> 00:09:29,353
根本無法察覺，因此沒什麼大不了。

150
00:09:29,353 --> 00:09:31,971
但，不重要不代表不存在，它是真實的
（譯吐：好啦，隨便啦XDDD）

151
00:09:31,971 --> 00:09:38,664
嚴格來講我們所見萬事萬物都因「光速是個有限的值」，此一物理事實而「扭曲」。

152
00:09:38,664 --> 00:09:44,969
像你的腳！離你的眼睛大約 5-6 奈光秒。

153
00:09:44,969 --> 00:09:52,633
也就意謂著你盯著你的腳，其實是在你看5-6奈秒以前的腳所在的位置。

154
00:09:52,633 --> 00:09:55,526
5-6奈秒以前的過去（的腳）。
（普朗克時間單位約是 5.4E -44 秒，因此我們可以認定眼腳延遲有意義且忽略不得XDDDD）

155
00:09:55,526 --> 00:09:58,637
當然，這麼短的延遲幾乎沒有儀器能測得出其存在。
（其實可以，截至2010年，人類測出最小的時間間距為 1.2E-17秒。或 12 attosecond，atto = 10^ -18）

156
00:09:58,637 --> 00:10:00,681
測不到，但至少可以推論並計算。
（精神勝利，耶）

157
00:10:00,681 --> 00:10:06,693
（招牌的冒出來）若剛才說的讓你感到有些落寞，
即使以最銳利的心智、最好的儀器

158
00:10:06,693 --> 00:10:10,904
外物的樣貌仍然依「你在哪裡」而變，

159
00:10:10,904 --> 00:10:16,675
這根本性的光學現象保證，表像永遠是相對而言的。
（譯者剛好是個「絕對相對主義份子」）

160
00:10:16,675 --> 00:10:21,879
別感到難過。英文中不也稱和你最親近的一群人作
親戚（relatives, 相對）嗎？

161
00:10:21,879 --> 00:10:24,164
我們其實都是一家人。
（我已經崩潰不知如何吐槽了 ╮(╯▽╰)╭ ）

162
00:10:24,164 --> 00:10:29,003
一整族的參考系（相對論概念，此處是 family 的物理名詞雙關）就像真正的家族一樣有時難以湊合，

163
00:10:29,003 --> 00:10:32,296
但總是有些新奇事情可以探究。

164
00:10:32,296 --> 00:10:34,033
這一集中，我要特別感謝我的影像編輯者。

165
00:10:34,033 --> 00:10:39,336
「蓋伊老兄」他完成了本片中各種果凍「扭曲」效果。

166
00:10:39,336 --> 00:10:49,390
(°□°;)

167
00:10:51,633 --> 00:10:53,524
我也要感謝各位觀眾，因為

168
00:10:53,524 --> 00:10:56,468
一如往常，感謝收看。

169
00:10:57,534 --> 00:10:58,329
Ｊ殺毀啦 Σ（╬￣皿￣"） 啊啊啊此集崩壞!!

170
00:11:00,866 --> 00:11:07,780
（譯：秦紀維@fb, subbed via amara.org）

171
00:11:07,908 --> 00:11:08,948
（千萬不要給伊藤潤二看到這個啊。）

172
00:11:22,102 --> 00:11:23,737
（招牌的回馬槍）嘿，超酷新消息。

173
00:11:23,737 --> 00:11:29,358
我 Michael 將會參加 在孟買舉辦的 YouTube FanFest with 惠普。相關情報見影片敘述。

174
00:11:29,358 --> 00:11:31,619
如果你能來參與，我期望在那頭見到你。

175
00:11:31,850 --> 00:11:32,572
（招牌的縮頭）