0:00:00.934,0:00:04.268 這是一些星團的照片。 0:00:04.268,0:00:06.101 它們貌如其名, 0:00:06.101,0:00:08.654 是多個星系的龐大集合。 0:00:08.654,0:00:10.909 它們通過相互的引力而吸引在一起。 0:00:10.909,0:00:13.571 因此,你在屏幕上看到的大部分的點 0:00:13.571,0:00:16.100 並非是單獨的恆星, 0:00:16.100,0:00:18.936 而是一系列恆星,[br]或者是我們所稱之星系。 0:00:18.936,0:00:21.267 現在看了這些圖片之後 0:00:21.267,0:00:23.014 我希望你已經發現, 0:00:23.014,0:00:25.694 星團是多麼美麗的物體, 0:00:25.694,0:00:27.187 但絕非僅限於此 0:00:27.187,0:00:29.850 我認為星團神秘莫測、 0:00:29.850,0:00:31.403 令人嘆為觀止, 0:00:31.403,0:00:32.820 並且具有巨大使用價值。 0:00:32.820,0:00:36.351 其價值,就如同是[br]宇宙裡規模最大的實驗室。 0:00:36.351,0:00:38.227 要描述星團,就跟評估一個實驗室一樣, 0:00:38.227,0:00:43.405 要去描述這個實驗室[br]能讓你做的實驗。 0:00:43.405,0:00:45.685 我認為這包括四種主要類型: 0:00:45.685,0:00:48.269 我想描述的第一類 0:00:48.269,0:00:50.488 是探測「極大」。 0:00:50.488,0:00:52.183 到底有多大? 0:00:52.183,0:00:56.434 這是某個星團的照片。 0:00:56.434,0:00:59.403 它的質量非常大,[br]以至於光在經過的時候, 0:00:59.403,0:01:02.018 也會由於其引力的作用, 0:01:02.018,0:01:04.527 而發生彎曲。 0:01:04.527,0:01:06.331 事實上,如果你仔細看, 0:01:06.331,0:01:09.031 你能夠看到這個星團周圍的光環。 0:01:09.031,0:01:10.580 如果要給出一個具體數字, 0:01:10.580,0:01:12.363 這個星團的質量 0:01:12.363,0:01:16.571 有超過10的15次方個太陽那麼大。 0:01:16.571,0:01:19.884 這些系統質量之巨大[br]簡直讓人瞠目結舌。 0:01:19.884,0:01:21.385 但除了質量巨大這個特點之外, 0:01:21.385,0:01:23.359 它們還有其他特殊之處。 0:01:23.359,0:01:25.703 這些星系基本上可以是孤立的系統。 0:01:25.703,0:01:27.925 如果願意的話,我們可以將它們 0:01:27.925,0:01:31.195 想像為整個宇宙的縮小版。 0:01:31.195,0:01:33.197 我們對於宏觀的宇宙 0:01:33.197,0:01:35.165 還存在很多疑問。 0:01:35.165,0:01:37.080 比如,引力是怎麼起作用的? 0:01:37.080,0:01:40.112 這些問題可能可以通過[br]研究這些系統來找到答案。 0:01:40.112,0:01:41.445 這,就是「極大」。 0:01:41.445,0:01:43.330 第二個,是「極熱」。 0:01:43.330,0:01:46.113 好的,如果我拿出一幅星團的照片, 0:01:46.113,0:01:49.030 去掉其中所有的星光, 0:01:49.030,0:01:51.825 剩下的,只是這個巨大的藍色斑塊。 0:01:51.825,0:01:53.310 當然,這些顏色都不是真的。 0:01:53.310,0:01:55.659 我們實際看到的是X射線。 0:01:55.659,0:01:58.320 但問題是,假如發出X射線的,不是這些星系, 0:01:58.320,0:02:00.519 又是什麼呢? 0:02:00.519,0:02:02.419 答案是高溫氣體, 0:02:02.419,0:02:04.242 一百萬度的氣體。 0:02:04.242,0:02:05.899 事實上,這些氣體是等離子。 0:02:05.899,0:02:07.558 而它們的溫度如此之高的原因, 0:02:07.558,0:02:09.538 在於前一張幻燈片。 0:02:09.538,0:02:12.278 這些系統的超強引力 0:02:12.278,0:02:15.320 將氣體粒子加速到非常高的速度, 0:02:15.320,0:02:17.902 而高速則意味著高溫。 0:02:17.902,0:02:19.621 這是主要的推測, 0:02:19.621,0:02:21.987 但是科學畢竟是一副草圖。 0:02:21.987,0:02:24.538 其中尚存在等離子氣體的很多基本特徵, 0:02:24.538,0:02:26.236 讓我們無法解釋, 0:02:26.236,0:02:27.569 仍然是個謎, 0:02:27.569,0:02:31.694 仍需不斷增加我們對超高溫物理的理解。 0:02:31.694,0:02:35.121 第三個是:研究「極小」。 0:02:35.121,0:02:37.967 要解釋這個類型,我要向大家說 0:02:37.967,0:02:39.987 一件讓人困擾的事實。 0:02:39.987,0:02:42.777 宇宙中的大部分物質 0:02:42.777,0:02:44.588 並非由原子構成。 0:02:44.588,0:02:46.538 你們以前都被騙了。 0:02:46.538,0:02:49.665 宇宙的大部分物質是由一種[br]非常神秘的物質組成, 0:02:49.665,0:02:51.787 我們稱之為暗物質。 0:02:51.787,0:02:54.534 暗物質並不喜歡與周圍物質反應, 0:02:54.534,0:02:57.122 除非是在有引力的情況下。 0:02:57.122,0:02:58.734 當然,我們也希望更多地了解暗物質。 0:02:58.734,0:03:00.277 假設你是粒子物理學家, 0:03:00.277,0:03:02.786 你會想知道,物體撞擊時,會出現什麼情況。 0:03:02.786,0:03:04.776 暗物質也不例外。 0:03:04.776,0:03:06.436 那麼,我們該怎麼做呢? 0:03:06.436,0:03:07.927 為了回答這個問題, 0:03:07.927,0:03:09.320 我們不得不提出另一個問題。 0:03:09.320,0:03:12.486 那就是:要是星團發生碰撞,會有什麼結果? 0:03:12.486,0:03:14.796 這是一張照片。 0:03:14.796,0:03:17.987 既然我們可以把星團 0:03:17.987,0:03:21.111 看作縮小版的宇宙。 0:03:21.111,0:03:23.234 星團大部分也是由暗物質構成, 0:03:23.234,0:03:25.787 就是你所看到的藍紫色的那些。 0:03:25.787,0:03:27.404 紅色代表高溫氣體, 0:03:27.404,0:03:29.371 當然,你可以看到很多星系。 0:03:29.371,0:03:31.736 這些就相當於 0:03:31.736,0:03:33.627 一部巨型粒子加速器。 0:03:33.627,0:03:35.404 這很重要, 0:03:35.404,0:03:36.917 因為這意味著 0:03:36.917,0:03:40.371 那些難以在實驗室裡[br]檢測到的細微現象 0:03:40.371,0:03:42.550 可能由於基數不斷地疊加, 0:03:42.550,0:03:46.359 而使我們於自然界觀測得到。 0:03:46.359,0:03:47.871 相當有趣。 0:03:47.871,0:03:51.485 為什麼星團可以[br]教我們暗物質的知識? 0:03:51.485,0:03:55.788 為什麼星團可以指導我們[br]「極小」物質之物理? 0:03:55.788,0:03:58.819 這正正是因為星團相當巨型。 0:03:58.819,0:04:02.904 第四個:「奇異」之物的物理。 0:04:02.904,0:04:05.954 我剛才說的聽上去已經很瘋狂了, 0:04:05.954,0:04:08.237 但是,如果有比那些更瘋狂的, 0:04:08.237,0:04:10.654 我認為就是暗能量了。 0:04:10.654,0:04:12.371 我把一個球扔向空中, 0:04:12.371,0:04:14.169 我會預計它將上升, 0:04:14.169,0:04:16.103 但是我不會想到 0:04:16.103,0:04:18.459 球會以持續加速度上升。 0:04:18.459,0:04:21.204 同樣道理,宇宙學家們理解 0:04:21.204,0:04:22.786 為什麼宇宙在膨脹。 0:04:22.786,0:04:24.134 但他們不理解的是 0:04:24.134,0:04:26.892 為什麼宇宙膨脹的速度持續加快。 0:04:26.892,0:04:28.570 他們給引起加速膨脹的原因 0:04:28.570,0:04:30.162 取了個名字, 0:04:30.162,0:04:32.046 叫做暗能量。 0:04:32.046,0:04:34.734 同樣,我們希望更多地了解暗能量。 0:04:34.734,0:04:37.121 其中一個問題是 0:04:37.121,0:04:41.434 暗能量是如何在[br]最大程度上影響宇宙? 0:04:41.434,0:04:42.893 這取決於能量的強弱, 0:04:42.893,0:04:46.154 或者結構的形成的快慢。 0:04:46.154,0:04:48.703 但是這個擁有如此大型結構的[br]宇宙所存在的問題是 0:04:48.703,0:04:51.041 宇宙大得恐怖。 0:04:51.041,0:04:53.370 這是一張電腦模擬圖。 0:04:53.370,0:04:55.498 我們需要想方法簡化它。 0:04:55.498,0:04:59.069 我喜歡用類比的方式來看待它。 0:04:59.069,0:05:01.787 如果我想理解鐵達尼號沉沒的過程, 0:05:01.787,0:05:03.453 最重要的, 0:05:03.453,0:05:08.155 不是去模擬船身所有碎片的位置。 0:05:08.155,0:05:09.820 最重要的是, 0:05:09.820,0:05:11.821 追踪船體最大的兩個斷裂快的位置。 0:05:11.821,0:05:15.653 同樣,我可以通過追踪 0:05:15.653,0:05:17.120 宇宙中最大的部件, 0:05:17.120,0:05:18.871 對宇宙有最大程度的了解, 0:05:18.871,0:05:22.862 而最大的部件就是這些星團。 0:05:22.862,0:05:25.818 現在我即將結尾。 0:05:25.818,0:05:27.820 大家可能覺得有點上當了。 0:05:27.820,0:05:30.070 我的意思是, 0:05:30.070,0:05:32.153 一開始我談到星團具有哪些價值。 0:05:32.153,0:05:33.653 我也給了一些理由。 0:05:33.653,0:05:36.253 但是他們真正的用處在哪裡呢? 0:05:36.253,0:05:38.370 為了回答這個 0:05:38.370,0:05:40.986 我要引用亨利·福特的一句話。 0:05:40.986,0:05:42.472 當有人問他關於汽車的事情時, 0:05:42.472,0:05:43.831 他這樣說: 0:05:43.831,0:05:46.120 「如果我之前問人們他們想要什麼, 0:05:46.120,0:05:48.903 他們只會回答說,更快的馬。」 0:05:48.903,0:05:53.622 如今,我們社會面臨很多、很多棘手的問題。 0:05:53.622,0:05:57.453 這些問題的解決之道並非顯而易見。 0:05:57.453,0:05:59.620 辦法不是「更快的馬」。 0:05:59.620,0:06:03.568 而是需要更多的科學智慧。 0:06:03.568,0:06:05.154 所以沒錯,我們需要有針對性, 0:06:05.154,0:06:06.904 我們需要專心, 0:06:06.904,0:06:08.870 但我們也要謹記, 0:06:08.870,0:06:11.705 創新、創造力和靈感, 0:06:11.705,0:06:13.037 當我們開闊眼界時, 0:06:13.037,0:06:14.725 當我們退後一步時, 0:06:14.725,0:06:16.065 當我們聚焦問題時, 0:06:16.065,0:06:17.414 這三樣——創新、創造力和靈感——自會來到。 0:06:17.414,0:06:19.237 要做到以上,恐怕除了[br]研究學習我們周圍的宇宙, 0:06:19.237,0:06:22.992 就別無其他更好的辦法了。謝謝。 0:06:22.992,0:06:25.941 (掌聲)