STEAM人物：宇宙有多大？
【明報專訊】David鍾情天體物理學，以地球的理論探索宇宙萬物，「我覺得用地球上的物理學去解釋宇宙是很神奇的事情」。他又說在了解宇宙有多大後，便會發現人類很渺小，認為我們不應以人類為中心思考宇宙，當放下自我，再回頭看整個宇宙，便會珍惜作為人類的獨特之處。
什麼是天體物理學？
David說，天體物理學是天文學的分支，「天文學是觀星，真正研究這些星體的本質就是天體物理學」。他說古代人類已開始觀星、研究天文，但直至近代才有天體物理學，「以前的人覺得天上跟地上的事物有很大分別，直至科學家牛頓發現地上物理定律，也可以應用於天體」，例如牛頓的萬有引力定律，就指地球、月球或行星全都遵守同一法則，即它們之間會互相牽引。
他又說：「以往天文學家只觀測天體的移動速度、光度，現在科學家(天文學家)會研究天體到底正在發生什麼事，不會光看而什麼都不做。」例如各行星、天體，以至宇宙的現象和演變。
■知多點
天體物理學第一人
世上首名研究天體構成的科學家是德國物理學家夫琅和費(Joseph von Fraunhofer)。他父母雙亡，11歲在玻璃工廠當童工，直至他被巴伐利亞候選帝馬克西米利安一世(Maximilian I)所救，才能讀書。夫琅和費後來成為出色的光學物理學家，他研發的玻璃鏡片品質在當年使巴伐利亞領先全球，國王更把他的玻璃鏡片製造技術列為國家機密。
1814年，夫琅和費把棱鏡放在望遠鏡前觀察太陽，發現白色光線穿過棱鏡分成彩色光譜，光譜中有很多黑色線，這些黑線後來被稱為夫琅和費線。David說那些黑線就像Barcode(條碼)，形容是原子不同元素的「指紋」。David又說，這是第一次使用地球的方法研究天體，並知道太陽由跟地球一樣的元素構成，亦發現元素「氦」，「因此有說法稱天體物理學是於這刻誕生」。
世上有外星人嗎？
談及宇宙，很多人都有疑問：「有外星人嗎？」David雖相信有外星人，但不相信有人遇過外星人。他說我們身處的銀河系便有千億顆星體，環繞它們轉動的星星更多不勝數，他認為只有地球有生物存在的機率十分低，若外星人擁有先進文明，來地球並非難事。
不過David認為，「我不覺得外星人可讓我們發現他們來過地球，讓人看見又不留下任何可供科學家研究的證據」。由於沒有證據，基於科學角度，他並不相信外星人到過地球，並舉例說：「即使我昨晚曾跟外星人喝酒，如果我不能向你展示任何證據，若在這刻問我相不相信外星人，作為科學家，我也要說不相信有外星人。」
坊間發現UFO(不明飛行物)的個案又如何解釋？David笑說，看到UFO並不代表有外星人，「U代表Unidentified(不明)，你又知當中有外星人？」
■常識站
太陽系
太陽系是以太陽為中心，由八大行星及其衛星、矮行星、小行星、彗星、流星體和行星際物質所構成的天體系統。(圖a)
八大行星依次為水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星及海王星。它們都受太陽的引力影響，環繞太陽轉動。
自轉和公轉
包括太陽等所有星體都會自轉和公轉 。自轉是指星體繞着自己的軸轉動，公轉則是指行星、彗星等星體圍繞恆星轉動。最接近地球的恆星是太陽，地球從西向東自轉，轉一圈就是一天，所以我們會看見太陽從東邊升起，地球會有晝夜變化。
地球公轉繞太陽一圈算作大約365天，即為一年，因面對太陽的時間不同，所以各地的四季時間也不同，例如香港冬天時，澳洲正在過夏天呢！
矮行星
矮行星質量與行星相若，同樣圍繞太陽轉動。矮行星比較小，而且不能像行星一樣在公轉時吸走軌道的小星體。最為人熟知的矮行星應是冥王星，它原是第九大行星，卻在2006年因不符新的行星定義被「降格」為矮行星。
月球正「跌向」地球
在太陽系中，地球跟其他行星不斷繞太陽轉，月球則圍着地球轉。David說月球正「跌向」地球，但並不會跌下來。他引述牛頓的萬有引力定律，把月球比喻為炮彈，「試想像大炮向前發射，炮彈會飛一段距離，再降落地面；如果加強發炮的力度，炮彈則會飛更遠才着地。地球是球體，地面是彎曲的。如果發炮力量夠大，炮彈能追上地面向下彎的速度，炮彈便不會着地」。David說，地球及其他行星也正跌向太陽，基於相同道理，沒有跌進太陽。(圖b)
他又說這跟踢球的原理一樣，「整個宇宙就好像跟你connect(接通)，這是很有趣的發現。我想像當時牛頓的心情會不會都認為：『嘩！發現了一條定律，可以將人類世界接通整個大宇宙』」。
常有人問David，當看到有科幻片不太科學時有何感受，「我認為科幻片一定不準確，有點想像空間並無問題」。如讓他更改劇情，他會改掉太空船在宇宙總會遇上星雲、行雷閃電等驚險無比的情節，「其實太空的危險之處並不是有什麼，而是太空根本什麼都沒有」，因太空大得難以想像，「太空船會在太空撞壞的機率，比連中100次六合彩還要低」。
■常識站
光年是時間單位嗎？
光年中的「光」指光速，光年是光速乘以年，由於速度乘以時間等於距離，所以「光年」是距離單位而不是時間單位。
宇宙實在太大，米、公里在宇宙中是非常細微的單位，所以便以光年，意思是光走一年會走多遠來作單位。
光有多快？光可以在1秒內圍繞地球走7.5圈，「但對於宇宙而言，仍然很慢」，David以月球為例，即使月球就在地球旁邊，光從月球到地球亦需要1.3秒。銀河系直徑有10萬光年，意即若光要從銀河系的一端走向另一端，也需要10萬年。
■關鍵詞
宇宙 Universe
太陽系 Solar System
光年 Light-year
不明飛行物 Unidentified Flying Object, UFO
文：方綺婷
圖：黃志東、網上圖片
[常識學堂 第204期]
