出版社:聯經出版事業股份有限公司
出版日期:2011-8-31
ISBN:9789570838602
作者:克里斯多夫‧波特,Christopher Potter
页数:268页
章节摘录
26次方的差別 人是萬物的尺度：是測知存在的事物存在的尺度，也是測知不存在的事物不存在的尺度。 ──普羅泰戈拉（Protagoras，約西元前490至前420年） 要想得知我們在宇宙間的位置，我們就必須知道，宇宙間的哪處位置存有哪些事物。科學家以公尺作為測量事物的單位，所以我們一開始就從米尺入手。我們會見到我們能成就哪些發現，同時，假使我們總歸要被宇宙的尺寸壓垮，那麼至少我們也許能夠查明，引發暈眩的源頭是在哪裡。 如果我們採每次一公尺來量測宇宙，進度就會很慢。這樣謹慎行事很快就會變得很無聊。若是讓每個步驟都放大10倍，也就是科學家所說的提高一個「數量級」（order of magnitude），那麼我們就可以探勘得更深、更快。量測得數為1-10公尺之間的所有物體，全都歸入同一個數量級，這就是我們的第一個等級。我們在宇宙間漫步的下一個等級，是介於10-100公尺之間的長度，依此類推。回顧童年時代，身量還不比米尺高出多少的時候寫出的地址，我們可以從住所這裡出發，去尋找那個地址的不同範圍。 從1公尺到10公尺（100－101公尺） 多數人的身高並沒有太大差別。約翰?濟慈（John Keats）身高1.54公尺，英國海軍上將納爾遜勳爵和瑪麗連?夢露的身高都是1.65公尺。史蒂芬?金（Stephen King）和奧斯卡?王爾德（Oscar Wilde）都是1.9公尺。18和19世紀期間，就平均而言，歐裔美國人是世界上最高的族群。如今，最高的族群見於赫塞哥維納（Herzogovina）*和蒙特內哥羅（Montenegro）**，那裡的男性平均身高為1.86公尺。第二高的族群是荷蘭男子，身高1.85公尺。19世紀末，荷蘭族群以身量短小著稱。過去兩千年間的倫敦人以維多利亞時代的族群最為矮小。20世紀之前的倫敦人以薩克遜時代的族群身材最高。 *波士尼亞南部地區。 **巴爾幹半島上小國。 巨人症和侏儒症會造成罕見的極端身高變化，和平均值可以相差達20％。就我們所知，歷來最高的人是個叫羅勃特?瓦德羅（Robert Wadlow, 1918-1940）的美國人，身高2.72公尺。 我們日常生活接觸的物體，尺寸大半介於1公尺到10公尺之間。現存最大的陸地動物，幾乎全都介於這個尺寸區間。成年長頸鹿是最高的陸地動物，通常高可達4.8公尺到5.5公尺。已知最高大的個體是5.87公尺。 從10公尺到100公尺（101－102公尺） 不過，現存最長的陸地動物是蟒蛇。最長的一件樣本於1912年在印尼捕獲，測得長度10.91公尺。藍鯨可以長到30公尺長，不過得活得夠久才行，由於受獵捕影響，多數藍鯨都長不了這麼大，而且全球現今種群數量，已經從20萬頭縮減到1萬頭。最長的陸地動物是俗名靴帶蟲（bootlace worm）的巨縱溝紐蟲（Lineus longissimus）。蘇格蘭聖安德魯斯（St. Andrews）海岸找到的一件樣本長約55公尺。 從前的陸地動物都比較大。不久之前，雷克斯暴龍（Tyrannosaurus rex）還號稱最大型的肉食型恐龍。迄今已發掘的雷克斯暴龍標本當中，最大的一件叫做蘇（比較正式的名稱是FMNH PR2081）。蘇的身長12.8公尺，體重也許有6、7公噸?。據信蘇生存於6,700萬年前。另一種肉食型恐龍叫做南方巨獸龍（屬名：Giganotosaurus），化石1993年在阿根廷出土。迄今發現的最大標本長13.2公尺。據稱棘龍（屬名：Spinosaurus）的體型舉世無匹，體長可以長到16公尺和18公尺之間，然而1910年在埃及出土的原始標本，已經在二戰期間遭戰火摧毀，後來又找到的化石只有一件顱骨。 ＊一公噸相當於1,000公斤，英制所採英噸（「長噸」）則相當於1,016公斤，差距並不大。 我們可以假定，不論我們擁有哪種化石證據，都只代表曾經存活的眾多恐龍當中的少數。此外，我們手中的證據，就連我們已知的那寥寥少數，往往也都只是根據少數骨頭推知。有一件骨骼的完整程度相當罕見，那種恐龍名叫布氏腕龍（Brachiosaurus brancai），或稱為長頸巨龍（屬名：Giraffatitan），以好幾批出土物件拼湊而成。那件骨骼身高12公尺，總長22.5公尺，體重有可能達60公噸，生存於侏羅紀末期約1.4億年前。自從1970年代以來，其他屬於植食型的更大型恐龍紛紛出土，不過牠們的大小，都是根據不完整（往往非常不完整）的骨骼估計而得。整個恐龍類群當中最長、最大的一種，相信就是易碎雙腔龍（Amphicoelias fragillimus）了，長58公尺，重122公噸，然而這種恐龍的重建工作，卻只以一節脊椎骨的一幅素描為依據（骨頭實物已經遺失），所以這個尺寸充其量只能說是推測的。 納爾遜紀念柱高度約51.8公尺（含高5.5公尺的納爾遜像）。在2006年之前，那根紀念柱還號稱高56.39公尺。沒有人想到要去核驗。 從100公尺到1,000公尺（102－103公尺） 有一棵喬木勉強擠進這個區帶，號稱歷來發現的最高樹木，那是棵紅杉，高112.51公尺，發現於2006年。攀緣植物省藤（屬名：Daemonorops）的某些植株長可達兩百餘公尺。小孩子喜歡站在東西頂上眺望。成人也保留了這股熱情。有史以來，人類都不斷營造力所能及的最高建築。西元前2600年左右一段短暫時期，埃及國王斯尼夫魯（Snerferu）的紅金字塔是世界上最高的人造建物。據信那是世上第一座側邊平滑的金字塔。埃及另一座金字塔，吉薩大金字塔在西元前2570年左右落成，高146公尺，成為世界最高建物，這個頭銜直到1311年，高160公尺的林肯主教座堂完工方才撤銷。幾個世紀以來，主教座堂相互爭鋒競逐這項紀錄。科隆主教座堂（1248年動工，1880年落成）在1880-1884年間都是世界最高建築。再往後五年期間則由高169公尺的華盛頓紀念碑穩據寶座，直到1889年艾菲爾鐵塔完工那年方才易手，鐵塔計至頂層高300.65公尺，把旗杆納入則達312.27公尺。 若把建築和高塔分歸兩類，那麼在一段非常短暫期間，華爾街40號就是世界最高的建築，高282.5公尺。那棟建築花不到11個月就建成，不過後來高度紀錄被克萊斯勒大廈打破，那時兩棟建築都還沒有啟用。克萊斯勒大廈有一座螺塔，那是偷偷打造的，在1929年10月23日添加上去，讓大廈增高到319公尺。美國汽車製造商沃爾特?克萊斯勒（Walter Chrysler, 1875-1940）擁有世界最高建物的夢想成真，卻只持續了一年多就難以為繼。帝國大廈在1931年完工，遙遙領先位居榜首，樓高381公尺。 當今世界最大的建物是杜拜的杜拜塔。這個頭銜是在2007年9月12日贏得。那時樓高已達555.3公尺，超出多倫多的加拿大國家塔（CN Tower）兩公尺。依設定目標，到2009年杜拜塔完工時，樓高當超過818公尺*。 *實際完工高度為828公尺。 從1公里到10公里（103－104公尺） 在一般起伏地帶，目光所及的地平線位於數公里外?。我們以肉眼環視地表，只見地平線為視野劃出一道界線，就如伸張手臂或邁開腳步所及範圍也為肉體劃定一條空間疆界。 ＊東肯塔基州民眾稱表觀地平線距離為「見」（see），也就是肉眼見得到的最遠距離。 當你環顧平原或眺望大海，再假定你並不是高得離譜，那麼地平線的絕對最遠距離，就可以達到5公里左右（這是住在這般尺寸星球上頭必然得出的結果）。若眼前有一片遠山景色，那麼我們能夠看見的距離，顯然還會遠上許多。最高的山峰是珠穆朗瑪峰達8.848公里。 最深的礦坑位於南非一處金礦，那處礦區稱為陶托那（TauTona，意思是「大獅子」），深3.6公里。 海洋底下的地殼厚度介於5-7公里之間。 從10公里到100公里（104－105公尺） 儘管世界上最高的建築還不到1公里高，理論上，以最新建材營造的建築，高度上限可達18公里。 太平洋最深地點位於海平面下11.034公里，這樣一來，最深海洋的深度便超過最高山峰的高度。 許多小孩子都會動手向下挖掘，期盼能一路挖到地球的另一邊。成人也有一項全力深掘的挖地計畫，1970年5月24日，計畫在俄羅斯鄰近挪威國境的科拉半島（Kola Peninsula）展開。鑿出的幾個鑽孔當中，最深的一個在1989年鑿成。開鑿作業在1992年中止，因為那時情況已經明朗，地底下的溫度高達攝氏300度，鑽頭無可避免都要熔化。這幾個鑽孔當中，最深的一個達到12.262公里，這也是人類鑿出的空前最深鑽孔。 各大洲底下的地殼厚度平均為34公里，有些部分還可達80、90公里厚。 最高的雲（稱為夜光雲）呈銀藍色，通常到夏季月份才在兩極上空形成，距離地面約80公里。不過近幾年來，夜光雲數量已經增多，而且朝南遠達猶他州都見得到。 在美國，曾經飛航離地超過80.5公里的人都稱為太空人。 地球的大氣並沒有邊界。大氣只會達到無限稀薄的程度。不過，大氣的四分之三質量都涵納在離地11公里以內範圍。實務上我們以卡門線（Karman line）來界定大氣的邊緣，這個名稱得自匈牙利裔美籍工程師西奧多?馮?卡門（Theodore von Karman, 1881-1963），因為他發現，約達100公里高度就很難產生空氣動力學升力。 地球有時會運行通過滿布星塵和小岩石的區域（通常都是彗星通過太陽附近時留下的殘屑），這時其中部分物質，就可能進入地球的上大氣層。這種衝撞產生的摩擦作用造就出我們眼中的流星。英仙座流星雨（又稱為聖勞倫斯的淚水）每年八月見於北半球，觀測歷史超過2,000年。每年都有幾百噸纖細的塵埃顆粒，從外太空直接下衝飄向地表。抵達地表的大塊物質稱為隕石。 從100到1,000公里（105－106公尺） 在500公里高空繞地運行的軍事衛星，能夠分辨出20公分長的地面物體。 哈伯太空望遠鏡在1990年發射升空，軌道高度為600公里。運作初期出了個問題，由於主鏡研磨作業出錯，連帶影響望遠鏡的功能。1993年執行了一項出色的修復作業，回復那台望遠鏡的預期功能。根據這台望遠鏡蒐集的資訊，我們這座星系（銀河系）所含恆星數量估計值，在一夜之間增長了一倍。 目前已經有好幾顆人造衛星，在服役期限結束之後炸毀。2007年1月11日，中國把他們風雲系列氣象衛星的1號Ｃ星炸毀，爆破碎片比柳橙大的少說達2,400件。這些碎片要全部落回地球得花好幾百年。好些人造衛星也因此必須移往新的軌道。根據估計，在低於一千公里高度繞地運行的人造碎屑，直徑超過10公分的至少有18,500件，超過1公分的則為60萬件。 目前在距離地表160-2,000公里的軌道繞地運行的人造衛星總計為417顆，換言之，這些衛星都是一腳站在本數量級，同時跨足下一個數量級。在這些軌道運行的衛星統稱低地軌道衛星（LEOs , Low Earth Orbit satellites，亦稱近地軌道衛星）。目前仍在太空中持續組裝的國際太空站就是個低地軌道衛星。該衛星的運行高度距地介於319.6-346.9公里之間，每天繞行15.77周。這顆衛星從地表肉眼可見。 霍伊爾在1948年預言，第一張從外面看向地球的照片，會成為「一項新觀點，威力和史上一切觀點同樣強大。」1968年12月，阿波羅8號在軌道上首次拍下了這種影像，拍攝高度介於181.5和191.3公里之間。這幅照片叫做「地出」（Earthrise），據說它對環境保護主義哲學確實產生了強大衝擊，而環境保護運動也正是在1970年代開始發揚光大。阿波羅8號在當年聖誕夜播送了一段電視畫面，顯示船員齊聚朗讀〈創世紀〉章節，在當時成為史上收視率最高的電視節目。 ＊ 哈伯太空望遠鏡（Hubble Space Telescope，簡稱為HST），為直徑2.4公尺的反射式望遠鏡，以人造衛星繞行地球的方式置於太空中，所以拍攝的天體影像能不受大氣干擾，彌補地面觀測的不足。 從1946年提出構想到發射，建造HST的計畫不斷遭遇困擾延遲；1990年4月，美國太空總署（NASA）終於將HST發射上太空；發射後，主鏡又立即被發現有球面像差，嚴重降低觀測品質，之後歷經NASA四次派遣太空人執行維修工作，恢復且增添觀測儀器，讓HST得以捕捉太空中難得的鏡頭，為人類揭開神秘的宇宙面紗。 2009年執行最後一次的哈伯太空望遠鏡維修任務，總成本近10億美元，期將使HST服役至2014年，是目前服役時間最長也是最知名的太空望遠鏡。 ＊ 國際太空站（International Space Station，簡稱為ISS）為近地軌道建造中的國際研究設施，是人類有史以來最大型的太空計畫，ISS完成後，可提供6名太空人同時居住和工作。由多國聯手合作建造的ISS，主要功能是在微重力場環境下從事研究實驗，包括生物學、物理學、化學等基礎學科，還有醫學、工業等應用研究，研究成果也將由各國共享。而觀察太空人長久暴露在微重力狀態下的影響，對於有朝一日人類或者移居地球外的星球時也將有所助益。
媒体关注与评论
「《一本就通：宇宙史》不僅是專為詩人寫的物理學，還可能正是空前最接近詩歌或音樂的科學著述。波特以簡練優美文筆，寫出通俗易解的創新著作。」 －－《美麗境界》作者／希薇亞·納薩（Sylvia Nasar，生於1947年） 「多年以來，我總私下期盼能有人執著我的手，領我穿梭時空－－希望有個人能和我同樣對所有遇上的奇特事物咸感驚嘆，期望他能為科學論述遍灑詩句更增滋味。謝天謝地，克里斯多夫?波特終於現身了。 」 －－作者／黛瓦·梭貝爾（Dava Sobel，生於1947年）
内容概要
克里斯多夫‧波特（Christopher Potter），住在倫敦和紐約市，曾任第四權（4th Estate）出版公司的發行人暨總經理。
蔡承志，全職科普書譯者。
书籍目录
新來乍到
26次方的差別
量測萬象
這不是在講你，談科學發展沿革
天地萬象運行不輟
另闢蹊徑
燭照物質的光
有物和無物
歡慶繁星誕生
反覷自身
瓜瓞綿綿
進出非洲
我們在那裡
致謝詞
作者简介
這是一部令人驚豔的傑作
透過當今最先端科學眼界來審視宇宙，探究人和宇宙的關係
幫助讀者在無止境的宇宙尋得立足點。
克里斯多夫‧波特（Christopher Potter）以生花妙筆解析我們所稱宇宙的意義。
他講述無物如何滋生有物，有物又如何化育萬物。萬物和無物的有形寫照是什麼樣子？
當科學描述一件由事物生成的實相，這時它是在做什麼？
無物和萬物之間，就是我們棲身的處所。
有史以來第一遭，從夸克到超星系團，從爛泥到智人，
本書一舉鋪陳宇宙的完整生命史。
宇宙一度是完全對稱的，如今已經走過137億年歷史。
氣體雲霧交織出我們在現今宇宙發現的一切繁複構造：繁複層級的星辰或者哺乳類的腦子。
波特以風趣筆調陳述科學的歷史和哲學，他還闡明，科學一次次把人類在宇宙間的首要地位拿掉，然而宇宙的反應，卻是又把我們擺回那個核心位置。
波特秉持智慧，胸懷好奇橫越宇宙，從它孕育之初來到最後的終點－－還一路探索當中的萬物。
【延伸閱讀】
《一本就通：中國史》／李泉編著
《一本就通：世界史》／馬世力、陳光裕編著
《一本就通：西方哲學史》／傅佩榮著
《一本就通：中國哲學史》／江心力編著
《一本就通：中國文學史》／韓高年編著
【媒體推薦】
「《一本就通：宇宙史》不僅是專為詩人寫的物理學，還可能正是空前最接近詩歌或音樂的科學著述。波特以簡練優美文筆，寫出通俗易解的創新著作。」
－－《美麗境界》作者／希薇亞‧納薩（Sylvia Nasar，生於1947年）
「多年以來，我總私下期盼能有人執著我的手，領我穿梭時空－－希望有個人能和我同樣對所有遇上的奇特事物咸感驚嘆，期望他能為科學論述遍灑詩句更增滋味。謝天謝地，克里斯多夫‧波特終於現身了。 」
－－作者／黛瓦‧梭貝爾（Dava Sobel，生於1947年）
《一本就通：宇宙史》為我們帶來一劑對抗存在眩暈的解藥，幫你在無止境的宇宙尋得立足點。
－－《23對染色體》作者／馬特‧里德利（Matt Ridley，生於1958年）
「我讀過的最佳科普書之一」
－－斯圖亞特‧傑弗瑞斯（Stuart Jeffries）
「本書檢視令人驚詫的萬象歷史，論述清晰文筆流暢，讀之能增廣見聞，能啟人思維……凡是曾因害怕科學太過難解裹足不前的讀者，都能從波特這本書得到親切指引……各個課題比重相當，波特穩健鋪陳，彰顯所有課題都是如何相互連貫。」
－－《出版人周刊》（Publishers Weekly）
「幾年來論述最周詳，也是對普通人最有用的科普書籍……廣博、優雅，結構嚴謹……波特把量子物理學者的怪異、深奧世界和我們相當狹隘的想像力串接起來。」
－－倫敦《週日泰晤士報》（The Sunday Times）
「讀來有趣之極……一部美妙的宇宙論述，內容兼顧科學史、哲學和演化……我花了一晚閱讀，起初愈讀愈振奮，接著就感到眩暈，最後則目瞪口呆，一股敬畏油然湧現。波特為我們棲居的宇宙，寫出一部美妙論述……每頁我都讀得津津有味。」
－－《旗幟晚報》（The Evening Standard）／威廉‧利斯（William Leith）
「就一本讀物來講，這裡頭該內化的東西太多了－－而一本書哪還需要其他讚譽－－你肯定得再讀一遍。即便如此，這裡把波特引自聰明人愛迪生的話修改重述，你對任何事物的了解，或許都還不到百分之一的百萬分之一。最後定論：讀吧。」
－－《時代》（Time）／吉伯特‧克魯茲（Gilbert Cruz）
「筆鋒含帶感情，論述極其澄澈、淵博、幽默，胸襟寬廣，波特穿越太空浩瀚真空對我們轟擊。處處可見衛星、行星和旋轉黑洞等真相，他引領我們來到擴張宇宙的外緣。接著他把我們引入我們自己內部種種迷你宇宙，沉浸在原子和粒子成分元素，乃至於量子論當中。 」
－－《每日電訊報》（The Daily Telegraph）
「克里斯多夫‧波特的新書席捲空間和時間，雄心勃勃力圖披露科學對我們在宇宙間地位的發現成果，寫來平易近人，卻無走馬看花之失……波特以他明晰、權威的筆調，還有處理艱澀課題的嫻熟手法，寫出一本值得閱讀的好書失……凡是對『重大問題』深感興趣的人，全都會喜歡這部最新綜論。 」
－－《新科學家》（New Scientist）
「近幾年來巡禮科學暨科學史的最佳概論之一失……論述出色，所有篇幅都淺顯易讀，為普通人述說科學知識現況……從日常經驗寫起，如實闡明最奧祕的現象，波特簡明論述課題，卻無簡略之失。」
－－《科克斯書評》（Kirkus Reviews）
「好讀又富詩意，為我們介紹當前我們對大霹靂、相對性、演化、生命、粒子物理學，以及對宇宙整體的最新認識。波特來到這裡，執著我們的的手，引領我們穿行宇宙，而且他還是個出色的嚮導。」
－－全美公共廣播電台（NPR）《我們喜愛的書》（Books We Like） ／潔莎‧克里斯賓（Jessa Crispin）
「令人嘆服……波特的筆調明晰，論述令人信服……他的成果令人欽敬，把歷經幾百年的老問題寫得清新，甚至顯得急迫……他最擅長踏後一步來檢視『大局』，深究科學發現的哲學蘊涵，尤其最後幾章還更顯高明。」
－－《環球郵報》（The Globe and Mail）
「克里斯多夫‧波特是位高明寫手，他的科學興趣著眼探尋宇宙奧祕，他的書為普通人鋪陳出一段精彩旅程，成功描繪出科學演進和科學求知的繁複進程。《一本就通：宇宙史》是通俗科學的勝利果實，一清二楚簡潔道出當前課題的重大意義。」
－－《俗務》（PopMatters）網路雜誌／麥可‧布雷迪（Michael Patrick Brady）
「這部廣博著述規模浩瀚，其中帶有某種令讀者自謙的成分，就像仰望夜空，欣賞星座，盤桓蒼穹，照亮黑暗……波特輕鬆把物理學、哲學、古人類學和普魯斯特編結在一起，構成一部壯闊綜論。」
－－《獨立報》（The Independent）