尋找太陽系外的行星:天文學家莎拉.西格的愛與探索 (電子書)

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莎拉.西格
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具体描述

★《時代》雜誌選為天文學界二十五位最有影響力的人
★麥克阿瑟基金會「天才獎」得主

  我們總想要成為別人天空裡的一道光亮。——莎拉.西格

  在都市長大的莎拉.西格,一次的野外露營讓她看見燦爛的星空,就此播下種子。
  十五歲時遇上超新星爆炸,終於點燃心中的火苗,往天文學之路不斷前行。

  她投身於尋找系外行星,想證明地球並不是宇宙唯一孕育生物的星球。
  然而,行星的亮度比恆星小一百億倍,於是她用盡辦法遮蔽強光,
  就為了看見宇宙最微弱的光亮。

  當莎拉.西格在麻省理工學院正要衝刺事業的時候,丈夫罹患癌症過世,
  讓她一下子成了寡婦與單親媽媽,除了工作,也得扶養兩個年幼的兒子。
  她照著丈夫留下的「地球生存指南」,勉力維持工作與家庭的平衡,
  但現實生活雜亂無序,原先由丈夫處理的瑣事成了眼淚的按鈕,
  一經觸發便引起山洪,情緒經常處於崩潰邊緣。

  在宇宙,她埋首黑暗,想為人類找出另一個地球。
  在人生,她深處絕望,即使有著寡婦姊妹淘幫忙出主意,
  兼顧工作與家庭仍使她疲於奔命,一度想要放棄研究。
  幸虧遠方的光亮總指引著她,堅持到底,
  最後獲得了麥克阿瑟天才獎。

  透過莎拉.西格誠實的筆觸,我們了解先進的天文物理學,
  也能得知許多關於人生、追夢、追愛的道理。
 
《宇宙的呢喃:星际航行的理论与哲学思辨》 内容提要: 本书并非一部聚焦于具体天文学家生平或特定系外行星发现历程的传记或科普读物。相反,它是一部深刻探讨人类对“家园”之外世界的永恒追问,以及支撑这种探索背后的宏大理论框架与复杂哲学伦理的学术专著。全书分为四个主要部分,层层递进地剖析了人类文明在面对无限宇宙时所产生的认知边界、技术极限与精神诉求。 第一部分:超越牛顿的引力场——当代天体物理学的理论基石 本部分深入剖析了驱动现代天体物理学和未来星际旅行设想的核心物理学原理。我们不再满足于开普勒或牛顿的宏观描述,而是将目光投向了广义相对论在极端引力环境下的应用,特别是对黑洞视界、奇点结构以及引力波传播机制的最新理解。书中详尽阐述了爱因斯坦场方程的数学结构,并将其与量子力学在解释早期宇宙暴胀理论时的矛盾与调和进行了探讨。 重点章节包括: 时空弯曲的几何学: 从黎曼几何到闵可夫斯基时空,解析弯曲时空如何影响我们对距离和时间的测量,这是长距离星际导航的根本前提。 暗物质与暗能量的计量学挑战: 探讨目前宇宙学观测(如宇宙微波背景辐射和星系团运动)如何推导出我们对宇宙成分的当前认知,以及这些“看不见”的物质如何塑造了宇宙的宏观结构,进而影响行星形成的概率模型。 推进系统的理论瓶颈: 严格审视了现有火箭推进技术的物理限制,并将焦点转向了理论上可行但工程上极具挑战性的概念,例如曲率驱动(Warp Drive)的阿库别瑞度规的能量需求分析、反物质湮灭的可能性,以及更具实用性的核聚变推进方案(如D-T或D-He3反应堆)在功率密度上的技术门槛。 第二部分:生命的普适性与地球中心主义的解构 本书的第二部分转向了对“生命在宇宙中普遍存在”这一假设的严格审视,探讨了从化学起源到复杂生物圈形成的概率模型,并对“宜居带”的概念进行了批判性拓展。 我们超越了简单的液态水条件,深入探讨了基于不同溶剂(如液态甲烷、氨)的生命形式存在的化学可能性。通过对极端微生物学的考察,本书构建了一个多维度的“生命宜居性矩阵”,其中考虑了辐射耐受性、能量获取机制(非光合作用或非化学自养)以及信息存储系统的健壮性。 核心论点包括: 生物分子的手性选择与宇宙起源: 探讨了地球生命所特有的左旋氨基酸和右旋糖的形成机制,并分析了超新星爆发或星际云中的非对称辐射是否可能在其他星系中引导出不同的生命手性体系。 “低技术文明”的普遍性: 借鉴信息论和复杂性科学,评估了智慧文明在达到可自我维持的科技水平前,在演化过程中自我毁灭的概率(“大筛选”理论的量化模型)。 费米悖论的哲学回响: 不仅罗列了经典的解释,更侧重于探讨“我们是否在错误的地方寻找”——即,先进文明可能已经进化到超越电磁波通信,转而使用我们尚未发现的物理媒介进行交流或存在的可能性。 第三部分:星际导航与伦理困境——未来航行者的心智地图 随着理论上的可行性增加,人类将面临的实际伦理、社会结构和心理挑战被提升到核心地位。第三部分主要关注跨越光年距离的旅行所带来的认知冲击和治理难题。 书中详细分析了以下几个关键领域: 相对论性旅行的心智影响: 探讨了宇航员在接近光速或进行长时间休眠旅行时,其时间膨胀效应如何导致与母星文明的彻底“时间脱钩”。这不仅是物理学问题,更是社会学和心理学上的断裂。书中引入了“世代飞船”的社会动力学模型,分析其内部权力结构与目的漂移的风险。 行星际法律与资源主权: 在一个存在多个可定居行星的未来,现有国际法体系(如《外层空间条约》)的局限性暴露无遗。本书提出了一个关于星际产权、非地球起源生物圈保护的初步法律框架草案,侧重于“防止污染”而非“资源占有”。 后人类主义与接触协议: 如果发现地外智慧生命,接触的第一原则是什么?本书推演了从被动监听(SETI)到主动发送信号(METI)的风险评估,并提出了在信息不对称情况下的伦理接触规范,以避免对“弱势”文明造成不可逆的文化冲击。 第四部分:宇宙学的反思——人类在时间之河中的位置 最后一章将视角拉回到最宏大的尺度,探讨了人类的探索行为本身所蕴含的形而上学意义。它将天体物理学的发现与人类意识的起源联系起来。 时间的箭头与文明的熵: 探讨了热力学第二定律如何制约了任何复杂系统的长期存续,以及人类文明在宇宙演化时间轴上的短暂性。探索活动是否是对抗宇宙熵增的终极努力? 信息作为宇宙的基本单元: 从霍金辐射到全息原理的思辨,本书探讨了信息在构成物质世界中的核心地位,并将寻找系外生命视为搜寻宇宙中不同“信息处理系统”的过程。 未知的崇高: 总结了探索的真正价值——并非仅仅是技术上的胜利,而是对人类自身认知局限的不断超越。这种对“无知之境”的勇敢凝视,定义了人类文明的深度。 本书语言严谨,融合了前沿的理论物理、严密的逻辑推演以及深刻的哲学洞察,旨在为那些对宇宙深空怀有敬畏之心,并渴望理解我们所处宇宙图景的读者,提供一个全面而富有挑战性的知识框架。它不提供简单的答案,而是提供提出更深刻问题的工具。

著者信息

作者簡介

莎拉.西格 Sara Seager


  天體物理學家。麻省理工學院物理與行星科學系教授。研究聚焦於尋找第一顆類地系外行星,以及上面的生命跡象,為當代建立了系外行星領域的許多基本觀念。2013年帶領美國航太總署探測級研究團隊主導「蔽星板計畫」,同年獲得麥克阿瑟基金會「天才獎」。現與丈夫、兩個兒子和一條狗住在麻州的康科德。

譯者簡介

廖建容


  中山大學外文研究所畢業,曾任職於外商公司,也曾於大學任教,目前專職從事翻譯。近年譯作有《兒童床邊的經濟學家》、《第二座山》、《成為更好的你》(原書名《品格》,合譯)、《孩子的簡單正念》、《為自己發聲》、《欲罷不能》、《5個選擇》、《成功哪有那麼難》、《召喚勇氣》等書。
 

图书目录

序言 獨自存在的流浪行星

第一章 觀星者誕生
第二章 改變軌道
第三章 兩個衛星
第四章 過渡期
第五章 入境與出境
第六章 萬有引力定律
第七章 統計上的問題
第八章 一顆星星殞落
第九章 一個月的寡婦
第十章 無以名狀的黑暗
第十一章 在地球上生存
第十二章 康科德的寡婦姊妹淘
第十三章 珍珠般的星星
第十四章 火花
第十五章 水裡的石頭
第十六章 蔽星板
第十七章 偶遇
第十八章 清晰
第十九章 天才閃光
第二十章 期末報告
第二十一章 搜尋永不止息

謝辭

图书序言

  • ISBN:9789865250409
  • 規格:普通級 / 初版
  • 出版地:台灣
  • 檔案格式:EPUB流動版型
  • 建議閱讀裝置:手機、平板
  • TTS語音朗讀功能:無
  • 檔案大小:2.2MB

图书试读



獨自存在的流浪行星


  不是所有的行星都會繞著恆星公轉。有些行星不屬於太陽系。它們獨自存在,一般稱之為流浪行星(rogue planet)。

  由於流浪行星不附屬於恆星,所以它們在太空中沒有固定的位置,也不按照任何軌道運行。流浪行星四處遊蕩,在無窮盡的星海裡漂流。它們和恆星不同,既不發光、也不發熱。PSO J318.5-22是天文學家發現的流浪行星,它像是一艘無舵的船,現在正不太順暢的穿越銀河,四周則是永恆的漆黑。它的表面不斷遭到風暴襲擊。PSO J318.5-22的表面可能有大量液體降落,但降下的不是水;漆黑天空所降下的,很可能是熔化的鐵。

  一般人很難想像,宇宙中竟然有在黑暗中降下液態金屬的行星,但流浪行星並不是虛構出來的,它們並不是人類的想像或幻想,而是由像我這樣的天體物理學家,在天體圖中發現它們真實的存在。光是在銀河系,可能就有數以兆計的其他系外行星(圍繞著太陽以外的恆星運行的行星),環繞著銀河系的數千億顆恆星運行。但在那幾乎無限大、有著完美秩序,以及數不盡的推力和拉力之間的虛空裡,確實還有一種沒有方向的行星:流浪行星。PSO J318.5-22就和地球一樣真實。

  在有些日子裡,我早上起床後會分不清,自己究竟是地球、還是流浪行星。
  ●

  一天早晨,因為聽到兩個兒子傳來的隱約笑聲,我只好百般不情願的離開溫暖的被窩。麥克斯今年八歲,亞力克斯六歲,他們正看著窗外,臉上露出開心的笑容。那天是一月的某個週末,晴空萬里,前晚降下的一層薄薄白雪覆蓋了大地。我們終於等到了一片雪白的大地,可以去玩雪橇,那是全家人最喜愛的娛樂活動之一。麥克斯和亞力克斯草草吃完早餐,然後開始穿上連身雪衣。我們把塑膠雪橇塞進車子裡,然後開車到不遠的納修塔克山(Nashawtuc Hill)的山頂。

  這座山是麻州康科德(Concord)的人氣景點。它的坡夠陡,雪橇的滑行速度夠快,連大人都覺得刺激。有時候那裡的人會很多,但在早上就沒有這個問題。地上的雪其實還不夠多,還看得見一些冒出來的草。為了兩個兒子,我試著假裝滑雪橇應該很好玩。但我心裡其實並不這麼想。我這輩子一直在黑暗中尋找光亮;現在,我的眼中只有光亮旁的漆黑。不過,既然已經來到了山頂上,就讓孩子們試著滑下山去吧。

  山頂上還有兩位女性,她們正愉快的聊著天,她們的孩子在一旁玩在一起。她們的樣子很美,美到讓我很不爽。我冷冷的看著她們,心想:誰會想要在星期天早上化這麼美的妝?她們看起來像是廣告傳單上的幸福樣板人物。

  麥克斯的年紀夠大,可以自己滑下山坡。即使他的雪橇不時會撞到露出雪地的雜草,但他的體重足以讓他一路向下滑,不受阻礙。亞力克斯就沒有得到物理原理的支援,他的雪橇不斷停下來。他有幾次試著向下滑,但最後還是放棄了。看到哥哥一路飛馳到山腳,讓他很不是滋味。亞力克斯卡在斜坡的中間點,噘著嘴生悶氣。他沒有哭,只是躺在地上賴皮。假如他玩不成,其他人也別想玩。

  那兩位女性其中一位大聲問我,可不可以把亞力克斯帶走,亞力克斯擋在坡道中間,她怕亞力克斯會受傷。我知道亞力克斯必須離開那裡。但此時的我身心俱疲,我最好的計畫無法順利進行。我沒有心情接受像她這麼漂亮的女人的指令,也沒有心情接受任何人的指令。我瞪著她,搖搖頭。

  她用同樣的話再問了我一次。

  「不行,」我說,「他遇到了問題。」

  她露出微笑,幾乎到笑出來的程度。「哦,好吧,」她說,「我是說,那個——」

  我不理她。

  「不過那個斜坡——」

  我大聲回她:「他遇到了問題。我先生死了。」

  當你悲痛欲絕時,你看大多數的人都不順眼。沒有人知道該對你說什麼話,或是該怎麼與你互動。人們對你的身分有點害怕,我猜,在某種程度上,你也開始希望他們如此。人們與你保持的距離是一種尊重的表徵:你的悲傷會為你清空四周的空間。你開始渴望得到影響他人舉動的能力。你的哀傷是一種超能力,你的悲傷是你最突出的特質。你開始渴求空間。

  我以為那個女人會很震驚。我以為她會開始退卻。沒想到,她做了一件非常奇怪的事。她露出微笑,眼睛透出光采。她變成了火爐,散發出溫暖。

  「我先生也是。」她說。

  我感到非常錯愕。我想我有問她,她先生過世多久了。「五年。」她說。我先生剛過世六個月。我心想:她已經忘了喪夫之痛的感覺。她好大的膽子,竟然敢嘲笑我。

  我有一股很強的衝動,想要離開那裡,回到床上,獨自承受液態鐵暴風的襲擊。但麥克斯正玩得起勁。在你被撕成兩半的時候,你才會發現自己是多麼孤獨。你需要找方法解決無解的問題。我決定帶兒子回家拿iPad,然後再折返,這樣亞力克斯就可以坐在車子裡玩iPad,而麥克斯也能夠繼續玩雪橇。希望到那個時候,那個女人已經離開了。

  當我們回來時,她還在。即使在最佳狀況下,我也不擅長與美麗的人交朋友,而那時我的狀況一點也不好。我不知道接下來該怎麼辦。我試著站在離她很遠的地方,此時我對她更加反感了。但我的策略沒有生效。她開始朝著我走過來,我覺得很窘,她怎麼那麼不識相?難道她不知道,她應該讓我一個人清靜嗎?但這次她的態度略有不同,她的舉措變得比較慎重,感覺像是不想把我嚇跑。她依然對著我微笑,不過她的笑意比較收斂了。

  她手裡拿了一張紙條,上面寫著她的名字「瑪麗莎」,還有她的電話號碼。她說,在康科德有一個同齡寡婦團體。她談起這個團體的態度,好像她們是某種恐怖的巡演雜技團,她們的名稱應該用粗體字表示:康科德的寡婦姊妹淘。她說,她們五個人不久前才第一次碰面,幫助彼此接受新的身分:成為被拋下的那個人。她說,我應該參加她們下次的聚會。然後她帶著溫暖的微笑,回去找她的朋友。

  我將是第六名成員。我站在山頂上,算了一下機率。在這麼小的一個地方(康科德的人口不到兩萬),竟然有這麼多年輕寡婦,這個機率非常不合理。(我曾對瑪麗莎說過同樣的話:「那幾乎是不可能的事。」)然後我想起前一年的夏天,當我打電話到麥克斯和亞力克斯的夏令營,告訴團長,孩子的爸爸已經處於臨終狀態。結果團長說,那並不會造成太大的問題。他說:「我們已經習慣了。」當時,他的淡定讓我非常訝異,但我現在知道他為何如此淡定了。康科德的孩子喪父的比例比其他的地方更高,而且長大後往往變成遊手好閒的小混混。

  我把瑪麗莎的紙條放在外套口袋裡。我每天會把紙條掏出來看,確認它真實存在。我很怕會把電話號碼弄丟,但我也很害怕打這通電話。我從來不曾遇過和我相似的人;當我變成某個特殊族群的一分子之後,就更沒有理由遇見同類了。我不希望當我真的和那些寡婦碰面後,發現她們和我有很大的差異。幾個月前,我在當地報紙的分類廣告欄看到了一個寡婦團體的廣告。我打電話過去,但接電話的人拒絕讓我加入,她說,她們的團體是為年長寡婦成立的,不是為年輕寡婦。她給我一種感覺,好像我很奇怪一樣。在喪夫之痛依然椎心刺骨的時候,你很難想像世上有人能明白你的感受。然而,就在我居住的小鎮,有一小群女性能完全理解我正在經歷的事情,因為她們也正在經歷這個過程。每當我拿出那張紙條時,我覺得自己彷彿站在風暴中,手裡拿著最後一根尚未使用的火柴。

  經過一個星期之後,我才有勇氣打電話給瑪麗莎。那時,紙條已經皺巴巴的了。

  電話撥通了,瑪麗莎接起電話。她問我最近好不好。已經很久沒有人敢問我那個問題了,而我不知道該如何回答。

  「還好,」我說,「不太好。」

  瑪麗莎告訴我,「康科德的寡婦姊妹淘」不久之後要辦派對,她問我想不想參加。

  「想,很想。」我說,「你們何時聚會?」

  瑪麗莎沒有立刻回答我。

  「情人節。」
 

用户评价

评分

最近這幾年,台灣的天文教育和科普風氣越來越興盛,身為一個對星空有那麼一點點嚮往的普通讀者,我對這類主題的書籍總是抱持著高度期待。這本《尋找太陽系外的行星》,光是標題就很有張力,它不只是在講「發現」某個東西,而是在描述一個「過程」,一個漫長且充滿未知數的「尋找」。我特別關注「太陽系外」這個設定,這代表的其實是人類知識邊界的擴展,每次當我們確認一顆新的系外行星存在時,我們對「地球」這個獨特存在的認知也隨之被重新定義。我希望作者能用生動的筆觸,帶領我們這些非專業人士,去理解那些複雜的天文物理概念,比如凌日法、徑向速度法,它們在莎拉的實際操作中,究竟是如何從實驗室的理論變成夜空中遙遠的光點?這本書如果能成功地將科學的嚴謹性與探索的浪漫氣息結合,那它就絕對是值得我推薦給身邊所有朋友的佳作。

评分

電子書的形式對於閱讀這類主題書籍其實挺友善的,隨時可以查閱專業名詞的解釋,不用擔心翻找實體書的麻煩。我對於「尋找太陽系外行星」這個主題的吸引力,核心在於它觸及了人類最古老也最根本的哲學問題:「我們是不是宇宙中唯一的智慧生命?」這本書顯然是要帶領我們走過這段求證的歷史。我非常好奇,莎拉在面對那些看似毫無希望的數據雜訊時,是如何保持專注和樂觀的?是透過某種儀器的新突破,還是某個偶然的線索?我希望作者能夠細膩地呈現出「等待」的藝術,畢竟天文觀測往往需要長達數年甚至數十年的累積才能看到成果。如果書中能穿插一些關於太空任務的幕後花絮,或者莎拉個人在壓力下的生活片段,我相信讀起來會更加引人入勝,讓人感受到,即便是最頂尖的科學家,他們的旅程也是由無數個平凡而堅定的日子所構成的。

评分

老實說,我對這類科學傳記式的書籍,最怕的就是太過學術化,變成只是教科書的延伸閱讀。但這本書的副標題「愛與探索」,確實讓我看到了一絲溫暖的曙光。我個人對「莎拉.西格」這位主角的背景非常感興趣,畢竟在傳統印象中,天文學界或許還是偏向男性主導的領域,一位女性如何憑藉著她的智慧和毅力在其中佔有一席之地,這本身就是一個引人入勝的故事。我猜想,書中應該會描繪她在面對質疑、資源匱乏,甚至是職業瓶頸時所展現出的堅韌。這種由內而外的力量,遠比單純描述發現了什麼恆星或行星來得有價值。如果這本書能讓我們看到一位傑出女性科學家如何平衡她對宇宙的好奇心與對生活的熱愛,那它就超越了單純的科普範疇,成為了一本勵志人心的作品。

评分

我最近剛好迷上用觀星App追蹤一些夜空中的亮點,雖然只是皮毛之學,但更能體會到宇宙的廣闊無垠。因此,這本關於尋找系外行星的書,對我來說簡直是及時雨。我比較期待看到書中對於「想像力」的著墨。畢竟在望遠鏡還不夠強大、數據還不夠明確的時候,科學家如何憑藉著對物理定律的深刻理解,去「猜想」那裡可能存在生命或宜居環境?這種從已知推測未知的思維過程,才是最迷人的地方。而且,莎拉的「探索」行動,想必也包含了跨國界的合作與競爭,我很好奇書中對於科學界的人際互動會如何描寫,有沒有那種為了爭奪觀測時間而暗自較勁的場景?如果內容能帶出一種「科學共同體」的群像,而不是單打獨鬥的英雄史詩,那會更貼近真實的學術生活,也讓讀者更接地氣。

评分

這本書的封面設計真的非常吸引人,那種深邃的藍配上點點星光,讓人一看到就忍不住想翻開。從書名來看,就知道這是一趟關於追尋未知宇宙的旅程,尤其是「天文學家莎拉.西格」這個名字,立刻勾起了我對科學家如何在浩瀚星海中堅守初心的好奇。我一直覺得,那些能在龐大宇宙尺度下思考的人,一定擁有很不一樣的生命視角。我期待內容能深入描寫她在觀測和計算時的心境轉折,畢竟尋找太陽系外的行星,那種從零到有的證據累積,肯定充滿了枯燥與驚喜的拉扯。我希望作者能把那種科學研究的甘苦談寫出來,不只是冷冰冰的數據,而是真正飽含熱情與挫折的真實人生。書名中的「愛與探索」也讓我猜想,莎拉這位女性科學家,她的個人生活和她的專業追求之間是如何取得平衡的,這在傳統的科普書籍中比較少見,讓人覺得這本書或許更有人情味,會讓我更想了解她的故事。

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