宇宙必修課：給大忙人的天文物理學入門攻略
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內容簡介
★《紐約時報》暢銷總榜第一名
★全球知名宇宙學網紅泰森，為忙碌的你開講宇宙必修課！
★把天文知識化整為零，去除艱澀計算，沒有難懂圖表。
全世界大概沒有幾個人能像泰森一樣，
能把宇宙天文講得扣人心弦又引人入勝，
你可能沒有時間看長篇大論，
泰森的這堂必修課輕薄短小，攜帶方便，
你在捷運上翻一下，喝咖啡的時候讀一點，
每天花上兩三分鐘，
就能快速吸收夠用的天文知識，
不再被暗物質、暗能量弄得昏天暗地，
不再遭大霹靂、重力波震得頭昏眼花。
影音介紹
名人推薦
苦口婆心推薦
對真正想踏入天文物理一窺堂奧的讀者而言，
這是一本入門好書。──國立自然科學博物館 孫維新館長
請試試這本輕薄短小的入門心法，
這裡寫的可是正宗的少林武功！──交通大學物理所 高文芳教授
不管你有多忙，把它帶在身邊，
偶爾，品味一兩句，讀上一兩段，
你會漸漸了解，
你我的存在是多麼的不可思議，
宇宙萬物的結構是多麼的神奇，
而我們人類居然得以擁有生命，
還能一探科學的奧祕！──清華大學天文所 江瑛貴教授
目錄
導讀：星空下的無私分享 孫維新
序言：為什麼宇宙是必修課 泰森
1. 有史以來最精采的故事
2. 在地球上就是在宇宙中
3. 於是，就有了光
4. 星系之間有什麼
5. 摸不著的暗物質
6. 神祕的暗能量
7. 元素週期表中見宇宙
8. 球形萬歲
9. 看不見的光
10. 行星之間有什麼
11. 從外太空看地球
12. 為什麼要有宇宙觀
序／導讀
為什麼宇宙是必修課
近幾年來在美國，幾乎每隔幾天就會在媒體頭版看到關於宇宙新發現的報導。這或許是因為媒體人對宇宙特別熱愛，不過更可能是因為一般大眾對科學的興趣真的大為增加。那些與科學相關的熱門電視節目，以及由大明星領銜主演，由著名製片人和導演搬上螢幕的賣座科幻電影，都是可以佐證的實例。近來，重要科學家的傳記電影也自成一種電影類型。科學祭、科幻小說觀摩會和電視科學紀錄片也吸引了世界各地民眾的觀看與參與。
電影史上最賣座的電影是由著名導演執導的，故事發生於一顆繞行遙遠恆星的行星上，電影的主角則是由知名女演員扮演的太空生物學家。在我們這個年代，大部分科學的地位都大有提升，而凌駕在各個學科之上的就是天文物理學。我想我知道緣由。在我們一生的某些時候，每個人都會仰望夜空，動念思索：宇宙星辰有什麼意義？如何運作？我在宇宙中又占了什麼地位？
如果你實在太忙，沒空經由課程、教科書或紀錄片來了解宇宙，但仍然想找到精簡且有深度的宇宙簡介，那麼這本書正是為你寫的。讀完這本小書，你會略通現代用以了解宇宙的主要觀念和發現。如果這本書完成原先設定的目標，那你對我所屬的天文物理學科就會相當熟悉，或許你就會渴望更深入了解宇宙。
泰森
試閱
這些元素如果停留在形成之處就全然無用，但大質量的恆星偶爾會發生爆炸，把化學元素含量豐富的核心散播到星系各處。如此經過了90億年不停的增加元素量之後，在一個平凡的宇宙角落（室女座超星系團的邊緣），一個平凡星系（銀河系）內的平凡區域（獵戶臂）上，一顆毫不起眼，名為太陽的恆星誕生了。
形成太陽的這團氣體雲擁有大量的重元素，聚合後還產生了各式各樣繞太陽運行的天體，包括數顆岩質和氣態行星、數十萬顆小行星，以及數十億顆彗星。在開頭的數億年期間，位在雜亂軌道上的殘渣會受到較大型天體吸積，產生高速與高能量的撞擊事件，造成岩質行星的表面熔化，也讓複雜分子無法形成。
隨太陽系裡可吸積的物質變得愈來愈少，行星的表面開始降溫。我們稱為地球的這顆行星，也在太陽周圍一個冷熱適中的區域裡形成了，這使得地球上的海洋擁有大量的液態水。假使地球離太陽再近一些，海洋就會蒸發殆盡；如果地球離太陽再遠一些，海洋就會凍結。在這兩種情形下，我們所知的生命就無法滋長和演化。
有機分子在化學元素極為豐富的海洋裡，以我們目前仍未知的機制，轉變成了能自我複制的生命。在這鍋生命之湯裡，構造簡單的厭氧菌最具優勢，這種生物能在無氧環境下蓬勃發展，並排放高化學活性副產物—氧。
這些原始的單細胞厭氧菌，不自覺的把地球上的大氣，從原本二氧化碳含量豐富，轉變成氧含量豐富，於是好氧生物得以出現，並進而主宰了海洋和陸地。
這些有助於好氧生物生存的氧原子，通常成雙組成氧分子，但在地球的高層大氣也可以聚合三個，形成臭氧，替地球表面擋掉大部分破壞力強大的太陽紫外光子。地球上（以及可能在宇宙他處）會有極多樣的生命，都要歸功於宇宙中含量豐富的碳，以及無以數計或簡單或複雜的含碳分子。這一點是毫無疑義的，因為碳基分子的種類及數量，多於其他各種分子的總和。但生命是脆弱無比的。在過去，地球偶爾會遭遇到突然冒出來的大型彗星和小行星的碰撞，使生態系受到無以倫比的破壞。例如就在6千5百萬年前（地球年齡比現在再往前減2%時），一顆10兆噸的小行星撞在現今中美洲的猶加敦半島，造成75%的植物和動物滅種，其中也包括著名的恐龍。
因為這場生態浩劫，我們哺乳類的祖先從此不再淪為暴龍的開胃小點，得以興起並占住剛空出來的棲域。哺乳類中具有大型腦容量，稱為靈長類的一支，後來演化成為智人，擁有足夠的智慧來發明科學方法和科學工具，甚至還破解了宇宙起源和演化之謎。
★
然而，在所有的這一切之前，還發生過什麼事？也就是說，在宇宙起源之前發生了什麼事？
天文物理學家目前對此一無所知。或者說，我們目前最天馬行空的想法，幾乎全都缺乏實驗科學的根基。為此，有些具有宗教信仰的人就以正義使者的口吻斷言，一定是某種至高無上者啟動了這一切，而這種力量不但大過其他力，也是所有一切的根源。對這類人來說，啟動這一切的，理所當然就是上帝。
然而，會不會宇宙是永恆的存在，只是它的狀態我們至今仍然無法辨認，例如：它會不會是可以不停產生新宇宙的多重宇宙？或者，宇宙根本是憑空出現的？或者，我們所知和所愛的一切，只是超級智慧外星物種因為好玩，所進行的電腦模擬？這些有趣的哲思，很難讓所有人滿意。儘管如此，這些想法提醒了我們，無知才是科學家心智的自然狀態。自認無所不知的人，從來不會去尋找，也不會碰巧發現到宇宙未知與已知的界線。
我們知道且可以斷言的是：宇宙有一個起點。此外，我們身體裡的每一顆原子，都可以溯源到大霹靂，以及五十多億年前發生爆炸的大質量恆星裡的熱核反應爐。我們是星塵轉變成的生物，然後宇宙賦予了我們能力，讓我們去了解宇宙，而我們的旅程才剛要開始呢。
──摘自〈有史以來最精采的故事〉
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