一 九 九 八 年 世 界 第 一 大 科 技 突 破 ：膨 脹 中 的 宇 宙
Top breakthrough of 1998 : The expanding Universe
九 八 年 十 二 月 December 1998

  太 空 「 海 市 蜃 樓 」 量 度 宇 宙 年 齡

美 國 天 文 學 家 哈 勃 (Edwin Hubble) 在 一 九 二 九 年 發 現 ， 宇 宙 正 在 不 斷 地 膨 脹 著 ， 他 從 觀 察 遠 處 星 座 的 光 ， 發 現 光 波 被 拉 長 ， 變 成 接 近 紅 色 的 光 譜 ， 這 是 科 學 家 所 稱 的 紅 向 移 動 (redshift) 的 現 象 ， 正 如 當 火 車 離 開 我 們 駛 去 ， 火 車 汽 笛 聲 的 音 調 (pitch) 會 降 低 ， 這 是 由 於 汽 笛 聲 的 音 波 波 長 (wavelength) 被 拉 長 了 ， 因 此 ， 科 學 家 相 信 宇 宙 是 正 在 膨 脹 著 。

當 時 科 學 家 還 未 肯 定 的 ， 是 究 竟 宇 宙 膨 脹 的 速 度 正 在 減 慢 、 加 快 ， 還 是 保 持 穩 定 。 假 如 宇 宙 內 佈 滿 物 質 ， 物 質 的 吸 力 會 逐 漸 減 低 膨 脹 的 速 度 ， 最 後 吸 力 會 將 整 個 宇 宙 收 縮 ； 假 如 宇 宙 內 的 物 質 是 非 常 稀 少 ， 宇 宙 會 持 續 膨 脹 ， 直 至 消 失 於 無 形 。

美 國 羅 籣 士 柏 克 萊 國 家 實 驗 室 (Lawrence Berkeley National Laboratory) 的 天 文 學 家 普 密 特 (Saul Perlmutter) 領 導 一 個 超 級 新 星 宇 宙 項 目 (Supernova Cosmology Project) ， 負 責 觀 察 超 級 新 星 ， 這 些 超 級 新 星 爆 炸 所 發 出 的 光 ， 來 到 地 球 時 ， 已 經 過 了 七 十 億 年 ； 從 四 十 個 超 級 新 星 的 資 料 ， 普 密 特 發 現 宇 宙 的 膨 脹 速 度 ， 不 單 只 沒 有 減 慢 ， 而 且 正 在 逐 漸 加 快 。

上 圖 中 所 見 ， 是 天 文 學 家 普 密 特 和 超 級 新 星 1987a(Supernova 1987a) 的 圖 片 。

另 一 組 在 華 盛 頓 大 學 (University of Washington) 的 科 學 家 也 發 現 ， 超 級 新 星 的 光 ， 比 預 期 的 暗 ， 他 們 的 結 論 也 是 宇 宙 膨 脹 的 速 度 正 在 加 快 。

下 圖 所 見 ， 是 科 學 家 利 用 哈 勃 太 空 望 遠 鏡 (Hubble Space Telescope) ， 在 一 九 九 七 年 用 三 個 星 期 的 時 間 ， 拍 攝 到 遠 處 星 座 附 近 的 超 級 新 星 ， 最 後 的 一 幅 圖 片 中 已 看 不 見 超 級 新 星 ， 但 超 級 新 星 爆 炸 的 時 間 只 有 兩 個 星 期 ， 這 表 示 由 於 宇 宙 正 在 膨 脹 ， 時 間 被 「 拉 長 」 了 。

美 國 促 進 科 學 協 會 (American Association for the Advancement of Science) 在 其 最 新 一 期 「 科 學 」 (Science) 雜 誌 ， 選 出 這 項 發 現 為 一 九 九 八 年 第 一 大 科 技 突 破 。

Photos courtesy of Lawrence Berkeley National Laboratory and University of Washington

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