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甘迺廸:美國願景 JFK: A Vision for America

by admin 2024 年 3 月 7 日
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1963年11月22日,美國前總統甘迺迪,前往達拉斯進行尋求民主黨提名初選活動的路上,在車隊中遇刺身亡,享年46歲(1917-1963)。

甘廼迪最廣為人知的,首先是他於1961年1月20日的總統就職演說之中,對當代美國人和全球的公民所做的呼籲:

And so, my fellow Americans: ask not what your country can do for you — ask what you can do for your country.

My fellow citizens of the world: ask not what America will do for you, but what together we can do for the freedom of man.

『……我的美國同胞們:不要問你的國家能為你做什麼——而要問你能為你的國家做什麼!我的世界同胞們:不要問美國能為你做什麼——而要問我們一起攜手能夠為人類自由做什麼!』*

甘廼廸在1961年3月1日簽署了行政命令,批准「和平隊」(Peace Corps)的籌設,資助美國的年輕人到海外去做志願服務,主旨在於:

『促進世界和平和友誼,為感興趣的國家和地區,提供有能力,且願意在艱苦環境下在國外服務的美國男性和女性公民,以幫助這些國家和地區的人民獲得訓練有素的人力資源。』(維基百科)

讓美國的年輕人去幫助開發中的國家,而非派兵到處去攻打人家,這是甘迺廸留下的珍貴遺產。這也充分體現甘廼廸在就職演說中對美國人及全球公民的呼籲。

其次,是「古巴危機」。

『一九六二年十月的古巴飛彈危機將莫斯科和華盛頓推向了一場武裝對抗的邊緣,距離核災難只有毫釐之遙。當時以及此後的評論員一直都在高度讚揚約翰.甘迺迪,說他將決斷和克制巧妙地結合起來,導致了俄國的讓步和美國的勝利。

然而,危機過後,蘇聯領導人赫魯雪夫並沒有因受辱而惱羞成怒;甘迺迪也沒有因勝利而欣喜若狂。這段插曲讓兩位領導人都得到了慘痛的教訓,讓他們意識到,距離毀滅性大戰的爆發是怎樣的近在咫尺。幾個星期後,甘迺迪說:「當我們開始討論核戰爭中投入的百萬噸級武器問題時,我們討論的其實是關於毀滅的問題。」而赫魯雪夫方面,一九六二年十一月,他同意將停滯不前的關於禁止核子試驗的談判繼續下去,邁出全面禁止核武器的第一步。』*

縱觀甘迺廸短短的人生,對人類最大的貢獻,就數階段性防止了核子戰爭和核子武器的擴散。

只是美中不足的是,『這個期望的實現。在莫斯科的談判中,大家只達成了一項部分禁止核子試驗的條約,禁止在大氣層、水下和太空進行核爆炸,卻沒有禁止在地下進行。甘迺迪總統於一九六三年十月七日簽署了這一條約。剛剛過了一個多月,他就被刺殺。後來,在九個為我們所知的有核能力的國家(二〇一六年的數字)中,其中部分國家擁護了一項《不擴散核武器條約》(Nuclear Non-Proliferation Treaty)。直至今日,一項全面禁止核子試驗的條約仍是個難以達到的目標。』*

其三,是關於越南的問題。

甘迺迪在擔任美國參議員時,就曾在1951年親赴越南了解當地的情形。他發現法國人並沒有得到當地人的支持,必敗。

果然,在1954年,法國人敗於奠邊府,甘迺廸在參議院發言,依舊再次提出反對美國援助法國維持其對越南統治的主張。

甘迺廸一方面希望防止共產主義擴張,另一方面又希望美國能擺脫東南亞的紛爭,他一直到被刺之前,都還沒有下定決心要怎麼做。

『……羅格瓦爾在他研究美國越戰升級的著作《選擇戰爭》(Choosing War)中寫道:「我們幾乎可斷言,約翰•甘迺迪直到離世那天,關於越南問題,他也沒有做出最後的決定。」 如果甘迺迪還活著,他會像他的繼任者詹森那樣徒勞地派遣五十萬美軍到越南嗎?羅格瓦爾不這麼認為:如果甘迺迪在一九六五年獲得連任,他充足的自信和對越南現狀的敏銳認識,一定會令他抵抗將越戰「美國化」的企圖。……』*

其四,是他開啓了美國媒體政治明星的時代。

甘迺迪和尼克森第一次的總統候選人辯論交鋒,呈現在電視的螢光幕前的形象,甘迺迪是既年輕又富有魅力;尼克森則是大病初癒的蒼白衰弱,凸顯兩個人明顯的反差,大大扭轉了選情。

甘迺迪的全名是「約翰·費茲傑羅·甘迺迪」(John Fitzgerald Kennedy),「甘迺迪」代表的是祖父這邊的甘迺迪家族,而「費茲傑羅」則是外祖父那邊的費茲傑羅家族。他就是兩大有富有家族的結晶,可是同時含著兩根金湯匙出生的。

本來家族的規劃,是培養他的大哥,小約瑟夫·派屈克·甘迺廸(Joseph Patrick Kennedy, Jr.)成為總統的。小約瑟夫在二次世界大戰之中,加入海軍成為飛行員,只是很不幸在1944年戰死了。約翰·費茲傑羅·甘迺迪因此成為家族中遞補的人選。

約翰·費茲傑羅·甘迺迪,小名傑克(Jack),也就是我們後來熟知的前美國前總統甘迺迪。他在二次世界大戰也上了前線,所率領的魚雷快艇被日艦撞碎,他游到荒島和倖存的士兵幸運獲救,也是二戰的英雄。

『……一九六〇年的美國充斥著不確定性、特權、種族主義、政治偏袒、庸俗主義、戰爭狂熱、反智主義、對廣大世界的普遍無知和宿命意識。還有與這些對立的因素存在,導致整個社會成為一個矛盾體。南方的黑人教堂受到炸彈攻擊,民權運動缺乏動力——「自由之夏」(Freedom Summer)四年後才出現,蘇聯威脅要埋葬我們。有些書籍因言語或主題違禁而被禁。籠罩著所有這一切的卻是核子試驗的蘑菇雲及其滅絕人類的可能性。……』

甘廼廸在那樣激越的時代成為美國總統,可謂時勢造英雄,英雄創造時勢。

如果甘廼廸沒有遇刺,那麼他非常可能可以競選連任美國總統,那麼美國會不會就走上一條不一樣的道路了呢?

『哲人日已遠,典型在夙昔』(〈正氣歌〉~文天祥) 不一樣的時代,一樣的感慨。美國之後歷屆的總統,有像甘迺廸那樣的膽識和格局的,幾兮?

*:史蒂芬·甘廼廸·史密斯 道格拉斯·布林克利 編,尚和平 譯,《甘迺廸:美國願景 JFK: A Vision for America》, 2023年5月,大塊文化出版股份有限公司

2024/3/7 甘迺廸:美國願景 JFK: A Vision for America Damakey

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戰爭是最大的惡

by admin 2024 年 3 月 7 日
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當全世界大部份國家紛紛譴責俄羅斯在2022年3月再度入侵烏克蘭,而把普丁當作是世界公敵的時候,有另外一種反對戰爭的聲音,直接指出了俄烏戰爭的根源,那就是美國經年的好戰,以及北約/歐盟不斷的東擴,一直都快到了俄羅斯的門口了。

『美帝國的衰落早在當前的經濟崩遺或阿富汗和伊拉克戰爭之前就開始了。它始於雷根的第一次波斯灣戰爭。(中略)……美國從一個首重生產的國家轉變為一個首重消費的國家。我們開始借錢來維持自己那無法再負擔的生活方式。我們開始動用武力,尤其是在中東地區,藉此滿足我們對廉價石油的貪婪需求。二戰後的幾年間,美國佔世界出口的三分之一,佔世界製造業的一半。但現在卻面臨嚴重的貿易失衡、工作外包、廢棄生鏽的工廠、停滯不前的工資,以及多數人無力償還的個人與公共債務。

該付出代價了。美國最危險的敵人不是伊斯蘭激進份子,而是那些鼓吹國家安全的扭曲意識形態的人。(中略)……

巴塞維奇在《權力的極限》(The Limits of Power)中寫道:「大謊言(The Big Lies)並不是減稅的承諾、不是全民醫療健保、不是恢復家庭價值觀,也不是藉由展示美國強大的領導才能來締造世界和平。最大的謊言是那些未說出口的真相:自由也有其陰暗面;國家和家庭一樣,最終必須量入為出;縱然許多人自信滿滿地主張聲明,歷史的目的仍然是不可捉摸的。而最最重要的一點:權力是有限的。面對這樣的議題,政客沉默不語。因此,缺乏自我意識這種在美國性格中長期可見的現象至今持續存在。」

北約向中東歐擴張,(中略),我們這群在一九八九年革命與蘇聯解體期間在中歐和東歐採訪報導過的記者,都明白擴大北約對俄羅斯來說是一種危險而且完全可以預期的挑釁行為,使俄羅斯將其核能武器推上備戰狀態。

這種挑釁,包含在俄羅斯邊境一百英里處建立北約導彈基地,是相當愚蠢的行徑,同時也非常不負責任。這在地緣政治上一點意義也沒有。然而,這也不能成為入侵烏克蘭的藉口。是的,俄羅斯人上鉤了。但他們的反應是扣下板機。這就是犯罪。

讓我們祈禱這場戰爭能夠停息。讓我們努力重啟外交談判、恢復理智,並且中止向烏克蘭運送武器。讓我們期盼這場戰爭能在吞噬所有人的核能大屠殺降臨之前結束。』*

主動發動戰爭的人,都是犯了戰爭罪。

而那些提供武器,鼓動代理人戰爭的人所犯下的罪,並沒有更輕。

受苦的是誰?不就是戰爭國的人民,他們失去了珍貴的生命、賴以維生的財產!

獲利的是誰?是大國的政客,是區域地緣政治的強權,是石油、武器相關的商賈巨鱷。

越戰(1955-1975),越南人民何辜?光死亡就超過100萬人。

阿富汗戰爭(2001-2021),阿富汗人民何辜?光死亡就將近20萬人。

伊拉克戰爭(2003-2011),伊拉克人民何辜?光死亡估計20萬至100萬人。

烏克蘭戰爭(2022-),烏克蘭人民何辜?光軍事人員死亡在2年內高達近40萬人。其中大部分是俄軍,那麼俄羅斯人民又何辜呢?

美國繼英國支持以色列在中東建國,造成巴勒斯坦人及北鄰黎巴嫩人的死亡和流離失所,那巴勒斯坦人和黎巴嫩人又何辜呢?單以2023年底以色列攻入加薩走廊為例,在短短100天就奪去了超過2萬阿勒斯坦人的生命呢!

美國侈言維持台海和平,但是從歷史上看到,其素行並不良,我們要小心。

台灣為了和平,必須靠自己,好好備戰,尤其重要是要和強鄰好好溝通,想盡辦法避免戰爭。

一旦台海引發戰爭,台北市就是焦土。我們已經過了大半輩子的資深市民也就算了,但是我們的孩子,那些有為的輕壯年人呢?就會都變成現代戰爭機器下的絞肉,那麼台灣人民又是何辜呢?

戰爭是最大的惡。如果有人說他不怕戰爭,那麼當戰爭的死亡,用屍袋裹著,放在廣場上排成100X100的方陣來以萬計算的時候,屆時才感到恐懼,那麼已經太晚了,已經無濟於事了!

面對可能戰爭,我們應該感到恐懼。

『大國者下流,天下之交。天下之牝,牝常以靜勝牡,以靜為下。故大國以下小國,則取小國;小國以下大國,則取大國。故或下以取,或下而取。大國不過欲兼畜人,小國不過欲入事人。夫兩者各得所欲,大者宜為下。』(《道德經》第六十一章)

大意是,大國如果謙讓小國,那麼自然取得小國的信任;而相對地,小國如果對大國謙卑,那麼小國就可見容於大國。兩岸的領導人,應該好好讀讀道德經才好。

大國之間應該啓動外交途徑,儘速結束俄烏戰爭,結束烏克蘭人和俄羅斯人每天面臨的苦難。應該結束中東長期的戰爭,讓巴勒斯坦人(和黎巴嫩人)不再流離失所。

當有報導,俄烏戰爭的戰損把俄羅斯的軍力一下子推回到18年前而沾沾自喜的時候,世人應當覺醒,那是怎麼樣的泥淖,陷交戰國的人民於萬劫不復的境地。

美國已經是單極的超強,歐盟也不再積弱,如此用武力相逼,又是何苦呢?

*:克里斯·赫吉斯 著 溫澤元 譯,《戰爭是最大的惡》,2023年5月初版,商周出版

2024/3/7 戰爭是最大的惡 Damakey

2024 年 3 月 7 日 0 comment
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阿伯的同窗

by admin 2024 年 3 月 3 日
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傍晚,循著屏東爸爸生前喜歡的農路,迎著南台灣的夕陽散步而去,有著同行的溫暖感覺。

在路邊碰到一位阿伯,正在整理路肩上的小小菜圃,植株蠻高的,及腰,我就隨口問問阿伯是在忙些什麼。

阿伯說,這是「青龍」。

然後打開一個白色的塑膠袋,露出了一大堆像瘦長型青辣椒的東西。

我說,是辣椒嗎?

阿伯說,這是「青龍」,不會辣。

然後阿伯說如果我們有在煮,那袋子裡的「青龍」,就讓我們帶回家。

我覺得不好意思,但是阿伯再三說他再採就有,那包「青龍」可以給我們。

他住在附近的村子𥚃,姓潘。

我們為了自我介紹,就搬出了屏東爸爸的名字。

阿伯說,啊……那就是我的同窗,小學同學。

他說屏東爸爸以前功課很好,都一直跳一直跳(意思是不斷考上更高等的學校而順利升學)。

他說屏東爸爸好像比他大一歲。而他今年已經87歲。

阿伯耳朵有點背,但是大聲一點重複一下他也還聽得到。

他上半身穿著直橫條紋垂直交叉的亮色襯杉,下半身穿著牛仔褲配長筒雨鞋,看起來是很文雅的作息(工作)的人,精神很好,讓我想到屏東爸爸。

既然是屏東爸爸的小學同學給的,我當下的感覺等同是屏東爸爸給的,當然就不客氣把那一袋的「青龍」通通收了下來。

說再見之後走幾步路回頭,看到阿伯在一部機車的旁邊,好像在拿什麼東西。啊…… 87歲的人,還騎摩托車!這又讓我想到屏東爸爸以前也騎摩托車,而且是腳排檔的那種!

夕陽把遠處台灣海峽上空染成了漸層的酒紅色,我想著阿伯,也想著阿伯的同窗,心中感到一陣陣暖暖的寬慰。

完全沒有想過,屏東爸爸的身後,還在他習慣的路上,留了一大把「青龍」給我。

十足感恩。

2024/3/3 阿伯的同窗 Damakey

2024 年 3 月 3 日 1 comment
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ORG, The underlying logic of the office

by admin 2024 年 3 月 1 日
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為什麼有些國家開車是靠右走,但是有些國家則是靠左走呢?

這個問題的答案很有趣。節錄了一小段”ORG, The underlying logic of the office” 這本書中的相關段落於后跟大家分享。

為什麼一本講「辦公室潛規則」的書,要提到交通規則呢?

這就是牽涉到公司的企業文化。公司的企業文化,就有如約定俗成的交通規則,

公司需要有管理人員,當然就是從找到適當的人,訓練成有能力的員工,組織並激勵團隊,最終在監督而且確保之下完成生產的目標。而中階的主管,更是在過濾資訊往上傳遞,以及往下解讀傳達命令,一個組織中重要的節點。

但是,在管理人員管不到的地方或時刻,員工依照什麼來運作,才是對公司最好的呢?那就是企業文化所要達到的目的。員工可以自動自發,把對的事情做好。

Economists define org culture, in part, as what tells us how to behave when we can’t turn to a formal contract or set of rules for guidance.? It’s part coordination and part conscience, ensuring that we do the right thing, organizationally speaking directing people to conform to a set of norms and behaviors that benefit the group as a whole. Culture serves as another lever for making sure people do their jobs and work well with others, something that orgs can rely on when the blunt instrument of incentives doesn’t work or the reach of rules or surveillance is limited. Twinges of guilt at stealing from the supply closet and a norm of working till ten each night, for example, are workplace cultures that make employees do the right thing without the promise of cash bonuses or the threat of dismissal. And while there was a law in Samoa that told islanders to drive on the right, it wasn’t really needed. In its absence, Samoans would have adopted a convention of always driving on one side of the road or the other to avoid needless collisions. That’s the nature of an equilibrium: everything in perfect balance.

…

經學家定義「企業文化」,某個程度而言,是告訴我們,當我們沒有正式的合約或一套明確的規則做為圭臬的時候,該怎麼做。有部分是折衝協調,有部分是儘憑良心,引導員工去符合一套常規和行為準則,以追求對團體的最大的利益。企業文化是額外的一種槓桿,保證員工認真工作並與他人合作無間。當簡單的工作獎勵計劃或工作規則、管理監督皆力未逮的時候,組織只能靠企業文化了。從庫存偷竊會感到罪惡感的心痛,或者每天奮力工作到晚上十點成為一種日常等等的例子,這些是工作場所的文化可以使得員工選擇做對的事,縱使是在沒有現金紅利的獎勵,或者沒有解職的威脅之下。蕯摩亞的法律規定島民開車要靠右走,其實那是沒有必要的。薩摩亞人會約定俗成都靠某一個方向走來避免相互碰撞。這就是均衡的本質:每一件事情都達到完美的平衡。

……

以下是關於行車方向規定的由來:

Consider the accident of how three quarters of the world’s population came to drive on the right. To understand how we got here, you have to start with an explanation of why traffic used to travel on the left, a norm that goes back to the right-handedness of most humans. According to one theory, back in the days when men rode horses and never left their castles without a weapon at arm’s reach, they carried their swords in left-sided scabbards for easy drawing by right-handed knights.

想想為什麼全世界四分之三的人口是靠靠右行駛。要了解到底為什麼會造成現行的狀況,你必須先解釋為什麼原先是靠左行駛的,那是溯及大部分人慣用右手而形成的一個常規。根據某種理論,古早以前的人們離開城堡是靠騎馬,而且武器永不離身,他們將劍插在身體左側的劍鞘𥚃,以方便慣用右手的騎士拔劍。

Wearing swords on the left helped ensure the development of a left-sided riding norm, since passing horsemen didn’t want to bump scabbards. (It was also useful to have your fighting hand closer to passing traffic, in the event of a disagreement.) Right-handed riders also found it easier to mount and dismount on the left, and a left-riding rule allowed them to do so out of the stream of horse traffic. By the same reasoning, British coachmen sat on the right side of their coaches to best position themselves to draw their swords at oncoming bandits.

劍鞘掛在身體的左側,導致靠左行駛常規的形成,因為相互錯身而過的騎士們,不想讓各自的劍鞘撞在一起。(那也使得右手接近對向接近的人,方便迅速因應相互之間任何的爭議。) 慣用右手的騎士也發現,從左邊上下馬背比較方便。依照同一個邏輯,英國的馬車夫坐在馬車的右座,使他們在面對迎面而來的歹徒時便於拔劍。

Why the switch to the right side of the road? According to a 1935 Popular Science article, it’s because drivers in continental Europe didn’t sit in their coaches but up front on one of their horses, the postilion system of driving. Sitting on the left horse allowed right-handed riders to wield their whips to spur on either of the two coach-pulling horses. American coachmen similarly rode on horseback, which accounts for the right-sided norm in the New World. The rest, as they say, is history. We don’t get around in wagons anymore, but it’s costly to switch sides, so we still drive on the right, and so does most of Europe. The few holdouts switched to driving on the right because it’s too costly to be the odd country out when your citizens drive across borders. Portugal switched in 1928, while Sweden and Iceland held out till the late 1960s.

但是後來為什麼,遵行方向改到馬路的右側呢?依據一份1935年Popular Science上刋登的文章,那是因為歐洲大陸的駕駛不是坐在馬車上,而是坐在前面的兩匹馬之一的馬背上。坐在左邊那匹馬上,讓慣用右手的駕駛揮動皮鞭可以同時打到左右兩匹馬。美國的馬車夫也騎在馬背上,這使得靠右行駛成為新世界的標準。至於其他地區,正如文章中所說的,是歷史造成的。我們乘坐的不再是馬車,但是要換邊走代價則是很高,所以我們依舊維持靠右行駛。有些本來堅持靠左行駛的國家也改成靠右,因為在臨近的國家之中遵行方向與眾不同的方向時,國民開車出國會非常不便。葡萄牙在1928%年改的,而瑞典及冰島則堅持到1960年代的晚期才改變。

Conquering armies took care of those who didn’t change willingly. As Hitler’s troops marched through Austria and Hungary, they left behind right-driving rules in their wake. German conquests are also responsible for Samoa’s right-sided norm, leaving that country incompatible with its British-colonized neighbors, New Zealand and Australia.

佔領軍會強迫被佔領地改變習慣。當希特勒揮軍奧地利和匈牙利,他們靠右行駛的規矩在們撤離之後卻留了下來。德國的佔領也在薩摩亞形成靠右行駛的常規,使得那個國家不同於英國殖民的鄰國,紐西蘭和澳大利亞等等。

Right-handed knights, riding in coaches versus wagons, Western imperial ambitions—now ancient history-together account for Samoans driving on the right in 2009, …

慣用右手的騎士,從馬上或馬車上駕駛,西方帝國主義等等,已經是久遠的歷史,而這些共同形塑的影響,令薩摩亞在2009年是靠右行駛的……

(按;蕯摩亞為了和鄰近的澳大利亞及紐西蘭同向,以降低進口車的成本,在那之後已經改為靠左行駛,雖然開始有些事故,但也順利調整過來了。所以,約定俗成的習慣或文化,改變的成本固然很高,但是並不是絕對不能改。公司企業的文化也是一樣的)

讀後

企業文化也有它的黑暗面。企業文化的內部行銷策略,就是要讓員工認為,在公司工作,有一個更高的目的或使命(a higher purpose),不僅僅是為了錢養家活口,所以可以犧牲自己的時間,甚至於自己的生命,以達成團隊的使命。

根據研究,最突出的例子是NGO或是從事社會工作的人,在文化的薰陶之下(洗腦),認為他們的工作是服務人群,是至高無上的善,他們並不是為了賺錢。因此這些工作者,往往可以忍受更差的工作環境,傾向於接受更低的薪資或報酬。那對公司或組織是好的,但是平心靜氣客觀而言,對個人就未必了,甚至存在著被剝削的潛在問題。

而在企業文化對內行銷做得很到位的公司,對其員工的要求,多少是從員工深度認同(被洗腦),轉化而成的自願自發的無私奉獻,員工本人在長期可能得到相對的回饋,也可能成為一種變相的制度化剝削呢!

重視企業文化的公司組織,對於行為不符的員工,會有明確的懲處,而且往往絕不手軟。那麼員工怎麼自處呢?

企業文化就是公司的潛規則(當然有些是明文規定的),了解並符合要求當然很重要。但是員工並不是沒有其他的選擇,對於理念不合的公司,勉強留下也是強人所難吧!

公司的治理和管理,在嚴格的時間管理(泰勒式的動作作業時間研究)和放任自由創新風格(如Google等新創公司給員工自由發揮的時間),在兩者之間擺盪,最好的管理模式,並沒有一定的答案。

管得太嚴𧫴就會失去彈性,但是不管理或不當的管理絕對會失敗得一塌糊塗。

Coarse 已經在廠商理論中說明了,公司經營者要決定什麼要自己管,那麼就要納入公司組織之內;至於不要管的部分,就由別人來提供服務,置於公司之外(外包)。那麼怎麼決定那個界線呢?簡單的說,是看哪一種的「成夲」是較低的。(這𥚃的「成本」是廣義的,不只是費用而已)

把工作外包,也要費心管理服務的廠商,要確保數量、品質、交期、價格等等皆要符合要求。如果比較起來放在公司組織內自行管理的整體「成本」較低,那麼就不外包了。如果外包的價格很便宜,但是卻犧牲了品質或其他的潛在的成本,那麼就是公司治理的根本問題了。

關於企業文化和個人的連結,以前工作經常聽到一個工匠的故事。

『故事的背景是在歐洲,一個蓋教堂的工地。神父來到工地,問候這些蓋教堂的工人。他看到一個工人蹲在地上敲磚頭,就問工人:「你在做什麼?」工人抬頭看看神父,撇撇嘴,不耐煩的說:「我在敲磚頭啊。」神父頓了一下,離開這位工人;接著他看到另一個工人也在敲磚頭,神父又問:「你在做什麼?」這位工人的回答不太一樣,他說:「我在賺錢養家。」神父聽了點點頭,繼續往前走;接著遇到第三個工人,這個工人也在做完全一樣的事,敲磚頭。神父也開口問這位工人:「你在做什麼?」第三個工人抬起頭來著天,然後對神父說:「我在蓋一個哥德式的大教堂。」』**

我們總是期望員工不只是敲磚頭,而是在蓋一個哥德式的大教堂,也就是說要有一個higher purpose。企業文化的內部行銷,就是在做這一件事。員工因此願意格外賣命,企業組織的使命也就能借力使力地圓滿達成了。而對於個人而言,因此願意多付出,而且可以樂在工作,其實也不算是壞事。企業文化縱使有其黑暗面,對個人而言,如何看到山洞遠方的龧光,心中充滿樂觀和希望也是很重要的。

前一陣子,老東家賣掉了,從來沒有組織工會的工匠乖寶寶們突然覺醒,事情走到了另外一個極端,組起工會來和公司組織抗爭,結果爭取到了不得了的優退條件。這不代表以前的我們很傻,而是現在「我們」很聰明,能夠審時度日,隨機應變。

所以,員工怎麼自處?沒有一定的解答。

公司的良善經營,不外是兼顧情、理、法。

企業文化是動之以「情」,標準化/6 sigma/動作時間研究等等是「理」,雇用契約/員工守則/工作環境等等則是「法」。缺一不可。

好的管理,是充分的溝通,適度的授權,卓越的追求。必須時時刻刻,努力把對的事情做好(do the right thing right)。

既然,CEO們大部分的時間都花在內部的會議上,那麼員工培養自己擅長於表達(presentation)是多麼重要,就不言可喻了。

太重視短期效益的公司,只看到每天/每月/每個季度,最多到每年的目標達成。公司企業最後會淪於購併購的對象,進行長期的經營管理的調整,那也是意料之中的事吧!Surprise! No surprise actually.

如果我們自己不主動改變,那麼總有一天別人就會來改變我們。練葵花寶典,必先自宮,這就是工作職場中最難的修煉。

 “ORG, The underlying logic of the office” 是一本蠻有深度的管理方面的書,試著掀開巿場那雙看不見的手,看看大家在公司組織𥚃到底在幹什麼,不幹什麼。

*:Ray Fisman and Tim Sullivan, “ORG, The underlying logic of the office,” 2013, Hachette Book Group

**:〈你在敲磚頭,還是蓋教堂?卡內基:一個問題看你的「職場高度」〉,Be a giver 撰文,金周刋

2024/3/1 ORG, The underlying logic of the office Damakey

2024 年 3 月 1 日 0 comment
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人類是極為微不足道的存在

by admin 2024 年 2 月 23 日
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地球上的生命,在地球誕生後的5億年(40億年前)開始有了第一種最初的生命形態,單細胞的原核生物。20億年前,一個細菌跑到一個古菌中,細菌轉變為粒線體,產生了有機體的共生(symbiosis)的結構。依照內共生的理論,粒線體來自嗜氧細菌,而相對地植物的葉綠素,則是來自於藍菌。原核生物的專業分工,使得生物有機體的進一步變得更複雜成為可能。現在多細胞生物中,動物細胞中有粒腺體,植物細胞中有葉綠素,就是這麼來的。

原核細胞為什麼開始共生合作起來,沒有人知道,或許是一個意外。

而生物漫長的演化,基因的改變也是一次又一次的意外。

一顆落到墨西哥灣的星球,導致大部分的恐龍滅絕,為人類靈長哺乳類祖先的興盛清出舞台,在莫大的宇宙來說,機率微乎其微,也是一次的意外。

從地球生命發展的歷史來看,人類當今能持續的存在,是一連串意外所導致的。

現今地球的生態系,被人類影響之鉅,我們能夠依英國化學家James Lovelock 在1970年代提出的Gaia假說,認為在長期而言地球將自然回到均衡,主張生命有機體會和環境互動,所以整個系統會自動調整去保持對地球生命有益的各項條件嗎?

車諾比核電廠附近,強烈的輻射隔開了人類的活動,其他留下來的生物則欣欣向榮。如此看來,James Lovelock的Gaia假說,似乎言之成理。只是那自動調整之後的生存條件,不見得能繼續獨厚人類,我們忝然自稱的智人(Homo sapiens),如是而已,是吧!

地球生命發展的主要里程碑,條列於下供大家參考:

45.4億年前,太陽星雲凝聚形成地球,冥古宙(Hadean Eon)開始。

40億年前,冥古宙結束,月亮已經產生,流星對地球轟炸停止了,地面岩漿冷卻了。

40億年前-24億年前,太古宙(Archaean Eon):細菌、古菌(Archaea)等原核生物(prokaryotes),單細胞,最初的生命形態出現。

40億年前,藍菌(Cyanobacteria)這種原核生物,已經可以自行光合作用(photosynthesis)。

25億年前,元古宙(Proterozoic Eon)開始,植物出現了,也可能開始有了真菌(fungi)。

24億年前左右,地表產生出來的氧氣多過被吸收的,標示「大氧氣事件」的發生。

20億年前,一個細菌跑到一個古菌中,細菌轉變為粒線體,首創了有機體的共生(symbiosis)的結構。

20億年前到10億年前,地球生物在那漫長的10億年間,因為環境的刺激小了,演化也停滯了。

10億年前,單細胞的植物登陸了,

7.16億年前-6.35億年前,新的生命形式紛紛出現了,統稱「埃迪卡拉生物群」(Ediacaran fauna)。

5.7億年前,珊瑚出現。

5.4 億年前,元古宙結束前,動物出現了。

5.4 億年前,顯生宙(Phanerozoic Eon) 開始了,是我們現在所屬的時期。

5.4億年前-4.8億年前,「寒武紀大爆發」,這個時期已經開始出現的生命,包含海綿、水母、珊瑚、扁形動物、軟體動物、蠕蟲、昆蟲、棘皮動物(像海星這種動物)和脊索動物(有脊椎的動物,我們人類就是)。它們演化出多種生命的形態,被稱為「寒武紀大爆發」,突然增殖了很多有機體和物種。

4.3億年前,被子植物(開花植物)出現了,不必仰賴需要水的孢子來繁殖,植物可以長在陸地上。

4.3億年前,馬陸(millipedes)出現。

3.6億年前,樹木長出強壯的根系深入地下來固定自己,也穩定了土壤,開始長出木質的樹幹來支撐樹身。

3.12億年前,爬蟲類(reptiles)出現。

2.45億年前-2.22 億年前,系列的冰河時期。

2.4億年前,恐龍(dinosaurs)出現。

2.1億年前,哺乳類(mammals)出現。

1.5億年前,鳥類(mammals)出現。

6千4百萬年前,行星撞地球,「白堊紀—古近紀滅絕事件」(Cretaceous-Palaeogene extinction )K-Pg 或K-T,恐龍除了少數長羽毛的之外皆滅絕,人類鼻祖的靈長哺乳類興起。

2千4百萬年前,人科(Hominoidea)(類人猿apes)。

4百萬年前,人族(hominids),譬如南方古猿(Australopithecus)。南方古猿的後代是一個新的人屬(Homo)。

2百萬年前,巧人(Homo habilis)(會製造工具的人)

30萬年前開始,智人(Homo sapiens)興起,開枝散葉,從非洲開始散佈到南亞。

6萬年前,智人到達澳洲大陸。

4萬年前,智人回到歐洲。和智人同為人屬(Homo)的尼安德塔人滅絕。

2萬年前,智人到達北美。

13,000年前,人類世(Anthropocene epoch)的地質時代開始。

9,000年前,智人開始建造城市。

500年前,智人開始工業革命。

節錄“The Universe, A Biography”這本書中的相關章節於后,供大家參考:

Back on Earth approximately 4 billion years ago, perhaps a little earlier, the Hadean Eon ended…The Archaean Eon began and lasted until approximately 2.4 billion years ago. Most of what survive of the oldest rocks on Earth date from the beginning of this eon.

冥古宙(Hadean Eon)大約在40億年前結束,接著的是太古宙(Archaean Eon),一直持續到24億年前。目前地球最古老的岩石,大概就是在太古宙初期形成的。

……

Amid all this continuing geological turmoil, the earliest life winked into existence early in the Archaean Eon. It was in the simplest possible form of creatures (organisms with one cell without a nucleus, grouped together as prokaryotes, within which there are two subgroups: bacteria and, sitting by their side, a group named after the eon, Archaea. Archaea survive today – in abundance among the biota in the guts of all animals, for example, but also in extreme environments otherwise inimical to life such as hot springs or salty lagoons. They are hardy. If only Archaea could organize, we might think, they could compete for dominance of the planet, over all its surface and throughout geological time. In fact, they have organized, having come together in multicellular structures such as our species and others that compete for dominance today.

在地表大陸持續劇烈變動之時,最原始的生命突然在太古宙出現了。那是最簡單的生物(沒有細胞核的單細胞有機體,統稱為原核生物,又可進一步分成兩個子群:細菌以及古菌,而(太)古菌的「(太)古」就是以太古宙的名稱來命名的。古菌至今都還活得好好的,譬如在動物腸胃道的微生物群中數量就十分豐富,古菌也存在於對生命艱困的極端環境中,如滾燙的溫泉或鹽份含量高的潟湖。他們非常頑強。如果古菌可以團結起來,我們認為,他們能競爭而主宰整個星球,涵蓋所有的地表橫貫地質時間。其實,他們已經團結起來了,進駐多細胞生物體,譬如我們人類及其他的物種,一起競爭來主宰生態環境。

……

The earliest clear pieces of evidence of life on Earth are fossil stromatolites – columns of bacterial mats, fossils ……

地球最早的生命證據是疊層石化石——細菌毯形成的管狀物的化石……

Stromatolites are formed when microbes living in the sea known as cyanobacteria bind into organic-rich sediments or precipitate minerals in alternating layers. Because the microbes are photosynthetic, deriving energy from sunlight, they progressively move up through the deposited layers towards the light, forming new layers on top of the older ones. The older layers harden into rock that grows into a stratified column or even more complex structures. When fossil stromatolites are sectioned, they show a honeycomb-like structure as the plane of dissection cuts through draped layers of mats. Cyanobacteria survive to the present day and are commonly known as blue-green algae, sometimes appearing in abundance as an algal bloom during warm summers, even in British seas. Stromatolites persist even now.

疊層石的形成,是叫藍菌的微生物聚生在有機物質豐富的沈積物或礦物質的沈澱物之中層層疊疊而成。那種微生物行光合作,從陽光取得能量,它們逐漸從沈積層往有陽光的上方長,在老層上長出新層。老層硬化為岩石,形成層層的管柱狀或其他更複誰的結構。橫向剖開疊層石化石,呈現的蜂巢式的結構就像把地墊掛起來的橫切面一樣。藍菌截至今日都還活得好好的,一般被稱為藍綠藻,見於溫暖的夏日當藻類大量增生的時候,甚至亦見於英國鄰近的海域。疊層石至今依舊存在。

Cyanobacteria are bacteria that sit alongside Archaea as prokaryotes, monocellular structures that were the first forms of life……

藍菌是細菌,和古菌一樣都是原核生物,單細胞,最初的生命形態…

……

By about 2.4 billion years ago, more oxygen was being produced than was being soaked up in the surface of the Earth, marking the Great Oxygenation Event – for the first time the atmosphere contained free oxygen. It was less an event than an era in which the oxygen level gradually increased – for example, banded iron formations continued to be made, but only for about half a billion years in the deep oceans into which atmospheric oxygen did not at first penetrate.

大約在24億年前左右,地表產生出來的氧氣多過被吸收的,標示「大氧氣事件」的發生,有始以來在大氣層中有多的氧氣。僅次於氧氣逐漸增加的大事,譬如層狀氧化鐵層在那個時期持續形成,但是只消5億年的時間,大氣中的氧氣就開始溶到了深海𥚃面了。

At 2.5 billion years ago, the Proterozoic Eon had begun (the name means ‘early life’). Plants and, possibly, fungi appeared at this time. The upper reaches of the atmosphere formed an ozone layer that protected life on the surface of the Earth from ultraviolet radiation. At the end of the eon the first animals appeared. However, the development of life was held back by a series of global ice ages lasting from 2.45 billion to 2.22 billion years ago, even though the Sun had brightened and the Earth was receiving more solar warmth….

25億年前,元古宙(Proterozoic Eon)開始(「Proterozoic」的意思是「早期生命」)。植物出現了,也可能開始有了真菌。大氣的上面形成一個臭氧層保護地球的生命不受到紫外線的傷害。元古宙快結束的時候,第一隻動物出現了。但是生命的進程,因為在24.5億年前到22.2億年前之間一系列的全球冰河時期,而被延遲了,縱使當時太陽變得更亮使得地球接收到更多的太陽能……

This dramatic change of climate was triggered by the transition to an oxygenated atmosphere and ocean. The oxygen decreased methane levels in the atmosphere and increased carbon dioxide. Both are greenhouse gases but methane is much more effective than carbon dioxide. Reduction of the blanketing effect of atmospheric greenhouse gases caused the Earth to cool dramatically. Having combined with other gases, the concentration of oxygen in the atmosphere and the oceans reduced. This altered the balance between organisms that rely on using oxygen to metabolize and those that do not. Evolution hedged its bets by pairing organisms into a single organism that metabolized in two ways: one type, like cyanobacteria, metabolized through photosynthesis, the other used its waste products. Single-celled prokaryotes combined together into multicellular forms of life called eukaryotes.

氣候的劇變是因為大氣層和海中的氧氣逐漸變多所觸發的。氧氣降低了大氣層中的甲烷,而增加了其中的氧化碳。這兩種都是溫室效應的氣體,但甲烷遠比二氧化碳有效。大氧層保暖的溫室效應降低使得地球迅速變寒冷。和其他氣體混合的氧氣在大氣層和海中的濃度降低了,這改變了需要氧氣進行新陳代謝的生物體和其他不需要氧者之間生態的平衡。演化的壓力重新配對有機體成為單一有機體,分為兩種代謝方式:其中一種就像藍菌一樣,透過光合作用進行新陳代謝;另外一種則是利用前者代謝出來的東西。單細胞原核生物相互結合成叫做「真核生物」的多細胞生物。

This breakthrough formed the basis for much more complex organisms than those made of a single cell. Cells could readily develop into specialized forms that had different functions that nevertheless operated together to produce a very efficient fit to an environment. However, it took some time for this advantage to take off to full effect – the period from about 2 billion to I billion years ago shows few changes in species, geology or climate and therefore provided weak environmental stimuli to provoke evolution; it has been characterized in a term coined by English palaeontologist Martin Brasier as the ‘Boring Billion years’, the dullest time in Earth’s history.

這個突破形成生物由單細胞變成更複雜有機體的基礎。細胞可以先各別發展出特化的形態執行不同的功能,然後一起合起來運作,以有效地適應環境的變化。然而,過了很長的時間,這個效應才完全發揮——大約是20億年前到10億年前之間,物種、地理或氣候都沒有什麼改變,環境對演化的刺激很弱;那個時期被英國的古生物學家Martin Brasier稱為「無聊的10億年」,在地球的歴史中最沈悶的時期。

The Proterozoic Eon culminated dramatically in further Snowball Earth episodes, which took place towards the end of the period at about 716 million and 635 million years ago, and by the appearance of new forms of life, grouped together as Ediacaran fauna. Some were large and mobile, with muscular and neural cells, but no skeleton – walking mattresses. Others were tiny worms (like grains of rice)….

元古宙在冰封地球的事件之後,戲劇性地開始發光發熱,大約發生在接近元古宙結束之際,7.16億年前和6.35億年前之間,新的生命形式出現了,統稱「埃迪卡拉生物群」。有些長得巨大而且會動,有肌肉和神經細胞,但沒有骨骼——像會走動的床墊。其他的則是小蟲子(像殼粒一樣)……

The Phanerozoic Eon is the current eon on Earth and started 540 million years ago. The name is derived from the Greek words phaneros and zoe, meaning ‘visible life’, and refers to the sudden appearance of an abundance of readily identifiable fossils. It took approximately half a billion years for life to begin on Earth after its formation, but it remained very simple in its forms for a further 3.5 billion years. Once life became complex enough to be visibly modern, it took just another half a billion years for Homo sapiens to develop, as we shall see.

顯生宙(Phanerozoic Eon) 是我們現在所屬的時期,始於5.4 億年前。名稱取自希臘字phaneros 和 zoe,意思是「看得見的生命」,是指突然出現很多容易辨識的化石。地球誕生之後過了大約5億年才開始出現生命,但它在接下來的35億年都一直保持著很簡單的形式。一旦生命的形式複雜到看起來很進步,它只花另外的5億年就可以發展出現代人類。

The evolution of ‘visible life’ is something that needs first an organism to arise that is rather simple but then there is a rare combination of circumstances from which carbon atoms can combine in remarkable, complicated and self-replicating molecules and structures. It is a chain of events and developments that stretches from the energy-generating processes in stars that produced the carbon in the first place, through the provision of suitable life-favouring environments on planets, as a by-product of star formation, through the unique chemistry of carbon atoms and the positive feedback mechanisms of evolution to the variety of life on Earth today.

「看得見的生命」的演化,起頭的是比較簡單的有機體,但在一種很罕見的周圍環境組合之下,使得碳原子可以組成優異、複雜而且可以自我複製的分子和結構。那是一連串的事件和發展的結果,始於星球核融合過程之中產生了碳,然後在行星上必須提供適合生命生存的環境,而這是星球形成過程中的附產品,再加上碳原子的獨特化學性質以及演化的正向回饋機制才可達到今天地球上生物的多樣性。

Earth’s history is just one example of the way that intelligent life develops on a planet, but it is only one example and we should be wary of reading too much from it. Nevertheless, it appears that it is relatively quick and easy for life to start on a planet in a simple form, but it takes longer and it is more difficult for life to take the first steps into intelligence. One inference is that life might well be found on many planets in our Galaxy but there will be many times fewer that harbour extraterrestrial beings that we can talk to.

地球的歴史只是一個星球發展出智慧生命的方式的一個例子而已,但這只是一個例子,我們切莫過度解讀。儘管如此,似乎一個星球要開始有簡單形式的生命是相對快速容易的,但是要開始發展有智慧的生命則是需要更長的時間而且更困難。一種推論是,在我們的星系中可能可以在很多星球上發現生命,但是要能找到星球上有可以跟我們對話的外星人則是非常非常少的。

The life that first began on Earth in this eon includes sponges, jellyfish, corals, flatworms, molluscs, worms, insects, echinoderms (animals like starfish) and chordates (animals with a spinal column, like us). They evolved into a multitude of life forms in the event referred to as the Cambrian Explosion, a sudden proliferation of organisms and species. The fossils that established this transformation were found in rocks of the Cambrian period, named in 1853 by the Cambridge geologist Adam Sedgwick after Cambria (the Latin name for Wales), where rocks of this time are exposed in abundance.

在我們這個時期已經開始出現的生命,包含海綿、水母、珊瑚、扁形動物、軟體動物、蠕蟲、昆蟲、棘皮動物(像海星這種動物)和脊索動物(有脊椎的動物,我們人類就是)。它們演化出多種生命的形態,被稱為「寒武紀大爆發」,突然增殖了很多有機體和物種。透過化石建立的這個歷史性的轉變,發現在寒武紀地質年代的石頭中,「寒武紀(Cambrian period)」是在1853年由劍橋的地質學家Adam Sedgwick所命名,其中「Cambria」在拉丁文是Wales(威爾斯),因為在威爾斯當時發現了大量的寒武紀化石。

The Phanerozoic Eon began with life living in the oceans, then some animal species evolved from the shoreline onto dry land in response to the stimuli of varied and ever-changing environments as the tide went in and out. Unicellular plants had already moved onto land 1 billion years or more ago, but evolved into a more familiar plant form about 430 million years ago. At first, plants reproduced by distributing spores, which limited their distribution to swampy land because spores need moisture for the gametes to swim to meet together. Reproduction by seeds enabled trees to spread to make forests on dry land. Trees anchored themselves by growing strong roots into the Earth, stabilizing the land, and became tall by standing on woody trunks by 360 million years ago. This is the start of the geological period called Carboniferous because abundant forests laid down strata of carbonaceous material that became peat and then coal.

顯生宙的生命一開始是生活在海中,接著有些動物反映環境挑戰的刺激,潮來潮往,從海岸演化到乾地。單細胞的植物在10億年前就登陸了,但演化成現在我們比較熟悉的植物形態則是在4.3億年前。起初,植物透過孢子繁殖,但只限於分佈在沼澤地帶,因為孢子的配子需要有水才能游到一塊兒。透過種子繁殖使得樹可以在乾燥的地面形成森林。樹木長出強壯的根系深入地下來固定自己,也穩定了土壤,開始長出木質的樹幹來支撐樹身,這發生在3.6億年前。這開始了「石炭紀」,因為大量的森林木倒下在地層形成有碳的物質,之後變成泥碳,然後是煤碳。

Corals are marine invertebrates that first appeared in the sea about 570 million years ago. They built reefs that became sedimentary strata, sometimes of great size, like the present-day Great Barrier Reef in the Coral Sea off Australia, the largest living structure on Earth today, although only one coral reef of many. Other sea creatures deposited skeletal minerals that became rock strata of carbonaceous limestone and chalk, associated with strata of siliceous chert (flint). Life was creating new forms of rock, changing the very make-up and appearance of the Earth’s crust in a major way for the first time.

珊瑚是海生的無脊椎動物,出現在5.7億年前。它們形成珊瑚礁,形成沈積地層,有時候規模很大,譬如現今澳洲的大堡礁,是現今地球上最大的有生命的結構,而這只是諸多珊瑚礁之一。其他的海中生物所儲存在身體骨架中的礦物質,成為碳或白堊的岩石地層,和矽質煫石(煫石)一起。這是有史以來,生命開始創造出新的岩石,大幅改變地殼的打扮和外表。

The processes by which life drives forward the history of the Earth at the present time can be typified in the carbon cycle. Carbon is cycled through the atmosphere, rivers, lakes and oceans, and the crust. Carbon dioxide from the atmosphere dissolves in water, forming carbonic acid. This acid combines with calcium and other similar elements to make bicarbonate and carbonate chemicals. These compounds are taken up by molluscs for their shells and fall to the seabed when the molluscs die. They are buried in rock strata through which magma bursts from volcanic eruptions, releasing carbon dioxide through volcanic outgassing. Carbon dioxide is also exchanged from the atmosphere to the crust and back via the photosynthesis of plants and the breathing of animals. Dead organisms ferment and release carbon dioxide and methane, or may become fossil fuels like coal or oil. Human beings speed the fuels to return carbon dioxide into the atmosphere through industrial processes that have newly emerged in Earth’s history, starting three hundred years ago in the Industrial Revolution.

在現代,生命驅動地球歷史的程序,特徵是碳循環。碳的循環是透過大氣層、河流、湖泊和海洋和地殼。大氣層的二氧化碳溶於水形成碳酸。碳酸加上鈣和其他類似的元素形成重碳酸鹽和碳酸鹽。這些鹽類被軟體動物拿來打造外殼,而在它們死亡時沈入海底,埋入地層,透火山爆發的熔岩,二氧化碳經火山噴氣釋放。大氣中的二氧化碳也透過植物光合作用時吸收然後進入地殼,而動物在呼吸作用的時候則把二氧化碳呼回大氣之中。死掉的有機體發酵之後釋出二氧化碳和甲烷,或者變成煤或石油等石化燃料。而在地球晚近的歴史中,人類從300年前開始的工業化,加快了石化燃料中二氧化碳回到大氣中的速度。

In modern times, anthropogenic processes are on such a scale and so quick in their effects that they produce disturbances in the balance of biological cycles, which can be described under the general heading of ‘climate change’. The Gaia hypothesis originated by the English chemist James Lovelock in the 1970s suggests that in the longer term the planet will return to its equilibrium, proposing that living organisms interact with the environment so that the whole system self-regulates to maintain favourable conditions for life on Earth. It is a visionary, inspiring and hopeful perspective of environmental science, which, however, remains controversial as an unproved proposal.

在現代,人類相關活動達到的規模,加上其影響之迅速,已經打亂了生態循環的平𧗾,大家稱之為「氣候變遷」。英國化學家James Lovelock 在1970年代提出的Gaia假說,認為在長期而言地球將自然回到均衡,主張生命有機體會和環境互動,所以整個系統會自動調整去保持對地球生命有益的各項條件。這是一個遠景,很激勵且令人充滿希望環境科學的看法,可是這種看法未經證實而充滿爭議。

……

There were five mass extinctions during the Phanerozoic Eon, when large numbers of species died out, allowing new ones quickly to emerge. The causes of all of the extinction events are uncertain, and of some are very unclear. However, they all represent abrupt, globally widespread changes in climate, triggered by prolonged ice ages, extensive volcanic eruptions or violent meteoric impacts. The most widely known and perhaps best understood is the Cretaceous-Palaeogene extinction (previously known as the Cretaceous-Tertiary extinction). The name refers to the boundary between the Cretaceous and the Palaeogene (or Tertiary) geological periods and is abbreviated as K-Pg or K-T, with the K standing for the German word Kreide, meaning ‘chalk’, the rock distinctive of the time. The change of climate represented by the change of rocks above and below the boundary was caused by the impact of a large asteroid in the region now known as the Yucatán Peninsula of Mexico, which struck near the present fishing harbour of Chiculub (pronounced as ‘cheek-shoe-lube’).

在顯生宙共發生過5次大滅絕,大部分的物種滅絕了,讓新的物種迅速取而代,。所有大滅絕的原因都不確定,有些則非常不明。然而,它們都代表突然的遍及全球的氣候變化,由延長的冰河期所觸發,大量的火山爆發或劇烈的流星撞擊。最廣為周知的或許是被稱為「白堊紀—古近紀滅絕事件」(Cretaceous-Palaeogene extinction )(原稱為「白堊紀—第三紀滅絕事件」)。那個名稱表示發生在白堊紀和古近紀這兩個地質年代交接的時間點,簡稱 K-Pg 或K-T,其中K代表德文Kreide,是「白堊」,那個地質年代岩石的特徵。氣候改變所造成的影響,反應在那個流星撞擊的時點前後的岩石改變。現在知道那顆流星所撞擊的位置在今天墨西哥Yucatán半島接近Chiculub這個小漁村的附近。

…

These events of 64 million years ago caused a widespread extinction of many land-dwelling species. Most dinosaurs became extinct, although feathered dinosaurs survived, including some that evolved to become birds.

這些6千4百萬年前的事件造成陸上物種全面大量的滅絕。大部分的恐龍滅絕了,只有一些長羽毛的恐龍活下來,有些後來演化成鳥類。

Small, burrowing mammals also survived and moved to fill the gap in the environment left by the land-dwelling dinosaurs. Prominent among the mammals that eventually developed were Hominoidea (apes, originating 24 million years ago). The evolutionary line that developed from apes towards humankind branched off successively as gibbons, orangutans, gorillas and chimpanzees, and then hominids such as Australopithecus, who originated about 4 million years ago. These hominids developed stone tools and split into two parallel evolutionary branches, descendants of Australopithecus and a new genus, Homo. At first, Australopithecus and Homo coexisted in Africa but Australopithecus became extinct, leaving survivors that formed a lineage stretching into Homo habilis (man the toolmaker, 2 million years ago) and Homo erectus (upright man, I.5 million years ago). Migration spread H. habilis and H. erectus from Africa into Eurasia and southern Asia…The lineage of H. erectus from these migrations appears then to have foundered.

體型小的、會打洞的哺乳動物也活了下來,他填補了陸地上的恐龍滅絕之後所所留下來的環境空間。哺乳類中最著名最終得到發展的是人科(Hominoidea)(類人猿,源自2千4百萬年前)。朝人類演化的類人猿逐步分枝為長臂猿、猩猩、大猩猩和黑猩猩,然後是人族(hominids),譬如南方古猿(Australopithecus),源自大約4百萬年前。這些人族製造石器演化為兩個平行的分枝:南方古猿的後代以及一個新的人屬(Homo),他們活下來的形成的血緣包括巧人(Homo habilis)(會製造工具的人,200萬年前)、直立人(Homo erectus)(站立的人,150萬年前)。遷徙使得巧人和直立人從非洲遍佈到歐亞大陸和南亞……遷移到這些地方的直立人血緣後來似乎都消失了。

The most recent ‘out of Africa’ migrations of the genus Homo followed a similar migration track to that of H. erectus into Eurasia from 300,000 years ago. In these migrations, H. neanderthalensis and H. sapiens (modern humans) coexisted and indeed interbred. Neanderthals became extinct as a separate species of Homo about 40,000 years ago, but some Neanderthal DNA lives on in H. sapiens, which survived as the dominant and then sole human species.

最近期人屬「遠離非洲」的遷徒是30萬年前,循直立人類似的途徑進入歐亞大陸。在這些遷徙中,人屬尼安德塔人和人屬智人是混居而且混種的。尼安德塔人是人屬中的一個種後來在4萬年前滅絕了,但是有些尼安德塔人的DNA則還留在智人體內,繼續存活下來成為主宰最終變成人類中唯一的物種。

…

From 300,000 years ago, H. sapiens spread from Africa into southern Asia, reaching to Australia by 60,000 years ago and back into Europe by 40,000 years ago. The American continents were the most recent to be occupied by humans, with North America reached by 20,000 years ago, either by land travel from Mongolia and the now collapsed Bering land bridge southwards through Canada, or by a combination of sea and land travel to South America and northwards to North America, again over land. H. sapiens colonized the entire world (except for Antarctica) and began wreaking changes on the planet and its ecosystem.

從30萬年前開始,智人開枝散葉,從非洲散佈到南亞,在6萬年前到達澳洲大陸,然後在4萬年前回到歐洲。美洲大陸最晚近才有人類,在2萬年前到達北美,從蒙古及現在已經陷失的白令陸橋往西南方向穿過加拿大,或併用水、陸兩種交通方式來遷徙到南美洲然後向北經陸地到北美洲。從那時開始,智人就佔據了全世界(除了南極之外)開起對地球及其生態驚天動地的各種改變。

At first, humans were nomadic, following migrating animals, and, as in the case of the herds of mammoths that once roamed the North American plains and the Russian steppes, hunting them mercilessly and contributing to their extinction. This started the Anthropocene epoch in geology, in which specifically human life is a distinct force in the history of the Earth (the first part of ‘Anthropocene’ comes from the Greek word for ‘human’). An early trace of this era can be seen in the dense archaeological stratum of mammoth bones at the killing field in Clovis, New Mexico, one of the earliest surviving scenes of human activity in North America, 13,000 years ago.

起初人類是游牧的,跟著動物遷徙的腳步。以一度在北美及俄羅斯大草原徜徉的猛獁象為例,受到人類無情的大量殺戮終致滅絕。這開始了人類世(Anthropocene epoch)的地質時代,人類成為地球歷史上一股獨一無二的勢力(Anthropocene這個字的前段在希臘文字是human, 人類的意思)。人類世最早的痕跡可以從考古地層中猛獁象的遺骨看出來,位於新墨西哥州的Clovis,是13000年前人類活動所留下的最早期幾個殘景之一。

Gradually, humans switched their mode of living to become sedentary. They initiated agriculture, clearing forests to grow crops, replacing virgin forest with cultivated landscapes. Humans tamed rivers and lived in permanent settlements. From 9,000 years ago, humans built cities, adding man-made structures of a geological scale to the landscape. Within the last half-millennium, industrial activity began to alter the very composition of the Earth’s surface and its atmosphere. Humans changed geology, altering the shape of the land through large-scale activities of mining and civil engineering and the disposition and mix of its vegetation through land clearance and agriculture. With the population of H. sapiens exploding, human pressure on the habitats of other species has been leading to their decline and, in too many cases, extinction en masse.

漸漸地,人類選擇了更安定的生活模式。他們開始從事農業,砍掉森林來種植作物,把原始森林變成開墾的地景。人類馴化河川過起定居的生活。從9000年前開始,人類建造城市,增加人造的構造物成為地質年代規模的地景。在過去500年,工業活動開始改變地球表面及大氣層的組成。人類改變了地質,透過大規模的採礦和營造變更大地的形態,透過砍伐森林和農業來改變植物的組成。隨著智人人口的爆增,人類對其他物種棲地的壓力已經導致他們在數量上的衰退,而在很多的狀況,則是大規模的滅絕。

If we represent the biography of the Universe as a timeline that is as long as all the writing in this book, strung out into a single row, the Earth was born somewhere in the middle of the words of Chapter 7. Homo sapiens occupies the book’s last word or two, and human civilization less than the width of the last letter. Your lifetime, as part of that cosmic history up to the present moment, is represented by a small fraction of the last full stop.

如果我們把宇宙歷史的時間序列比喻為這本書的寫作,串成一整列,地球大概在第七章的文字中誕生。智人則只佔這本書的最後一個或兩個字,而人類的文明則不到最後一個英文字母的寬度。你的一生,比起磐古開天到現在,只是最後的那個句點很小很小很小的一部分。

*:Paul Murdin,”The Universe, A Biography,” 2022, Thames & Hudson Ttd, London

P.S. 照片為藍菌產生的毒素足以毒死魚(維基百科)

2023/2/23 人類是極為微不足道的存在  Damakey

2024 年 2 月 23 日 0 comment
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心情對話錄

綠繡眼

by admin 2024 年 2 月 22 日
written by admin

住家附近有一株高大的櫻花,正盛開。

最近常在早上七點多,就有鳥友在不遠處架了望遠相機,等待飛鳥。

他說是綠繡眼。

有時候親鳥會帶著亞成鳥飛下來,啄食櫻花的蜜。

午後經過植物園,也看到幾位鳥友在涼風中等待。

而那個位置,則是刺桐的花。有鳥友說曾看到綠繡眼來啄,就待下來等等看。

接著更誇張的是在北市的通市大衢。

兩棵盛開的重瓣櫻花,有人隔著車道架了望遠相機。

而有些比較積極的鳥友,則是直接把望遠相機架在櫻花樹下。

我就想,那麼近,綠繡眼敢飛下來嗎?

望遠相機叫做「大炮」,不就是可以躲得遠遠來窺探鳥況的嗎?

或許,像綠繡眼這樣的城市鳥,對人見怪不怪了吧!

你看你的鳥,我看你看鳥。

我問了其中一位鳥友,他說其實綠繡眼很普通。

我查了一下網路的文章,好像是喔!

只是對沒有賞鳥的我來說,就是神一般的存在。

綠繡眼數量不少,但據說在3-6月之間會有人去鳥窩抓來賣。

那就違反動物保護法了。

野外的鳥怕人,買這種鳥往往只能關籠子用孤獨伺候。

而且不容易養活。

沒有買賣,沒有傷害。

如此看來,單純賞鳥,縱使近脅以「大炮」,基本上還是慈悲的。

聽到綠繡眼曾經來訪,令人振奮。

希望悲傷的冬天快快過去。

讓綠繡眼的春天,在枝頭停歇。

2024/2/22 綠繡眼 Damakey

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白矮星有奇點,那你也有嗎?

by admin 2024 年 2 月 21 日
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什麼是Chandrasekhar limit (錢德拉塞卡極限)呢?

一個太大的星球是很不穩定,會核融合一直到變得夠小,大約就是像太陽質量的1.4倍左右,這個質量數值就叫做Chandrasekhar limit 或Chandrasekhar mass,名稱是為了記念首位算出那個數值的印度年輕數學家。

Chandrasekhar在計算白矮星質量和體積時發現,當質量接近Chandrasekhar mass的時候,理論上白矮星的大小已經縮到不能再縮,在物理上已經達到量子物理的極限了。如果繼續下去,就只有爆炸一途,白矮星邁向消亡。

而在數學上,那個臨界點叫「奇點」(singularity)。

節錄書中關於Chandrasekhar limit(Chandrasekhar mass)的介紹於后,跟大家分享。

閱讀Chandrasekhar limit (Chandrasekhar mass),深深覺得,白矮星不能超太陽質量的1.4倍,白矮星會有那麼一個「奇點」,我們平常如果被逼到絕境,不也是會爆炸嗎?物極必反,好像講的也是這樣的物理現象啊!

A star like the Sun with a mass up to 8 solar masses turns into a red giant star towards the end of its life, burning the helium that it has produced in its core. The helium is transformed to carbon and oxygen. This phase of its life lasts perhaps a billion years. The red giant star sheds its outer layers as a so-called planetary nebula. The residual core of the star then quickly turns into a white dwarf star, with a mass typically of o.6 solar masses but up to about 1.4 solar masses (the mass of the most massive white dwarf star so far discovered is 1.3 solar masses). Nuclear burning has ceased in such a star, which shines only by radiating the heat that it still contains from this earlier nuclear burning. It progressively cools, turning eventually into an all but invisible black dwarf.*

一個像太陽一樣的星球但質量高遠太陽的8倍者,會變成紅色巨星而步向死亡,不斷燃燒核心中的氦。氦轉變成碳和氧。這個階段大約持續10億年。紅色巨星剝除外層成為行星狀星雲。剩下的星球核心迅速變成白矮星,它的質量一般是太陽質量的0.6到1.4倍之間(白矮星中曾發現最重的是太陽質量的1.3倍)。白矮星的核融合已經停止,它的光亮是先前核融合產生的熱發出的熱輻射。它會逐漸降溫,最後變成一個看不見的黑矮星。

White dwarfs take their time to transform into black dwarfs – probably none in our Galaxy have ever made it to this stage yet. The dimmest white dwarfs known have a cooling age of 9 billion years. They typically have come from stars originally of about 3 solar masses, which took about 300 million years to become white dwarfs. Looking on the oldest white dwarfs as having come from the oldest stars in the Galaxy, this puts the age of the Galaxy as 9.3 billion years, at a minimum.

白矮星要很久才能變成黑矮星——或許在我們的星系中還沒有任何白矮星達到這個階段。最暗的白矮星至少已經歷經90億年的冷卻。它們一般是來自質量為3倍太陽的星球,歴時3億年才變成白矮星。視最古老的白矮星是來自星系中最古老的星球,那麼白矮星所在的星系它就至少是生成於93億年前。

There are billions of white dwarfs in our Galaxy: 95 per cent of stars end their lives in this way. However, although they are common, they are faint, so they are easily overlooked and none had been discovered until 1910. The first to be identified is called 40 Eridani B – the letter ‘B’ refers to the fact that it is the faint companion to the star 40 Eridani A, a binary star discovered by William Herschel (and further shown to be a triple).

在我們的星系中有數十億顆白矮星:95%的星球的生命是以此種方式告終的。然而,雖然它們是如此普遍,但它的亮光非常微弱,非常容易被忽略以至於從1910年至今再也沒有發現任何一顆。最早發現的編號40 Eridani B ,其中的字母“B”是指它鄰近40 Eridani A,William Herschel發現的雙星(後續觀察發現其實是三顆星球)。

Because it is in a binary system, it is possible to infer the mass of 40 Eridani B, which is not unusual and not very different to the Sun, at o.6 times the Sun’s mass. On a routine visit to Harvard College Observatory, American astronomer Henry Norris Russell(1877-1957) from Princeton University pointed out to Observatory director Edward Pickering (see page 41) that 40 Eridani B was abnormally faint. They discussed the consequence that it must be rather small – small stars have less surface area from which to radiate light, do not radiate much and therefore are faint – 40 Eridani B would thus seem to be abnormally dense, which implied that the structure of the star was different from others. Russell mentioned that it would be useful to know the star’s temperature so that its size could be properly determined – the amount of light per unit area radiated by a star depends on its temperature, so dividing its total luminosity by the light radiated per unit area leads to an estimate of the star’s surface area and hence a more precise determination of its radius. The Harvard Observatory was in the middle of a project to find the temperatures of large numbers of stars. Pickering made a telephone call to his assistant, Scottish astronomer Williamina Fleming (1857-1911). Russell recalled that ‘in half an hour she came up and said “I’ve got it here…”. I knew enough, even then, to know what it meant.’

因為它在雙星系統之內,可以推斷40 Eridani B的質量,並不特別不同也不會和太陽差不多,是太陽質量的0.6倍。來自美國普林斯頓大學的天文學家Henry Norris Russell,在一次到哈佛大學觀測站的例行性訪問中,向觀測站的主管Edward Pickering指出40 Eridani B 暗得不正常。他們討論那個結果的原因,認為一定是因為它特別小的關係——小星球的表面積較小輻射出的光不多所以顯得暗淡——40 Eridani B 的密度似乎異常高,使得該星球的結構和其他的星球不同。Russell提到或許可以偵測那星球的溫度,那麼就可以知道星球的大小——每單位面積輻射熱的大小和星球的溫度相關,把總亮度除了每單位面積的光輻射可以估計星球表面積,然後可以更精確決定其半徑。哈佛觀測站正有一個專案在偵測大量星球的溫度。Pickering打了一通電話給他的助理,一位蘇格蘭籍的天文學家Williamina Fleming。Russell憶及那件事情:「她在半個小時內回覆說,『有了。』在那個時候,我就知道那代表什麼意義。」

The temperature of the star was very high: it was ‘white’ hot. But it was also very dim, which meant that it was very small – a ‘dwarf’. Russell correctly surmised that the star was a similar size to the Earth, much smaller than the Sun or other similar stars although its mass was like theirs. The term ‘white dwarf’ for such a star was coined by Dutch-American astronomer Willem Luyten in 1922.

那個星球的溫度很高:是「白熾」熱。但是它卻很不亮,代表它很小— 是一個「矮」星球。 Russell正確推算出那顆星球的大小和地球近似,它比太陽或其它類似的星球都小很多,雖然它的質量和太陽或其它類似的星球近似。「白矮星」這個名稱用來指這樣的星球,最早是荷裔美國人的天文學家Willem Luyten在1922年取的。

White dwarfs are extremely small and dense – a matchbox filled with white dwarf material would weigh 1 tonne – and the force of gravity at their surface is very strong. White dwarf material is extraordinarily incompressible since it has to withstand the tendency of the star to collapse under its own weight. In 1925, a young British physicist, Ralph Fowler (1889-1944), using the new science of quantum mechanics, discovered that this material is ‘degenerate’: all the electrons in the material are packed together as closely as is physically possible, stopped from getting closer by the laws of quantum mechanics. The pressure generated in the degenerate material resists the tendency of the star to collapse, even given the strong gravitational force that drags it down.

白矮星體積極小而密度極高——一個火柴盒大小的白矮星物質重達1噸——而且在它的表面的重力則非常強。白矮星的物質完全無法再壓縮,因為它必須支撐住在自身的重量之下自然傾向的塌陷。在1925年,年輕的英國物理學家Ralph Fowler,運用新的量子力學,發現那是星球物質的「簡併」:所有的電子都擠在一起緊密程度達到了物理的上限,受到量子物理原理的限制。物質「簡併」所產生的壓力,抗拒了星球塌陷的傾向,縱使極大的重力在作用著。

Fowler’s discovery was incorporated into calculations of the structure of white dwarfs by a nineteen-year-old Indian mathematician Subrahmanyan Chandrasekhar (1910-1995). In 1930, he was on an ocean liner sailing from India to Britain to study at Trinity College, Cambridge, passing the time on the cruise around the Cape of Good Hope by making relaxing astrophysical calculations (unlike most other passengers, one may safely guess). Chandrasekhar discovered the relationship between the mass and the size of white dwarfs – he found to his surprise that the more massive the star, the smaller its size. In fact, he found that there is a mass at which a white dwarf would be point-like. Above this mass, white dwarts cannot exist, no matter how massive a star that they formed from. This limit is known as the Chandrasekhar mass and is about one and a half times the mass of the Sun.

當19歲的印度數學家Subrahmanyan Chandrasekhar在計算白矮星的結構的時候,Fowler 的發現被納入考量。在1930年,他搭乘洋輪由印度前往英國劍橋三一學院深造。在航程繞過好望角的時候為了打發時就著手進行航太物理的計算(不像大部分其他乘客,大家可想而知)。Chandrasekhar發現白矮星質量和大小之間的關係——他很驚訝發現,一旦白矮星達到一個特定的質量數的時候,它的大小則至一個點。超過那個質量數,白矮星無法存在,不管它是從多重的星球所形成的。這個質量限制,被稱為「Chandrasekhar 質量」,大約是太陽質量的一倍半。

A white dwarf star at the Chandrasekhar limit occupies just a point – an infinitely small volume, or in the language of mathematics, a ‘singularity’. If nature nears a mathematical singularity, it is heading towards a physical impossibility. Before the impossible is reached, nature diverts into some other realm. The new realm here is an explosion and, possibly, the creation of a black hole. Not everyone realized this at first. When Chandrasekhar presented his results to his colleagues in 1935, he was publicly ridiculed by the most distinguished astronomer in Britain at the time, Sir Arthur Stanley Eddington (see page 17), who called the result ‘stellar buffoonery’. Humiliated, Chandrasekhar abandoned his career in Britain and emigrated to the USA, where he worked at the University of Chicago for the rest of his life. His lifetime of achievement was recognized by the award of the Nobel Prize in Physics in 1983

‘for his theoretical studies of the physical processes of importance to the structure and evolution of the stars‘.

白矮星的質量達到「Chandrasekhar 質量」的時候,大小只是一個點——一個無限小的體積,或用數學的語言來說,是一個「奇點」。自然的本質特性接近數學上的奇點,代表它朝向物理上的不可能。在那個不可能發生之前,自然的本質特性就會導向其他的發展。而對白矮星而言,那就是爆炸,而且接著產生一個黑洞。一開始沒有人理解。當Chandrasekhar在1935年向所屬學院提出來的時候,被當時英國最有名的天文學家們公開嘲笑。Sir Arthur Stanley Eddington甚至說那個結論是「明星的滑稽表演」。羞辱之下,Chandrasekhar放棄了英倫的生涯搬到美國,在芝加哥大學工作並渡過餘生。他的終身成就終於受到認可,在1983年獲頒諾貝爾物理學獎,「因為他在理論上的研究,彰顯了星球結構及演變的重要性,促進洞悉物理運作的方式。」

*:Paul Murdin,”The Universe, A Biography,” 2022, Thames & Hudson Ttd, London

P.S. 相片哈伯太空望遠鏡拍攝的天狼星A和B。天狼星B是一顆白矮星,可以看到位在非常明亮的天狼星A左下方。(維基百科)

2024/2/21 白矮星有奇點,那你也有嗎? Damakey

2024 年 2 月 21 日 0 comment
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我知道自己一無所知

by admin 2024 年 2 月 21 日
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天文學家依照對宇宙的研究來推論,我們所存在的宇宙最終一切會歸於死寂。這似乎很悲觀,但是那是很久很久以後的事,正如宇宙是很久很久以前誕生的,而太陽系也是,所以人生不滿百年的人,是如此微不足道,實在也沒有什麼足夠的能力去越級打怪來悲觀才對。

由高速粒子加速器,量子物理找到了宇宙大爆炸最原始粒子的證據,夸克、膠子、輕子(渺子、濤子、電子微中子、渺子微中子、濤子微中子)等等,世界上所有的物質,都是由這些基本的粒子所組成的。

最玄的是粒子和反粒子的理論,推而廣之,就是一個粒子的世界對應著一個反粒子的世界,它們是同時存在的,是平行時空,或者叫做多重宇宙(multiverse)。

行文至此,看似乎人類很厲害,前述量子物理的範疇,有助於我們了解宇宙中的物質,但是物質只約佔宇宙的5%。宇宙中的暗物質和暗能量約佔其餘的95%,而這部份是我們尚未理解的。

美國前國防部長在回答記者提問,關於伊拉克是否有大規模的毀滅性武器時,做了以下有名的回答(沒有回答的回答):

“…there are known knowns; there are things we know we know. We also know there are known unknowns; that is to say we know there are some things we do not know. But there are also unknown unknowns — the ones we don’t know we don’t know.”

– Donald Rumsfeld

物質佔宇宙的5%,這勉強是known knowns(已知的已知)。

暗物質和暗能量佔宇宙約95%,這是known unknowns(已知的未知)。

那麼,是否還有unknown unknowns(未知的未知)呢?

Unknown knowns(未知的已知)所以要勤於探究學習。再加上known unknowns(已知的未知)和unknown unknowns(未知的未知),我們實在應該五體投地徹底謙卑。

在面對審判時,『……蘇格拉底的第一句話就確定了……主題:我不知道——哲學始於對無知的承認。蘇格拉底隨後表示,他所擁有的任何智慧都源於他知道自己一無所知。』

「知道自己一無所知」,就是屬於unknown knowns(未知的已知) + known unknowns(已知的未知) + unknown unknowns(未知的未知)吧!

如果美國有蘇格拉底,美國不用發動伊拉克戰爭,那麽會輕鬆省下2萬億美元呢!

節錄一些關於佔宇宙5%的物質的基本粒子的內容,於后跟大家分享:

When the temperature of the Big Bang material had reduced to some thousands of billions of degrees, the particles of which it was made had energies that are comparable to the highest energies reached in terrestrial particle accelerators, such as the Large Hadron Collider at the CERN laboratory in Geneva. The properties of fundamental particles established at places like CERN are properties that pertain to the earliest times in the Big Bang for which we have real evidence.

大爆炸後物質的溫度降到幾百億度的時候,它產生的粒子的能量類似地球上粒子加速器所能產生的最高能量,譬如日內瓦CERN 實驗室的Large Hadron Collider 就有這種能耐。CERN 實驗室所產生的基本粒子的特性,和大爆炸最初期相關物質的特性是一樣的,加速器讓我們找到了證據。

As described in Chapter 2, the Big Bang material right after cosmic inflation was made of a mixture of all the known fundamental particles, right down to the most fundamental particles currently known called quarks and gluons. These constituted the majority of particles at that time in a mixture known as a quark-gluon plasma.

Quarks are the building blocks of protons and similar particles; gluons are the particles that carry the strong force that binds the quarks. The plasma also contained leptons, including electrons and muons and neutrinos, and the particles that carry the forces that act between these, including high-energy photons.

大爆炸產生的物資造成宇宙迅速膨脹,那些物質的組成是已知的基本粒子,直指現今已知的基本粒子,稱為「夸克」和「膠子」的。它們在當時是主要的粒子,混合為「夸克-膠子電漿」。夸克是質子和其他類似粒子的構造內容;膠子的強大力量則可以把夸克結合在一起。那種電漿中也含有「輕子」,包括電子、「渺子」、「中微子」,以及對它們有作用力的其他粒子,包括高能量的光子。

As the Universe aged to 1 millisecond, the plasma had cooled enough for triplets of quarks to bind together with gluons to make protons (two up-quarks and a down-quark) and neutrons (two downs and an up) and their antiparticles. Protons and neutrons are called baryons, so this is the time at which baryonic matter – our kind of matter – came into existence.

宇宙誕生的千分之一秒,電漿降低的溫度足夠讓3個夸克和1個膠子結合為質子(2個上夸克和一個下夸克)和中子(2個下夸克和1個上夸克),以及它們的反粒子。質子和中子是「重子」,使得這個時候有「重量」的物資,開始出現了。

What about dark matter? Did it come into existence during inflation, before the hot Big Bang, or was it during the Big Bang itself, in parallel with baryonic matter? When cosmologists know what dark matter is, they might be in a better position to say.

那麼「暗物質」呢?它是在宇宙大爆炸膨脹的過程中產生的,還是在大爆炸之前就存在,還是它是宇宙大爆炸時和其他的物質一起產生的?當宇宙學家對暗物質有真正的了解,他們或許才更有立場來解讀。

The mixture included antiparticles as well as particles, produced in almost equal numbers. Antiparticles are complementary to particles. If a particle meets its antiparticle, they mutually annihilate – the particle falls into a metaphorical hole where it fits exactly. The result is empty space and energy, which radiates away. It is theoretically possible for antiparticle galaxies to exist that are indistinguishable from ordinary galaxies. They would contain anti-suns, anti-planets and alien anti-beings. It would be unsafe for us to shake hands if we encountered such a person – we would together result in mutually assured destruction.

粒子和反粒子混合在一起,兩者的數量幾乎一樣。粒子碰上反粒子,它們會互相抵消——粒子好像掉入了一個完好密合的洞𥚃一樣。結果就是清空了的空間和能量,後者用輻射的方式釋放。理論上反星系可能是存在的,它們的存在和星系區分不出來。在反星系中可能會有反太陽、反星球、反人類。和反人類接觸連握手都是危險的,我們和對方會相互抵消而毀滅。

The symmetry in the Big Bang between particles and antiparticles was not precise. For every billion antiquarks, there were a billion and one quarks, so when they all had touched and annihilated each other there was one quark left over, which is why the Universe consists of matter with no antimatter (except on a very local scale for a very short time after a very rare particle physics event of some energetic sort).

大爆炸產生的粒子和反粒子的對稱性並不精確。每10億個反夸克,那兒可能有10億+1個夸克,所以當它們相互接觸而抵消的時候,最後會有1個夸克殘留下來,這是為什麼宇宙的物質沒有反物質(例外可能是發生於一個小規模在很短暫的時間內,某種高能量的量子物理事件之後)

*:Paul Murdin,”The Universe, A Biography,” 2022, Thames & Hudson Ttd, London

P.S. 相片是從南港土庫岳遠眺台北市區

2024/2/21 我知道自己一無所知 Damakey

2024 年 2 月 21 日 0 comment
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讓我們不要想太多,好好過手上掌握到的每一分和每一秒就好了

by admin 2024 年 2 月 20 日
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宇宙有多大?

可以觀測到的宇宙的半徑約為45.66*10^9 億光年,地球的半徑約 6.734*10^(-10)光年(6,371公里),宇宙的半徑是地球半徑的6.78*10^19倍!

宇宙有多老?

宇宙約138億年(13..8*10^9)。人類祖先的人族出現在大約300萬年前(0.03*10^9),所以人族只佔宇宙歴史的0.21%!

以宇宙的尺度來衡量,不管是依照大小或者歷史的長短來看,地球和人類都是微不足道的存在。

但是,地球能繁衍生命,如果以其生存的條件來看,那還真是一個奇蹟。

地球有重力,可以把水和空氣留在地球表面,這使得地球變成氣候變化較溫和而且宜居的地方。

大氣層中的臭氧層,也會大幅度減弱有害的短波紫外線,保護生命。

地球的核心有熔岩鐵水,隨著轉動產生地磁,磁力線大致由南極地理附近南極地磁(N極)出發,沿地表上方往上往北至北極地理附近的北極地磁(S極),然後穿過地心通到南極地磁。

地磁的磁力線在地球表面上空包覆著地球,也保護著地球。帶電的宇宙射線(=宇宙輻射)在抵達地球表面之前,就先被這個磁力線網給擋下來。由太陽釋放出來的俗稱太陽風,也是一種宇宙射線。

並不是每個星球都有熔岩鐵水,來使得在轉動的時候能產生地磁。一個沒有地磁和大氣層保護的地球,對生命是無法想像的。

地球的位置距離太陽,既不太遠也不太近,所以生命之源的水,既不會完全汽化,也不會完全冰封,這樣的條件使得生命在地球變得可能。

至於人類的繁衍,還真的得益6600萬年前Kpg事件的衛星撞地球,消滅了當時稱霸地表的恐龍,為人類清出了舞台。(更精確講是為人類祖先的靈長類)

那個衛星會在那個時間撞上今天墨西哥灣附近,以宇宙之大,機率可以說是微乎其微。今天地球的環境條件能承載生命,已經是一個奇蹟,而衛星撞地球又何嘗不是,更不用說在演化過程中一次又一次的突變人類在生命之樹上各種機率上的博弈。

我們今天為人,不要說抱歉,要感恩說謝謝。因為要順利走到今日,是一件又一件的意外,一次又一次的奇蹟所造成的。

天文學家用宇宙的尺度,已經預告人類終將滅絕。讓我們不要想太多,好好過手上掌握到的每一分和每一秒就好了。

在“The Universe, A Biography” 這本書中,有一段關於地球所在的位置,既不太熱也不太冷,所以宜居,有諸多探討,而那也是一個莫大的奇蹟。節錄一些於后,供大家參考:

On a cosmic scale the solar system is insignificant compared to galaxies and stars, and in cosmic history it is a late arrival, which is why it appears towards the end of this biography of the Universe. This book commenced with a Big Bang, but the story is only now reaching towards what appears to us to be its culmination: the emergence of humankind as a cosmic phenomenon. This perspective is self-centred and what appears to us to be the climax is, in a broader perspective, of limited impact and short duration (see Chapter 12).

以宇宙的尺度來看,比起諸多的星系和星球,太陽系是微不足道的。而就宇宙的歴史看來,太陽系的出現是晚近的事,這也是為什麼會擺在介紹在宇宙史中的後段討論。這本書開始於「大爆炸」,但是宇宙史只有到了太陽系出現的時候才開始進入到對我們而言達到高潮的時候,人類的出現成為宇宙的現象。這個觀點當然是人類以自我為中心來看的最高潮,但在更廣濶的宇宙角度來看,人類的影響極為有限而且持續的時間相對是很短很短的。

The potential for planets to exist and to host life on their surface is present in the interstellar medium of our Galaxy, and was realized in our solar system as the Sun came into existence in the solar nebula. The solar nebula formed a disc of gas and solid grains that rotated around the nascent Sun, travelling in more or less circular orbits (see Chapter 6). The gas originated in interstellar space and was mostly hydrogen and helium, made in the Big Bang, but it also contained simple molecular compounds, made of elements like carbon, oxygen and nitrogen, themselves made in stars. Molecules of few atoms were the more common because they were simpler to make in the vacuous spaces of the Galaxy than complicated molecules. They included hydrogen molecules (two hydrogen atoms, H2), water (two atoms of hydrogen and one of oxygen, H2O), ammonia (three atoms of hydrogen and one of nitrogen, NH,) and carbon mon- and di-oxide (one atom of carbon and one or two of oxygen respectively, CO and CO2); more complex molecules like methanol (one atom each of carbon and oxygen and four of hydrogen, CH3OH) and acetaldehyde (two atoms of carbon, one of oxygen and four of hydrogen, CH,CHO) also occurred.

The most complex molecules discovered so far in interstellar space have a dozen or more atoms, like benzene, C6H6, with six carbon and six hydrogen atoms arranged in a ring. Buckminsterfullerene molecules (informally known as ‘bucky balls’) have only one kind of atom but many of them: each has sixty carbon atoms arranged in a structure typical of a geodesic dome designed by the architect Buckminster Fuller.*

能在其表面滋養生命的星球的潛力早就存在我們的星系的星球之間,體現在太陽系的則是太陽星雲所產生的太陽。太陽星雲形成碟形的氣體和固體顆粒環著初生的太陽,以大約圓形的軌道繞行。氣體源自星際的太空,大部分是氫和氦,在宇宙大爆炸中產生的,但也包含一些分子聚合物,由碳、氧和氮等元素組成,由星球生成。只含有幾個原子的分子最常見,相對於較複雜的分子,它們在星系的各種太空中較容易生成。它們包括氫分子(兩個氫原子,H2),水(兩個氫原子和一個氧原子,H2O),阿摩尼亞(3個氫原子和一個氮原子,NH3),和一氧化碳及二氧化碳(一個碳原子和一個或二個氧原子,CO 及 CO2),再褑雜一點的分子如甲烷(一個碳原子,一個氧原子,四個氫原子,CHOH3),及乙醛(二個碳原子,一個氧原子,4個氫原子,CH3CHO)也產生了。至今在星際太空發現的最複雜物質有超過12個原子的,譬如苯,有六個碳原子和六個氫原子,串成一個環。巴克明斯特富勒烯分子(俗名「大球」)只有一種原子,但每個分子有60個碳原子,連成中空球形拱頂的結構)

We could infer that these might have been about as complex as the molecules of the solar nebula, before it became warm and dense and cooked up anything more complicated. The chemical composition of the disc was similar to that of comets in the modern solar system; indeed, the solar nebula was the material from which comets originated. Interstellar space is cold, like comets, and these molecules, and others like them, were at the outset frozen onto the grains of the solar nebula as various forms of ice, then amalgamated together as comets 4.5 billion years ago. Until a comet for some reason ventures into the warmth of the Sun, which activates further chemical reactions, it will have remained little changed since then.

我可以推論太陽星雲,在它們變得溫度和密度更高之前,它的分子的複雜程度也是相當的。太陽系星雲碟的化學組成和今天太陽系的慧星是相似的,確實,太陽星雲的物質正是慧星所從出。星際的天空是寒冷的,慧星也是一樣,它們組成的分子,和其他類似的,一開始就是太陽星雲冷凝而成的顆粒,各種形式的冰,之後在45億年前合併為慧星。在慧星因為某種原因飛近太陽的暖區,啓動了進一步的化學反應之前,它則是一直保持不變的。

At the same time as these molecules were accumulating into the solar nebula, the Sun was forming at its centre, brightening and radiating more heat. This warmed those grains that were unshadowed in the zones nearest to the Sun. There, the ice melted and vaporized – or more correctly, in space the ice ‘sublimated’, turning directly from solid to gas without passing through the liquid form. (Frozen carbon dioxide commonly does this even on Earth, as when dry ice is used in a gothic theatrical production to simulate fog on the stage.) Solid grains were left behind as the sublimated vapour joined the other gases in the solar nebula.

當這些分子持續集中到太陽星雲中時,太陽在中心形成,變得亮而且輻射出更多的熱量。這溫暖了較接近太陽沒有遮蔽的地區。在那兒,冰融化而且汽化,或者更正確的是,在太空中冰是昇華,直接從固態變為氣態而跳過液態。(冰凍的二氧化碳在地表長溫就會如此,因此乾冰經常拿來營造舞台上起霧的戲劇效果)。昇華的氣體混入星雲中的其他氣體之中,剩下的就是乾硬的顆粒。

The boundary between the inner zone where most of the frozen ices are vaporized and the outer zone where they remain solid is called the snow line, by analogy with the contour line on a high mountain above which snow remains frozen all the year. Typically, the snow line in young stars like the Sun lies at a radius of two or three times the radius of the Earth’s orbit (the radius of the Earth’s orbit is defined as I astronomical unit, so 2-3 astronomical units, corresponding to about the orbit of Mars in our solar system). Inside the snow line, the solar nebula became dry, made of solid grains, and the ices vaporized. Molecules of the gases (mostly hydrogen and helium) warmed and dissipated away from the Sun. Outside the snow line, grains kept their icy cover and the gases stayed put.

在冰皆已汽化的內圈區域與冰還存在的外圈區域之間的界線,稱為「雪線」,這和高山中某個等高線以上終年有冰雪是類似的說法。像太陽這種年輕的星球,雪線一般位於地球繞太陽公轉的圓周半徑的二倍或三倍的距離(地球公轉的半徑定義為1倍的天文距離,那麼二倍或三倍的距離就是2-3個天文距離,大約是我們太陽系中火星的公轉半徑)。在雪線之內,星雲變乾而由固體顆粒組成,冰完全汽化了。氣體分子(大部分是氫和氦)加熱之後飛離太陽。在雪線之外的地區,固體顆粒被覆著冰層,氣體也被冰層所密封住。

The snow line differs somewhat in its location from compound to compound, depending on the temperature at which the solid form of the compound changes to vapour. ‘The’ snow line is taken as the boundary between water vapour and water ice. In general, however, there develops a progressive change of composition of the solar nebula as different compounds vaporize. This means that there are compositional differences in solar system bodies, depending on where they formed.

不同的物質有不同的雪線,要視什麼樣程度的溫度使得怎麼的物質由固體變成氣體。這𥚃的雪線,指的是水冰變成水汽的臨界點。一般而言,當太陽星雲中依被汽化掉的是什麼成份,那麼留存下來的物質的成份也會因此有所差別。意思是說,太陽系中的實體的成份差異,視它們形成的位置而定。

*:Paul Murdin,”The Universe, A Biography,” 2022, Thames & Hudson Ttd, London

2024/2/20 讓我們不要想太多,好好過手上掌握到的每一分和每一秒就好了 Damakey

2024 年 2 月 20 日 0 comment
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世界的各種天然元素是怎麼來的

by admin 2024 年 2 月 20 日
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這個世界的諸多天然元素是怎麼來的呢?

這從星系的碰撞所釋放的巨大能量,可以看到其端倪。

星系碰撞中的氣體,產生新的星球,而這些星球承受不了自身內在太大的壓力,續而爆裂成星雲。

宇宙中本來比較多的元素是氫還有一點點的氦。

星系碰撞所釋出的巨大的能量,使得氫開始融合成更重的其他元素。

星球爆炸成星雲順利發展之下,燃燒氫而變成氦。氦再燃燒變成碳,碳變成氧,氧變成氖,然後依次再變成鎂、矽、硫、氬、鈣、鐵。大爆炸把這些元素拋到太空中,有些聚成麈粒——碳的石墨顆粒,砂狀由氧和矽結合而成的矽酸鹽聚合物,鐵顆粒等等。星系互撞初期形成的塵粒狀態,數量豐富,因為初生的星球是巨大的,迅速演變,在爆炸為星雲之前,已經產生了很多相關的元素。

原來只要能量足夠,所有的元素可以從氫這佃第一元素逐漸融合產生的啊!

節錄一段“The Universe, A Biography” 中一段相關的內容,供大家參考於後:

Collisions between galaxies cause the galaxies to get brighter. This moved the life of the Universe on from the Dark Ages towards the Cosmic Dawn.

星系碰撞會使它們變得更亮。這使得宇宙中的生命由黑暗時代走向光亮的黎明。

During the mergers of galaxies, stars do not collide because they are small and well separated, but clouds of interstellar gas are bigger and do. Gas at the collision interface is squashed. In especially dense regions, gas in the cloud collapses to form stars. If in an image we catch two galaxies colliding, the new stars show as clusters of stars that are bright, hot and blue, with the surrounding gas excited by ultraviolet starlight glowing brightly as a jumble of nebulae. Such an event is known as a starburst (pl. VI). Looking across the whole population of stars in a galaxy, astronomers can identify epochs when starbursts happened, each one triggered by a succession of collisions. The life of a galaxy and its stars is marked by these active episodes.

星系合併的過程,其中散佈的星球因為相對小又分開得夠遠所以不會互撞,但星際之間氣體所形成的雲則會。氣體在碰撞面壓縮。尤其在密度比較高的地區,氣體雲坍塌而形成星球。從兩個星系互撞的影像中我們可以看到,新的星球接著就出現了,當星群顯得特別明亮、高熱而呈現藍色,它附近的氣體被紫外線星光擾動而發亮有若是一個巨大的星雲。這個現象叫做星爆。觀察一個星系中所有星球的整體數量,天文學家就可以指出星爆發生的時期,每次都是在碰撞之後所觸發的。星系和星系中星球的生命期,就是由這些一連串的活躍事件所展現出來的。

Shortly after each starburst – perhaps tens of thousands to millions of years after – the newly born stars begin to explode as supernovae, so there is a sudden wave of supernova explosions.

緊接著星爆之後,或許是萬年到千萬年之後,新誕生的星球開始爆炸為星雲,所以會突然發生一波的星雲爆炸。

There might be as many as one hundred times more supernovae than usual – one per year in a galaxy rather than one per century. The stars that explode as supernovae are well developed in their evolution and have progressed beyond the burning of hydrogen to helium. They have been burning helium to carbon, carbon to oxygen, oxygen to neon, and so on to magnesium, silicon, sulphur, argon, calcium and iron. The explosion spreads these elements into space where some condense to make dust particles – graphite particles of carbon, sand-like material made of silicate compounds with silicon and oxygen, iron particles and so on. The dust made in the early colliding galaxies was formed in abundance because the first stars were large, evolved rapidly and made lots of the relevant elements before exploding as supernovae. The dust cloaked the light and heat from the remaining stars. It absorbed the light energy and so it became hotter. It emitted infrared radiation, which can be detected by infrared-sensitive telescopes. Microwave radiation with wavelengths in the millimetre range also carries heat from warm things like dust grains: millimetre-wavelength radiation like this can be detected by the ALMA telescope in Chile. ALMA has been able to detect galaxies densely covered by dust so opaque that they cannot be seen at all by the Hubble Space lelescope.

可能會比平時產生高達百倍的星雲,單一個星系每一年就發生一次,而不是每一百年才發生一次,星球爆炸成星雲順利發展之下,燃燒氫而變成氦。氦再燃燒變成碳,碳變成氧,氧變成氖,然後依次再變成鎂、矽、硫、氬、鈣、鐵。大爆炸把這些元素拋到太空中,有些聚成麈粒——碳的石墨顆粒,砂狀由氧和矽結合而成的矽酸鹽聚合物,鐵顆粒等等。星系互撞初期形成的塵粒狀態,數量豐富,因為初生的星球是巨大的,迅速演變,在爆炸為星雲之前,已經產生了很多相關的元素。那些塵粒遮罩了其他星球所散發的光和熱,吸收了光的能量,提高了自身的溫度,發射出紅外線輻射,可以被對紅外線敏感的望遠鏡觀察到。𨤳米級波長的微波,也會從發熱的塵粒帶走熱量,而這種𨤳米級波長的輻射可以被設於智利的ALMA天文望遠鏡偵測到。ALMA 天文望遠鏡可以偵測佈滿麈而顯得黑暗不清的星系,而那是Hubble 太空望遠鏡所望塵莫及的。

Another effect of the collisions is that the motion of stars and gas in each galaxy is disturbed. Stars and gas no longer orbit the centre of their galaxies in near-circles and the galaxy loses its circular symmetry. If it is a spiral galaxy, it may develop a central ‘bar’ of stars, with its spiral arms starting at each end of the bar (see page 103). Individual stars and streams of gas become redirected into orbits not only around the galaxy in circles but also passing in and out of the galaxy. This raises the possibility that they will pass near to the galaxy’s central supermassive black hole. The pull of the black hole on the nearer side of a star is greater than on the far side and is a tidal force (see page 113). The star may disrupt and its material will join back into the interstellar gas stream flowing onto the black hole.

星系互撞的另外一個效果就是在各別星系中的星球和氣體的運行都受到擾動。星球和氣體不再繞著原星系中心近圓形的軌道運行,而且星系不再呈現圓形對稱的形狀。如果它是螺旋狀的星系,它會產生一個棒狀的中心,旋轉臂由棒狀中心的兩端往外伸出。個別的星球和氣流會進入新的軌道,不再只都繞著星系中心的外圓,而是有些往中心移,但有些則往星系之外移動。這增加了它們接近星系中心超重力黑洞的機率。超重力黑洞對近端的星球的拉力比遠端的強,就猶由海浪的力量一般。星球可能瓦解,它碎裂的物質會和星際之間的氣流一起移動到黑洞𥚃面。

Black holes do not mind what they eat to make a quasar. Like lions and crocodiles in the Serengeti Park in Tanzania waiting for the tide of wildebeest, impala and zebra on their annual migration, they gorge on anything, usually gas and dust, but ‘spaghettified’ stars (see page 113) are tasty, too. If such a star drops onto a black hole at the centre of a galaxy, more mass than usual flows towards the quasar in a process called accretion. The flow may often be so great that the black hole cannot swallow it all at once and the material from the disrupted star circles round the black hole in an accretion disc, gradually leaking through onto the black hole itself. The increased mass flow onto the black hole causes the quasar to brighten. The brightening is episodic as extra-big lumps drop into the accretion disc and then into the black hole, so there are short outbursts as well as an overall longer increase of power output. The effects become visible as a bright flaring quasar.

黑洞會產生類星雲,它們不挑食,像獅子和鱷魚在坦尚尼亞的Serengeti Park等待一波波年度遷徙中的牛羚、黑斑羚、斑馬,黑洞什麼都吃,通常是氣體和塵粒,而被重力撕裂的星球對它也是很美味的。如果這樣的星球落入星系中央的黑洞,流向類星雲的質量會異常增加,這個現象叫「吸積」(accretion)。這個流量經常超過黑洞吞噬的能力,星球撕裂的物質就繞著黑洞的周圍形成一個吸稹的圓盤,逐漸向黑洞釋放。增加流入黑洞的質量點亮類星雲。類星雲不定時變亮,每當額外的塊狀物落入吸積的圓盤然後接著會進入黑洞,所以會有𣊬間的爆炸,也會在長期整體出現更高的能量輸出。看到的效果就是明亮的燃燒類星雲。

If not all, then nearly all galaxies have a central supermassive black hole. If two galaxies merge, the merged galaxy has two black holes. There are some galaxies, such as NGC 6240, that have a double nucleus, a bright spot of radiated energy coming from two black holes, each drawing in surrounding material. The supermassive black holes are separately eating gas and stars.

縱然不是每個星系都有,但幾乎所有的星系都有一個中央超重力黑洞。當兩個星系合併,合併的星系會有兩個黑洞。有些星系,譬如NGC 6240,有雙核心,發亮的位置是源自兩個黑洞的輻射能,每個黑洞都不斷吸收附近的物質。兩個超重力黑洞各自吞噬著星系中的氣流和星球。

In further interactions with the stars and the other black hole, each black hole approaches the other, dining together in close company, then they eat each other. The two black holes gravitate together and orbit each other making a binary black hole pair, stirring up and consuming gas and stars that wander nearby. As they orbit, they radiate gravitational waves. The black hole binary system loses energy and its orbit speeds up, causing gravitational radiation at an increasing power. This lasts for tens or hundreds of millions of years, with the two black holes drawing ever closer.

黑洞與星球以及另外一個黑洞的進一步互動中,兩個黑相互靠近,共伴各噬,然後開始互相吞食。兩個黑洞重力相吸,繞著對方轉,配對形成雙黑洞,擾亂並吞噬附近的氣流和星球。雙黑洞系統失去能量,相互繞轉的速度變快,重力輻射的能量不斷變大。這會持續千年甚至億年,兩個黑洞愈拉欲近。

There is a quasar, OJ 287, which seems to have reached this state. For the last 130 years at least, it has been giving a double burst of light every 11-12 years. One interpretation of what is going on in OJ 287 is that it is a binary black hole pair, so close together that they appear to us as one bright nucleus in a much fainter, merged galaxy. The orbital period of the smaller one around the larger one is twelve years. Twice per orbit the smaller smashes through the accretion disc around the larger, the collision and the brief meal making a double flash.

有一個類星雲,OJ 287,似乎已經達到了這種狀況。至少在過去130年之中,它每11-12年就會爆出加倍的亮度。對OJ 287的一種解讀,它是一個兩個星系合併而成的雙黑洞成對系統,兩個黑洞的距離很近而其中的一個核心比較暗,所以看起來好像是只有單一核心的亮點。比較小的黑洞繞行比較大的黑洞的公轉軌道一圈是12年。每圈小的黑洞會有兩次撞過大的黑洞的吸積碟,短暫的衝撞產生了加倍亮度的閃光。

Eventually the two black holes get so close that they merge in a frenzied, but silent, crescendo of gravitational wave energy. After a very long build-up, the final merger is quick, with prodigious amounts of energy, radiated in a brief burst. The burst could be detectable from right across the Universe, given the right gravitational wave detector. Like radio antennas, gravitational wave detectors are of different sizes according to the frequency range at which they operate: small antennas are sensitive to short waves, namely those of high frequency. Terrestrial gravitational wave detectors like LIGO (see page 172) operate at the wrong frequency range to pick up merging supermassive black holes because the detectors are too small (less than the size of the Earth). Detectors in space can be much bigger (as described on pages 265-66, the space-borne gravitational wave detector eLISA is planned to be six times as big as the Earth-Moon distance) and will be able to see these events.

最終那兩個黑洞會變得非常接近,在無聲但逐漸增強的重力波能量之下劇烈合併。經過很長時間的營造,最後階段的合併則是快的,驚人的能量,輻射爆發出來。這種爆發,只要有重力波的偵測器,可以從宇宙中偵測出來。像無線電天線,重力波偵測器有各種不同的大小依相對的頻率範圍而定:小的天線能偵測的是短波,也就是高頻的。地表上的重力波偵測器如LIGO,它適用在不對的頻率範圍,無法偵測到合併中的超重力黑洞,因為那個偵測器太小(小於地球的大小)。太空中的偵測器可以大很多(如265-66頁所述,計劃中的太空重力偵測器eLISA是地球到月球距離的六倍。),那麼就可以偵測到星系合併的超重力波了。

It seems likely that events from merging supermassive black holes will also produce other forms of radiation, like X-rays and radio waves. The gravitational waves themselves scarcely interact with matter, and little of their energy is directly converted via matter into light and radio waves. However, matter accreting onto the black holes is violently disturbed and radiates in a way that is correlated with the gravitational waves. With attention drawn to a merger event by detection of the gravitational waves, together with some information about the direction from which it comes, derived from the orientation of the detector, astronomers may be able to track the event down to the galaxy in which it appears. Of course, if the galaxy is already recognized to contain two black holes it will be easier to do this. For OJ 287, one theory predicts that the ultimate merger will happen in about ten thousand years, so there is no urgency to get ready. eLISA could well detect between ten and one hundred mergers of supermassive black holes per year, out to a distance of 12 billion light years, with in addition 10 per cent of them detected as X-ray and radio sources. These events provide opportunities for wonderful multi-messenger astronomical investigations that the eLISA scientific teams are planning (see Chapter 13).

似乎超重力黑洞的合併會產生其他種類的幅射,譬如X光和無線電波。重力波幾乎不跟物質產生作用,它的能量很很少透過物質轉換成光或無線電波。但是,重力波吸積到黑洞的物質受到激烈的擾動而散發出來的幅射則和重力波相關。透過偵測重力波可以循線找到合併黑洞的事件,加上由偵測器的方位推導出來的重力波來源方向的資訊,天文學家可以找到發生該事件的星系。對OJ 287,這個系統,有一個理論預測黑洞合併終將於約一萬年後完成,所以也不急。eLISA每年可以偵測10到100個超重力黑洞合併,最遠達到120億光年的距離,加上另外10%的發現是透過X光和無線電波源的偵測。這些事件提供了機會,很棒的多種媒介的文調查研究,而這正是eLISA科學小組所計劃為之的。

Extra energy is liberated by the collision, by the newly born bright blue stars in the starburst, by the supernovae that they make, by the quasar outbursts and by black hole mergers. It is considerably more than normal starlight. It has a profound long-term effect on the development of the merged

星系互撞釋出出額外的能量,透過星爆新產生的亮藍色星球,透過超新星的產生,透過類星雲的爆發和黑洞的合併。這些能量比純粹的星光還多。它對星系合併的發展,有很深遠長期的影響。

*:Paul Murdin,”The Universe, A Biography,” 2022, Thames & Hudson Ttd, London

P.S. 相片:哈柏天文望遠鏡攝的「史蒂芬五重星系 Stephan’s Quintet」,預期在很遙遠很遙遠的未來,這五個星系會合併為一個(~「NASA發布「韋伯太空望遠鏡」壯麗絕美全彩宇宙照!超震撼「全彩星雲、車輪星系、木星美照」免費下載」,Edit by Candy Chung, and text /Kai Chao , 2022/09/06)

2023/2/20 世界的各種天然元素是怎麼來的 Damakey

2024 年 2 月 20 日 0 comment
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