銀河系大定位

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‧2010科學月刊「科普閱讀年」一百種科普好書入選
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‧2004博客來年度之最－－圖書年度推薦100【科普漫遊】
‧《中國時報‧開卷》每周推薦書2004.05.03
‧誠品書店2004年4月選書
‧《紐約時報》二十世紀最佳圖書之一
‧《紐約時報》、《波士頓環球報》、《洛杉磯時報》、美國物理學會年度好書
‧獲普立茲獎提名
名人推薦：前NASA太空科學家 丘宏義

中央大學天文所教授 陳文屏 推薦導讀

讀者看完本書，大約會理解到...

第一章　星空下的沉思

汝聞人籟而未聞地籟，汝聞地籟而未聞天籟夫！

──《莊子‧內篇‧齊物論第二》

假如我們未曾見過眾星、太陽、穹蒼，就無法說出任何描述宇宙的字眼。既然我們目睹了白

晝與黑夜，也目睹了歲月的更替，於是人類有了數字、時間觀念、以及探究宇宙本質的能力

；以此為基礎，我們導出了哲學，這是眾神給予凡人的最大恩賜。

　　　　　　　　　　　　　──柏拉圖（Plato, 427-347 B.C.）

人類老祖宗所想像的天空是在離頭頂不遠處；因此，當古代的蘇美人、中國人及高麗人的天文學家沿著階梯爬上石砌的廟塔觀察星象時，乃理所當然地以為取得了有利的觀測位置。他們之所以這樣認為，並不是如我們今日所說的可以避開一些塵埃和亂流的影響，而是他們覺得在廟塔上面更加靠近眾星。在古埃及人的心目中，天空像一頂帳篷，以四座標示著大地四個角落的山撐起；既然山的高度都是有限的，天空也應該不會太高；古埃及夜空中一些巨大的星座就在人類頭頂上方不遠處遊走，猶如慈母俯身親吻睡夢中的小孩。古希臘人的太陽也很近，因此在希臘神話中，當伊卡魯斯只飛到幾千英尺高度時，太陽的熱就把他翅膀裡的蠟熔化掉了，這可憐的小孩遂墜入無情的愛琴海中。古希臘人的眾星辰也高不了多少；當太陽神阿波羅之子費爾頓駕駛太陽失控時，就像一輛撞到路標的馬車一般，衝進群星之中，然後彈回地面（一路掉下來時，還將所有衣索匹亞人烤得焦黑）。

其實，只要我們的老祖宗對空間的深邃稍微有點概念的話，就能充分理解恆星和行星在天空中畫出的二維運動，並終究會思考到第三維度。自古蘇美人的時代，也許更早，就有一批夜空學習者願意花上整晚的時間，透過一排石頭、或木製的四分儀、或手指頭，極目眺望星空，並將所見景象一五一十記錄下來。這是一件既孤獨又繁瑣的差事，但他們仍不厭其煩地做下去，究竟圖的是甚麼？

動機之一，或許跟人類想要表達自身與眾星之間關係的蒙昧渴望有關，這種神祕的願望從古至今始終未曾間斷。正如哥白尼（Nicolaus Copernicus, 1473-1543）所言，崇拜星辰的思想早已深植人心，因此也反映在人類語言當中。他寫道：「既然天上擁有所有上好事物，那還有甚麼比天更崇高的？我們從文字就可以很清楚看出這一點：『天』（Caelum）的希臘文原意是『精心雕琢』，而『世界』（Mundus）是『純潔、高雅』之意。」蘇格拉底（Socrates, 470-399 B.C.）本人雖然漠視天文學，但也承認觀察天空有助於靈魂的「淨化與昇華」。

另外也有實用上的動機，航海就是其中之一：水手觀測北極星的高度即可推知船隻所在的緯度；同時，由眾星的位置也可推知當時的時間。早在文字發明之前，眾水手就已充分體認到觀星帶來的種種好處，而將它們納入詩歌和神話中。荷馬的史詩裡提到「熊不沾水」，正是轉述自水手的航海知識，也就是從地中海的緯度觀之，大熊座（Ursa Major，內有北斗七星）一直繞著北極附近轉，但永遠不會沉到海平面下。

另一個實用上的動機是計時的需要。古時候的農夫學會利用天體的運動來當時鐘和日曆，然後參考刻在木頭或石頭上的曆書，即可知道何時播種、何時收成。赫西俄德（Hesiod，西元前八-七世紀）是最早有詩作傳世的古希臘詩人之一，他留下了許多教人如何由觀察天象而知節氣變化的訣竅：

當偉大的獵戶座初升時，要指派你的奴隸們

在有風的老舊打穀場上，

簸篩狄米特（Demeter，司農業的女神）所賜的穀物……

然後讓奴隸們休息，並解下牲口身上的軛。

但當獵戶座（Orion）和天狼星（Dog star）升至天頂，

大角星（Arcturus）和英仙座（Perseus）與朝霞相遇時，

要採收成串成串的葡萄，運回家裡……

當偉大的獵戶座下沉時，又到耕作的季節了；

不用說，舊的一年已過去。

在農耕時代之前的狩獵 - 採集時期，人類也是利用天象來當日曆。誠如一位美國加州卡惠拉族印地安人（Cahuilla Indian）所告訴研究人員的：

族中長老經常注意天象，藉以瞭解每個節氣何時到來。他們聚集在舉行祭典的屋子裡，爭論某些星星何時會出現，而且經常為此打賭。這是一件大事，因為某些星星的出現各自代表不同作物生長的節氣。經過好幾個晚上的仔細觀察，當某一顆星星終於出現時，長老們會衝出來，大吼大叫，還會跳起舞來。假若是在春天，這種歡樂氣氛會更誇張，因為……現在他們可以在山裡面找到某些植物。還未看到某一顆星星之前，他們絕不會上山，因為他們知道在這之前是不會找到食物的。

在千百種古老的計時工具當中，英格蘭石柱群（stonehenge）是其中之一，它可動的部分都在天上。埃及吉薩（Giza）大金字塔係對準北極星而建造，很可能當時埃及人是由金字塔影子的位置來判讀各種節氣。居住在墨西哥猶加敦（Yucatan）的古馬雅人則在石碑上刻了許多公式，來預測日蝕和金星隨太陽升起的時間（金星隨太陽在東方同步升起時，稱為「晨星」）。北美大草原印第安人則根據石製藥輪（medicine wheel）上的標示來判定當季的明亮星辰，並根據結果通知族裡的遊牧建築師傅前往下一個季節的放牧區搭篷。北美夏安族（Cheyenne）和蘇族（Sioux）印第安人巫師作法帳篷所用的二十八根竿子，據說是用來標示陰曆一個月的天數。

早期人類卯足全力想找出天空中的週期運動，也很可能與政治權力的攫取有關；一個人只要能預測些甚麼，就可以裝神弄鬼掌控他人。像是馬雅人的祭司因為控制了曆法，得以在硬碰硬的政治舞台上佔盡優勢；哥倫布（Christopher Columbus, 1451-1506）也曾嚇唬西斯班紐拉島（Hispaniola）上的印第安人，說如果不提供食物給他的船員充饑的話，月亮就會「震怒、著火，顯示上帝將要降災禍」。哥倫布的兒子費迪南在一五○四年二月二十九日的日記中描述了當晚的情況：

月亮初升時月蝕就開始了，而且蝕相隨著月亮的上升而增加；印第安人見狀大驚，大伙兒驚叫、哀號，紛紛拿著貢物由各方朝船隊奔來，乞求司令官（哥倫布）務必替他們向上帝求情，因為他沒有讓他們深切感覺到招怒祂的後果，並且保證以後一定會充分滿足司令官的要求，絕不敢怠慢……。從此之後，他們就一直戰戰兢兢地提供我們一切的必需品，而且隨時稱頌基督徒的上帝。

不過，隨著史前時期天文學家對夜空中各種週期運動的瞭解愈多，也愈發證明了這些運動的複雜性。這些週期運動看似單純--他們知道，月球繞一圈黃道十二宮需要二十八天，太陽是三百六十五又四分之一天；肉眼可見的行星方面，跑得快的水星需八十八天，慢吞吞的土星則需二十九又二分之一年。但令他們大惑不解的是，行星偶爾會在軌道上停下來，然後又往回走--也就是後來所稱的「逆行」（retrograde）現象，而且各行星的軌道都相互傾斜，就像一疊參差不齊的碟子；他們也發現，地球的天球北極（north celestial pole，即自轉軸指向北方天空的一點）會進動（precession），緩慢地在天空中畫出一個圓，而畫完這個圓需時整整二萬六千年。

要解釋這些複雜的現象，我們必須認清，人類據以觀察行星的地球本身就是一顆運動中的行星，而當時人們並不知道這一點。這是由於地球除了繞日公轉之外，同時也繞一傾斜的軸自轉，因此即使在同一緯度觀察，任何星球東升西沉的時間每晚都不相同；況且，地球緩慢的進動也一直在改變天球北極的位置。逆行現象則是地球與其他行星各自漫遊的結果；地球像內跑道的跑者，當它在趕過其他原來領先的外跑道行星時，會看到這些行星突然在天空中退縮不前，然後向後倒退。另外，由於各行星的軌道都互相傾斜，因此從地球上觀之，行星除了東西向的運動之外，還加上南北向的蜿蜒蛇行。

這些複雜的現象對當時的人而言似乎是禍不是福，但長遠來看，它們對宇宙學的發展卻是福不是禍。假如天體運動都很單純，那麼很可能只要用早期宇宙學那些簡單的想像故事來應付就可以了。但事實證明，所有天文現象是既錯綜複雜又精巧微妙，我們若不徹底探討太陽、月球、及所有行星在真實的三維空間裡如何運動、並在何處運動，是無法精確預測天文現象的。真即是美，但美的東西未必為真：古代蘇美人想像所有星辰每天西沉之後，都會沿著一條地底河流由西邊游回東邊；這種觀念美則美矣，但若想利用它來預測火星何時會逆行，或者月球何時會掩蔽木星，可就一籌莫展了。

因此人們逐漸體認到，一個適當的宇宙模型不但內部結構必須完整，還能做精確預測，通過觀測數據的考驗。此一觀念的得勢，宣告我們的宇宙學已經開始脫離幼稚期。然而，建立正確宇宙模型的奮鬥過程，就像人由孩提長大成人一樣是苦樂參半，期間有努力、有徬徨、也有苦盡甘來的喜悅，而且剛開始的時候願意投入的人是少之又少。

第一章　星空下的沉思

汝聞人籟而未聞地籟，汝聞地籟而未聞天籟夫！

──《莊子‧內篇‧齊物論第二》

假如我們未曾見過眾星、太陽、穹蒼，就無法說出任何描述宇宙的字眼。既然我們目睹了白

晝與黑夜，也目睹了歲月的更替，於是人類有了數字、時間觀念、以及探究宇宙本質的能力

；以此為基礎，我們導出了哲學，這是眾神給予凡人的最大恩賜。

　　　　　　　　　　　　　──柏拉圖（Plato, 427-347 B.C.）

人類老祖宗所想像的天空是在離頭頂不遠處；因此，當古代的蘇美人、中國人及高麗人的天文學家沿著階梯爬上...

天問／陳文屏(中央大學天文所、物理系教授)


　　之前曾拜讀過費瑞斯其他的書，預料這本書亦然精彩可期，但閱讀本書還是驚豔連連，不忍釋手。真理的美固然讓人心神讚嘆，而循著歷史脈絡體會追尋真理峰迴路轉的過程，更為引人入勝。

　　當走出戶外，眼簾入映天地各半，然而從小到大我們學習歷史、地理、地質、環境，對於「地」以及地上的生物、人類、社會有了基本認識，但是對另外一半「天」呢──天有多高？從何處來？目前狀態為何？將來會是何等模樣？我們在這天地之中又扮演了甚麼樣的角色──我們的瞭解有多少？

　　研究「天」(即宇宙)的歷史、地理，以及天體生老病死的來龍去脈，屬於「天文學」範疇。中文對「宇宙」有很好的詮釋，就是「上下四方、古往今來」，換言之，東西佔了空間，這些東西彼此之間，以及與能量之間產生交互作用，因此有了「因果關係」，而因果關係就是時間的順序。目前我們知道宇宙大約誕生於一百三十幾億年前，直到現在仍處於膨脹狀態。乍聽之下這不過就是個龐大的數字，比較起來，地球在約四十六億年前形成，顯然年輕得多，差不多只有宇宙年齡的三分之一。但仔細思量一番就不免疑點重重，倒還不是數字多寡，而是原該萬古如斯的天地，怎麼居然有年齡與大小呢？我們直覺會問，要是宇宙有個起點，大小有限，那麼宇宙開始之前是什麼？宇宙外面又是什麼呢？

　　會有這些疑問並不稀奇，畢竟人類天生具有好奇心，類似這樣的問題不知問過多少次了。真正了不起的事情，是人類文明發展至今，這些「大哉問」居然逐漸開始有了答案！本書反映的正是這一段人類從蒙昧到理解的漫長探索。我們看到隨著天文觀測以及宇宙學的躍進，結果之一是不斷摘除人類的宇宙后冠，使得人類在宇宙中的地位越來越普通。我們現在知道地球不是宇宙的中心，而是繞著太陽運行；太陽也不是宇宙中心，而只是銀河系中幾千億顆恆星之一。而宇宙包含了至少億萬個星系，銀河系不過是其中一個罷了。從化學的角度來說，生命體的主要成分是結構簡單、宇宙中到處都有的氫、氧、碳、氮等普通元素。換句話說，我們最珍惜的生命，居然不是用最珍貴的元素製造的。宇宙其他角落要產生生命，起碼在材料方面不虞匱乏，關鍵在於環境是否能讓生命產生後繼續演化，進而發展出文明。人類現在前往太陽系其他天體尋找生命跡象，像是火星或者木星的衛星歐羅巴等，都是因為基於我們對生命（自己）的瞭解，認為它們的環境可能適合生命發展。如果在不同環境之中生命容易產生，那麼我們找到生命的機會就大，又若生命多能演化成高等文明，我們就非常有可能和他們接觸；反之要是生命出現的機率低，那麼以宇宙有限的年齡，或許就無法處處生機，而在茫茫宇宙中，我們可能就不容易接觸彼此。至於有多少機會找到地球以外的生命，仍是科學家努力回答的問題。想想科學家尋找宇宙生命所基於的信念，居然不是因為我們特殊，反是因為我們普通，這真是有趣。

　　非常喜歡本書前半部有關科學家的軼聞趣事、與文明思想演進的過程。原來伽利略是個沽名好譽的傢伙、牛頓才氣縱橫但性情孤僻、之前就納悶為何 Copernicus 中文翻譯成「哥白尼」，看了書才知道原來他改名，取了這個拉丁名字。第五章注釋提到巴杜亞大學實驗人員違反規定，偷偷解剖屍體，於是當上級來訪查，師生便拿出合乎規定的書本上課。不禁讓我聯想到小時候督學來時，全校藏參考書的景象。這些讀起來都趣味盎然。

　　一本書的序言通常都是全文完成之後才寫就的，因此讀完某書，應該把序言再看一次，有時更能體會全書旨趣。例如費瑞斯在序言擺明這本書壓縮歷史，因此對於某個學說無法上窮碧落。的確如此，我們看到某個學說或概念經歷柳暗花明之後，往往容易產生錯覺，以為事情的發展理當如此，而直覺感嘆「真理必須簡單」，或許因為簡單的東西才容易看出美麗。這當然是因為對某樣事情瞭解透徹後，方能在描述時游刃有餘，得以簡潔的方式展現真理的美感。

　　亞理士多德利用多重透明天球來描述天體運行，現在看來不但缺乏道理，而且複雜得毫無美感。克卜勒歸納出行星運動定律，雖然他不知道原理，但規則簡單多了。牛頓發現蘋果落地與月球和地球互繞是一樣的萬有引力，「一以貫之」讓事情更簡單。一般人微積分學得焦頭爛額，卻只是牛頓為了自己研究需要，而發明出來的一套數學工具。對於這樣的天才我們能說什麼呢？他們不僅從簡單中看到美麗，而是有能力把複雜的東西簡單化。

　　牛頓用「力」的觀念來解釋「物體互相吸引」的現象。愛因斯坦則從完全不同的角度來解釋，提出「物質使空間彎曲」的概念，就如同平整的床單被大石頭下壓後變形，這時候旁邊跑過的小石頭會順著彎曲的床單「順勢」滑向大石頭。這原是牛頓說的「萬有引力」，但是愛因斯坦用不同的說法解釋同樣的現象，給我們的啟發是大自然循著一定的因果關係存在，而非根據某些特定學說運行。

　　大約三、四十年前，天文學家觀察星系旋轉，發現有些物質不發光，但是我們知道它們存在，因為它們的萬有引力影響了會發光天體（像是恆星、雲氣等）繞行星系旋轉的運動狀態，科學家截至目前為止仍不清楚這些物質的性質，而稱之為「暗物質」。二十世紀初人類尚不知銀河系究竟就是整個宇宙，還是有別的星系存在，有如汪洋大海中的島嶼一般。但是到了一九二○、三○年代，天文學家不但已經對天體有了認識，還推論出宇宙正在膨脹。到了世紀末，也就是這本書出版以後，甚至進一步觀測到目前宇宙膨脹的速度居然比以前快，也就是「宇宙在加速膨脹」！這可是不得了的發現，因為天體相互之間的引力應該只會把彼此拉慢，怎麼會越膨脹越快呢？科學家假想一股充斥在空間中的排斥能量，稱為「暗能量」，有個「暗」字表示完全不知道是什麼東西。天文學家目前所知宇宙的「東西」當中，近四分之一是「暗物質」，其他約四分之三是「暗能量」，而「一般物質」，像是桌椅、汽車、太陽、月亮、星系等，則佔了不到百分之一，也就是說宇宙根本不是我們所看到的樣子，太空中絕大部分的東西，迄今為止，我們目前完全不知道是什麼東西！天文學發展了千百年這一下好似又回到了「黑暗時代」。

　　本書越到後面章節所描述的，皆越發如此，不再「簡單而美麗」。這是因為精確的觀測資料越來越多，回答了部分問題，也引出更多問題。新的研究結果以目不暇給的速度出爐，諸如「量子真空」、「超弦理論」等有如科幻的名詞，聽起來就令人敬畏，不但一般人不懂，連天文學家都不能假裝懂。我們身在此山中，活在尚未壓縮的歷史當中，當然見樹不見林。有了這樣的體會，格外讓人引頸期待下一批把這些複雜觀念簡單化的人物。

　　像這樣的書極為難寫，不僅歷史考證必須嚴謹，而且還得鋪陳得生動有趣。人類文明的科學發展與時增進，對於宇宙天體的認識尤其日新月異。過去幾百年我們的宇宙視野從地球、太陽系、銀河系，現在直達知識的極限，而極限之外──宇宙之前、之外又是什麼？我們的存在有目的嗎？──卻仍是哲學或神學的範疇。面對大自然我們當然謙卑，因為知識讓我們讚嘆宇宙「非常」大，可人類有史以來就有這樣的讚嘆了，我們到底比古人高明了多少？另方面人類已經有能力離開地球娘胎，走向太空，能夠活到百歲，在舒服的燈光下翻讀好書，這就是文明。無論我們如何添加，知識的瓶壺永遠半滿，因為瓶壺越來越大。

　　最後，我要推崇本書的中文翻譯，對於眾多的科學名詞、概念、人物，無論乃已約定俗成的譯名，或是必須自行斟酌新譯，這本書的編譯都堪稱佳作。

天問／陳文屏(中央大學天文所、物理系教授)


　　之前曾拜讀過費瑞斯其他的書，預料這本書亦然精彩可期，但閱讀本書還是驚豔連連，不忍釋手。真理的美固然讓人心神讚嘆，而循著歷史脈絡體會追尋真理峰迴路轉的過程，更為引人入勝。

　　當走出戶外，眼簾入映天地各半，然而從小到大我們學習歷史、地理、地質、環境，對於「地」以及地上的生物、人類、社會有了基本認識，但是對另外一半「天」呢──天有多高？從何處來？目前狀態為何？將來會是何等模樣？我們在這天地之中又扮演了甚麼樣的角色──我們的瞭解有多少？

　　研...

走出科學史的迷宮


當歷史迷惑人相信歷史在說謊，

吾人常忍不住嘆息！

──愛爾蘭詩人，莫爾(Thomas Moore, 1779-1852)


本書主要是講述，人類如何以科學方法估算出目前所知的宇宙空間和時間尺度。這個題目很大，不消說，本書仍有許多不足之處，而我在此僅就書寫簡潔所造成的疏漏做一些辯解。我一向服膺古希臘詩人卡利馬科斯（Callimachus, 305-240 B.C.）的名言：「大書即大惡。」下筆儘量簡短，然簡短必須付出某些代價。

簡短除了造成諸多罪孽之外，也在無意之中壓縮了歷史觀，使得歷史的發展軌跡看起來比實際狀況更連貫、更有方向感。其實，科學的歷史像一座迷宮，大多數路徑都走進了死胡同，而且途中滿佈著犯錯和誤解的瓦礫。但本書在這方面著墨甚少，而將重心放在那些後經證明為最突出的觀念和觀測結果。因為一本書若只大談科學所犯的錯誤，將乏味得叫人難以下嚥；這種書讀起來就像在一大堆偵探小說中只有一兩個案子有令人滿意的解答，其餘的不是探長在抓到罪犯之前就換了個身分，就是某個不相干的管家莫名其妙地被車壓死。

同樣的，在細述科學觀念的長期發展時，人們也常誇大某些人物的角色，例如將馬克士威（James Clerk Maxwell, 1831-1879）說成統一場論之父，將夫朗荷發（Joseph von Fraunhofer, 1787-1826）說成天文物理學的鼻祖，或者將愛因斯坦說成宇宙擴張論的先驅，然而這些都只是無稽之談。雖說歷史不斷往前推進，但唯有經過事後的回顧，我們才能理解事件的前因後果；當然，我們總是以自己的眼光來評斷先人。

簡短也意味著簡化。本書係為一般讀者撰寫，因此儘量避免使用數學和難懂的科學術語，所以有時難免會扭曲原意。若有扭曲原意或詞不達意之處，責任自然在我；不過，有一大部分是彼此觀點不同所致：例如對於相對論、量子力學和宇宙學等，業餘觀測者和實地從事相關研究的科學家之間就有不同的解讀；就如同乘郵輪橫渡大西洋時，甲板上的乘客跟鍋爐室裡的伙夫感受一定不同。

如果前人的智慧遺產與詮釋有曖昧不明或可爭議之處，我也秉持相同的態度。科學史本來就充滿許多爭議；例如，伽利略為何受到羅馬天主教會的迫害，或者愛因斯坦在撰寫狹義相對論時是否已經獲悉邁克生（Albert Michelson, 1852-1931）及莫立（Edward Morley, 1838-1923）的實驗結果等等。當我懷著戒慎恐懼的態度走過一道又一道的爭議地雷之後，不得不佩服那些信口開河的學者們。除非能找出令人信服的觀點，否則他們講得再怎麼言之鑿鑿，終究還是歪理。我的辯解就到此為止，總而言之，簡短原則不容人違逆。

誌謝

本書撰寫時間從一九七六年至一九八八年，前後歷經十二個寒暑，地點遍及紐約、洛杉磯和舊金山。不用說，在這段漫長的時間當中，我不知欠下多少難以償還的人情債。許多人給予我的協助和指教，我都銘記在心，並在此向他們致上我最深的謝意。

我也要特別感謝家母珍蓓兒（Jean Baird Ferris），她經常與我交換意見，不斷鼓勵我，並為我搜集各種資料；從我小時候開始，她就教導我愛書、愛讀書。

最後，我要向我太太和家人致最誠摯的謝意，在不眠不休撰寫本書的這幾年裡，他們一直以愛心和耐心包容我。

走出科學史的迷宮


當歷史迷惑人相信歷史在說謊，

吾人常忍不住嘆息！

──愛爾蘭詩人，莫爾(Thomas Moore, 1779-1852)


本書主要是講述，人類如何以科學方法估算出目前所知的宇宙空間和時間尺度。這個題目很大，不消說，本書仍有許多不足之處，而我在此僅就書寫簡潔所造成的疏漏做一些辯解。我一向服膺古希臘詩人卡利馬科斯（Callimachus, 305-240 B.C.）的名言：「大書即大惡。」下筆儘量簡短，然簡短必須付出某些代價。

簡短除了造成諸多罪孽之外，也在無意之中壓縮了歷史觀，使得歷史的發展軌跡看起來比實際狀...

導讀一 自我校正的學術─科學

導讀二 天問

作者序 走出科學史的迷宮

第一部 空間

第一章 星空下的沉思

第二章 宇宙到底有多大？

第三章 地球大發現

第四章 太陽底下有新鮮事

第五章 伽利略的「罪」與罰

第六章 蘋果樹下的靈感

第七章 恆星離我們有多遠？

第八章 衝出太陽系

第九章 如小鳥般的宇宙

第十章 愛因斯坦的天空

第十一章 擴張中的宇宙

第二部 時間

第十二章 化石會說話

第十三章 地球到底有多老？

第十四章 原子與恆星的生老病死

第三部 宇宙創生

第十五章 量子春秋

第十六章 對稱之美與不美

第十七章 創世紀

第十八章 宇宙從哪裡來？

第十九章 尋找外星生命

第二十章 我思，故宇宙在

附錄一 發現宇宙大事紀

附錄二 名詞解釋

導讀一 自我校正的學術─科學

導讀二 天問

作者序 走出科學史的迷宮

第一部 空間

第一章 星空下的沉思

第二章 宇宙到底有多大？

第三章 地球大發現

第四章 太陽底下有新鮮事

第五章 伽利略的「罪」與罰

第六章 蘋果樹下的靈感

第七章 恆星離我們有多遠？

第八章 衝出太陽系

第九章 如小鳥般的宇宙

第十章 愛因斯坦的天空

第十一章 擴張中的宇宙

第二部 時間

第十二章 化石會說話

第十三章 地球到底有多老？

第十四章 原子與恆星的生老病死

第三部 宇宙創生
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