[活動預告] 台灣，十日觀星交流團：尋找他星的故事

心動了吧?

想在十日裡跟我們享受不一樣的台灣旅程嗎?

想一起在清境的優美環境觀星嗎?

不要猶豫，4月30日前報名，跟我們共渡十日的難忘台灣旅程吧！

春季星空

作者:Roy

顧名思義，春季星空是出現在春天時分。一般來說，春季星座出現的時間是大概在每年的三月至五月。而因為地球公轉的緣故，春季星座在不同月份分佈在天頂的時間都不盡相同。

要在春季星空中分別出方向，就一定要先找出北斗七星。北斗七星被譽為春季星空的大指標，在辨別其他星座上發揮很大的作用。

北斗七星

北斗七星是春季星空非常容易辨視的星座，它是由(順次序) α(Dubhe) 天樞星、β(Merak) 天璇星、γ(Phecda) 天璣星、δ(Megres) 天權星、ε(Alioth) 玉衡星、ζ(Mizar) 開陽星及η(Alkaid) 搖光星組成。而北斗這名字的由來是因為它位於北方，而且七顆亮星排列成勺子（斗）狀（見圖１）。

(圖1)

這七顆星除了天權為三等星之外，其餘都是一等至二等星。其中斗柄的開陽星更是肉眼可見的雙星，而那顆伴星叫輔(Alcor)。在古代，輔是用來檢定新兵的視力，能分辨出輔來的才算合格。可惜在香港，這個方法很難再用，因為香港的光污染實在太嚴重了。

大熊座

事實上，北斗七星是位於大熊座之中（不知道吧！）。在星圖上，北斗七星的斗柄是大熊的長長的尾巴，斗勺的四顆星是大熊的身軀，另一些較暗的星構成了大熊的頭和腳（見圖２）。

(圖2)

大熊星座中有100多顆肉眼可看見的星星，其中有6顆一等或二等星，6顆三等星，其他還有不少四等星 。6顆一等或二等星都分佈在北斗上，所以北斗七星在大熊座中特別吸睛＠＠。春季的黃昏後，大熊座高高地倒掛在北方的夜空中，尾巴(即斗柄)指東，因此，中國人把大熊座看作是報春的星座。


在古代希臘的神話故事中，這只大熊其實是溫柔美麗的少女卡力斯托的化身。傳說中，卡力斯托是月神身邊的女侍，她被眾神之王宙斯所愛，生下了兒子阿卡斯。宙斯的妻子希拉知道後非常氣憤，決定將卡力斯托變成為一隻大母熊。阿卡斯長大成為一名有名的獵人，有一天，不知情的他決定去獵殺他母親變成的那頭大熊。後來，宙斯知道了，為了阻止弒母的慘劇發生，宙斯最後不得已將阿卡斯也變成熊。生氣的希拉將母熊和小熊雙雙拋入星空，成為我們今天看到的大熊和小熊星座。
但是大家應該會問：現實生活中的熊都是短尾巴的,為什麼天空中的熊都是有著長長尾巴的呢？哈哈，原來是希拉將熊拋入空中時，因懼怕熊的尖牙利齒，所以只抓住熊的尾巴。就是因為熊的體重太重，尾巴就這樣被拉長了。

北極星

由北斗七星的斗勺口天樞與天璇兩顆星連線向北延長約五倍處，有一顆二等星，它是勾陳一（見圖３）。因為它距離天球北極僅約一度左右，因此它就被稱為北極星（Polaris）。由於它的周圍沒有較亮的星，所以很容易辨認，常被用來辨認方位及測定緯度。

(圖3)

北極星與附近六顆星亦排列成勺子般的形狀，俗稱小北斗，而小熊座就是由小北斗與附近的星所組成，北極星位於小熊的尾巴末端（見圖４）。所以呢，小熊座就像是被人定住在北方的天空上旋轉一樣。

(圖4)

獅子座

獅子座是在春季很容易就被認出的星座。它是黃道十二宮裡第五個星座，而太陽大約在8月10日到9月16日經過這兒。獅子座的亮星是軒轅十四，是全天中唯一位於黃道上的一等星。牠往上的頭部如鐮刀狀（或是反轉的問號），而身軀則是由後面排列成矩形的星組成。認真吧，其實真的蠻像的（見圖５）。

(圖5)

在每年十一月大約17、18日附近的流星雨，輻射點便在此，我們稱之為獅子座流星雨。

在春季的星座辨識中，有三個重點，分別是「春季大曲線」、「春季大三角」、「春季大鑽石」。（見圖６）

春季大曲線

其實當我們把春季星空的亮星連起來，我們可以看到很多有趣的形狀，其中的一個就是春季大曲線（又稱春季大弧線）。春季大曲線不實質存在，是一條人想像出來的線。它是由北斗七星的玉衡、開揚、搖光開始，經過牧夫座的大角星、室女星的角宿一，最後到達烏鴉座。


春季大三角及春季大鑽石
將牧夫座的大角星，室女座的角宿一和獅子座的五帝座一連起來形成的三角形我們稱之為「春季大三角」。而若將這三顆星加上獵犬座的常陳一所連成的圖形，我們則稱之為「春季大鑽石」（女人最愛！！！）。

(圖6)

除了能在春季時將星空的亮星連起來而形成獨特形狀外，在其他不同季節的亮星也能連喔！但是在今次的Astro-Blog不多作介紹了。要是讀者們有興趣的話，可以到網上找找看，也可以期待一下，到相應的季節的時候，我們會在這裡對那些星空的星座作詳細的介紹。

上帝粒子?真的存在嗎?

作者:Oliver

希格斯玻色子

CMS探測器捕抓的一次質子團對撞瞬間的復原圖

 2011年12月，歐洲核子研究中心(CERN)在瑞士日內瓦舉行研討會時，宣稱他們實驗可能已經讓「上帝粒子(God particle)」希格斯玻色子(Higgs boson)現形，科學家相信在不久的將來將會發現「上帝粒子」的存在。當上帝粒子被發現之後，上帝將會完全被科學取代了嗎？現在所有信仰將會因此消失了嗎？

事實上，上帝粒子，正名為希格斯玻色子，與信仰毫無關係，卻和上帝一樣─不知道存在與否。那麼，希格斯玻色子到底是甚麼？

先由費米國立加速器實驗室(Fermi National Accelerator Laboratory)的科學家Don Lincoln為我們解釋甚麼是希格斯玻色子。 

在粒子物理學的標準模型(Standard Model)上，希格斯玻色子是假想的純量玻色子註一(scalar boson)，其自旋註二(spin)為零，由物理學家彼得‧希格斯(Peter Higgs)命名。

質量之源

1960年代，科學家在粒子物理學上所建立了標準模型理論裡，它假設了62種基本粒子(elementary particle)的存在。至今為止，科學家已經發現了當中61種基本粒子，然而最後一種尚未被發現的粒子－希格斯玻色子卻是所有質量之源。

有質量的粒子穿過希格斯場的互相作用

希格斯假設在宇宙誕生的最初，一切物質都處於極高的溫度而且沒有任何質量。在大爆炸發生之後，隨着宇宙的膨脹速度和溫度降低至一定溫度的時候，希格斯玻色子便形成，並構成了一種不可見的希格斯場(Higgs field)。當其他帶有質量的粒子(圖中的紅色球體)穿過希格斯場(圖中的線)的時候，就會像物體在水中行走一樣，而希格斯場則像是由無數水份子所組成的液態水一樣，希格斯玻色子便是組成液體水的水份子。當物體在水中行走時，水和物體之間會互相作用，產生阻力，這種「阻力」就形成了質量。不同的粒子穿過希格斯場的時候，與希格斯玻色子產生不同的互相作用，令不同粒子有不同的質量，「阻力」越大質量越大。

沒有質量的粒子穿過希格斯場的互相作用

當其他沒有質量的粒子(圖中的綠色球體)以光速穿過希格斯場(圖中的線)的時候，沒有質量的粒子(如光子)就不會和希格斯玻色子互相作用而減慢速度，所以粒子依舊會以光速飛走。

尋找上帝粒子 

大型強子對撞機的隧道內部

要證明希格斯場的存在，必先要製造並偵測出希格斯玻色子的存在。科學家為了找尋質量之源－希格斯玻色子，耗資100億美元在瑞士日內瓦興建了大型強子對撞機(Large Hadron Collider - LHC)，以用作將兩顆質子(proton)加速到接近光速並相撞，來模擬宇宙大爆炸時候的情況，製造新的希格斯玻色子以作偵測。

不過，根據科學家推斷希格斯玻色子的質量是十分大，所以難以製造出來。根據愛因斯坦所提出的質能等價(Mass-energy equivalence)，物質只是能量的其中一種形式，也就是著名的公式E=mc2。因此，科學家必須將兩顆質子加速到99.999999%的光速相撞，每顆質子會逹到7 TeV註三的能量，而相撞所釋放的能量會變成數百種的粒子，如果希格斯玻色子存在的話就會被製造並偵測到。經過350萬億次的質子撞擊，其中約10次可能已讓希格斯玻色子現身，這將可能一步步把質量收窄至約120到125GeV。

其實際過程及原理可以簡單由下影片解釋

當代著名天體物理學家霍金在2008年以100美元作賭注，他表示：「如果我們沒有在實驗中發現希格斯玻色子的存在，那麼這將是一件更令人激動的事情。因為這表明我們在某方面做錯了，我們需要重新考慮這件事情。我已經打賭100美元，他們是不會找到希格斯玻色子的」。霍金會輸掉100美元嗎？歐洲核子研究組織會發現「上帝粒子」嗎？無論如何，大型強子對撞機所帶來的結果也會為物理學界帶來重大的影響。「上帝粒子」也不是粒子物理學的終點，解決質量之源還有甚麼等着我們？

著名理論物理學家加來 道雄(Michio Kaku)則相信「上帝粒子」的發現，是為物理學打開一個新紀元，進而可以研究暗物質(dark matter)、平行世界、時間旅行等等深奧的問題。

星系中存在大量暗物質

註一：它擁有非負整數(0、1、2)自旋，可以是基本粒子(Elementary particle)(如光子)或是由基本粒子所組成的複合粒子(composite particle)(如介子)。而純量玻色子則是自旋為0的玻色子。

註二：基本粒子的內在性質，它可以是正半奇數(1/2、3/2等等)或非負整數(0、1、2)。自旋為0的粒子從各個方向看都一樣，就像一個點。自旋為1的粒子在旋轉360度後看起來一樣。自旋為2的粒子旋轉180度，自旋為1/2的粒子必須旋轉2圈才會一樣。自旋為正半奇數的粒子組成宇宙的一切，而自旋為非負整數的粒子則組成了物質之間的力。

註三：1 eV = 1.60217653(14)×10-19 J. 1 T=1012. 1 G=109. 愛因斯坦提到能量等同於質量，即有名的質能等價公式E=mc2，所以1 GeV/c² = 1.783 × 10−27 kg，也就是將一顆質子的所有質量轉為能量約為1 GeV。