找到上帝粒子了？

還記得ASTRO BLOG第一篇文正期待什麼時候會找到上帝粒子嗎？
這兩天卻傳來好消息！

「上帝粒子」現身 99.9999％確定 解宇宙之謎

【明報專訊】被喻為「上帝粒子」、是一切物質質量之源的希格斯玻色子（Higgs Boson），在科學家追尋近半世紀後終於現身！歐洲核子研究組織（CERN）昨宣布，發現一種微細粒子，其「性質與希格斯玻色子一致」，簡單來說就是已找到希格斯玻色子，CERN形容新發現是「了解宇宙的新里程」。

1964年提出希格斯玻色子理論、如今已83歲的英國物理學家希格斯（Peter Higgs）昨親臨CERN見證這歷史時刻。他說﹕「我從來沒有想過這會在我有生之年發生，（我）會請家人雪一些香檳（慶祝）。」與他分開發表有關理論的79歲比利時物理學家恩勒特（Francois Englert）亦激動得眼泛淚光。

質量之源 現代物理學關鍵

科學家一直都想了解物質的質量從何而來，以及為何一些物質如光線不含質量。直到希格斯提出理論，假設有一種神秘粒子（也就是希格斯玻色子）賦予萬物質量、令各式粒子能夠凝聚起來，現代粒子物理學的「標準模型」理論，才得以自圓其說。根據希格斯的理論，一些粒子遇上希格斯玻色子，結果就慢下來並得到質量，但像光一類粒子則沒有。

不過希格斯玻色子卻是「標準模型」62種基本粒子中，唯一仍未發現的。由於它難以尋覓又極為重要，因此被稱作上帝粒子。追尋上帝粒子由去年起漸入高潮，CERN運用全球最大的強子對撞機（LHC），進行無數次的質子與質子高速對撞，模擬宇宙大爆炸瞬間的狀况，終發現希格斯玻色子存在的蛛絲馬迹。

香港大學物理系的潘振聲博士向本報解釋，粒子物理學領域以統計學的標準誤差（sigma）概念，去計算實驗的準確度，一般來說大於5個sigma（誤差少於350萬分之一）才算是發現。去年底，CERN的科學家就公布，希格斯玻色子質量介乎115至130GeV/c2（衡量粒子質量單位）之間的可能性，有2.4個sigma，意即準確度達98%，但仍未達到5個sigma的科學認證水平。

直至昨天，CERN兩組獨立研究隊ATLAS和CMS公布實驗結果，指希格斯玻色子質量在125至126GeV/c2（相當於光子質量逾130倍）的可能性，達到4.9至5個sigma。5個sigma意即實驗出錯機會小於350萬分之一（即準確度達99.99998％）。即使只以4.9個sigma而論，這數字意味，實驗搞錯的機會率只有0.00006％。

意義如60年代登月計劃

有科學家將今次發現，與1960年代的阿波羅登月計劃相提並論。根據學術性的講法，科學家只是找到與希格斯玻色子「性質一致」的新粒子，要確定「新粒子」就是希格斯玻色子，還需要更多實驗數據，但CERN秘書長霍爾（Rolf Heuer）直言：「作為普通人，我會說已經找到（希格斯玻色子）。」根據「標準模型」預測，希格斯玻色子只能在短時間內保持完整，之後會衰變為不同粒子。專家會透過更多強子對撞機實驗，研究這些變化是否符合「標準模型」中的希格斯玻色子假設。

文章來源:http://hk.news.yahoo.com/%E4%B8%8A%E5%B8%9D%E7%B2%92%E5%AD%90-%E7%8F%BE%E8%BA%AB-99-9999-%E7%A2%BA%E5%AE%9A-%E8%A7%A3%E5%AE%87%E5%AE%99%E4%B9%8B%E8%AC%8E-215730002.html

CERN發稿宣布找到與上帝粒子一致的粒子
http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2012/PR17.12E.html

夏季星空

作者:Alvin


       在炎熱的夏季，北半球的夏季正正對著銀河系的中心。因此，在光害較少的地方，我們有機會看到夜空中的星帶－銀河。

夏季大三角

圖1:由織女星﹑天津四和牛郎星組成的夏季大三角

夏季大三角分別由天琴座的織女星、天鷹座的牛郎星、天鵝座的天津四組成，並於織女星形成直角，組成一個直角三角形。在夏季大三角中，牛郎星較天津四遠離織女星，我們可以藉此區分牛郎星和天津四。

天琴座與天鷹座

圖2:織女星附近的環狀星雲(M57)

     
        在夏季大三角中，最亮的星為天琴座的織女星,其目視星等為0，是全天第五亮星。在織女星下面的平行四邊形介於三至四星等，中國稱此四邊形為織女織布用的梭子。在平行四邊形中，我們可以找到環狀星雲( M57 )(見圖2)，又稱戒指星雲，是最著名的行星狀星雲之一，並在6000年至8000年前的一次恆星爆發而形成的。而夏季大三角的第二亮星為天鷹座的牛郎星，古名河鼔二，其視星等為0.77。上文堤及的行星狀星雲是紅巨星產生氦閃時吹掉的外殼。
牛郎織女的故事，相信大家都耳熟能詳。織女下凡遊玩，與人間的牛郎譜出戀曲，卻又因故分離。牛郎為愛情設法抵達天界與織女團聚，被西王母發現後，王母用髮簪一劃，變出了一條天河（即銀河）將兩人分開。後西王母被兩人真情感動，律定每年七夕兩人可以在鵲橋上相會，而當中的鵲橋便是天鵝座，可惜的是現實中牛郎與織女兩顆星永被銀河分隔，不能相聚…

天鵝座

圖3:天鵝座附近的北美洲星雲(NGC 7000)

        夏季大三角天津四的視星等為1.25，是天鵝的尾部。因為天鵝座的形狀跟十字相似，故又被稱為北十字，跟位於南半球的南十字座成對比。在天鵝座另一顆特別的星，便是輦道增七，它位於天鵝的頭部，為一顆特別的雙星，兩顆星的顏色為一紅一藍，可見兩顆星的表面溫度相差很遠。深空天體方面,我們可以找到北美洲星雲( NGC 7000) (見圖3)和面紗星雲( NGC 6992)，它們分別屬於發射星雲和超新星殘骸，而北美洲星雲是因其形似北美洲大陸而得名，面紗星雲則有視星等12。上文提及的發射星雲是被高能量粒子離子化的星際雲，超新星殘骸是超新星爆發時拋出的物質。

天蠍座

圖4:像一個J字的天蠍座

        天蠍座是夏季星空之王，形狀像「J」字，位於南方天秤座和人馬座之間。當中天蠍座最亮的星是紅色的心宿二，是一顆超紅巨星，由於其不停地膨脹和收縮，其亮度變化在0.9至1.2星等，也是蠍子的心臟。在天蠍座中，我們可以於心宿二附近找到球狀星團( M4 )，及在尾部找到均屬於疏散星團的蝴蝶星團( M6 )和托勒密星團 (M7)。
在希臘神話中，天蠍座是希拉所派出去殺死獵人歐利安(Orion)(即獵戶座)的一隻毒蠍子。毒蠍子在歐利安每日必經的道路上等待，螫了他的腳，歐利安被蠍螫到而毒發倒地，但仍用最後一口氣打死毒蠍，兩者同歸於盡。天神為避免這對仇敵再碰面，而把天蠍座和獵戶座分別放在夏季和冬季星空，毎當天蠍座從東方升起時，獵戶座便會於西方落下。而杜甫有詩曰：「人生不相見，動如參與商。」《贈衛八處士》，當中的「參與商」便分別代表了獵戶座和天蠍座。

蛇夫座與巨蛇座

圖5:黃色線部分是巨蛇座,紅色線部分是蛇夫座

在1928年，國際天文學聯合會的國際天文學會議中，蛇夫座被認定為黃道上的十三個星座之一，從此黃道星座便由十二個增加至十三個，可是蛇夫座不屬於占星學的黃道星座(即十二星座)。兩年後，國際天文學聯合會正式把全天用線連起來、雜亂無章的星星，劃分為88個星座，每顆星只屬於一個星座，而每個星座均有自己的天區。依照這推算，全天應只有88個天區，可是事實上全天有89個天區，為甚麼呢?這是因為巨蛇的身軀被蛇夫握着，令蛇夫座的天區把巨蛇座一分為二，成為全天唯一一個橫跨兩個天區的星座。

人馬座

圖6:紅線部分是人馬座

        由天鵝座的天津四向天鷹座的牛郎星延長一倍，我們可以找到位於銀河中心的人馬座，又稱射手座。人馬座中心的形狀像一個茶壺，而壺嘴正好在銀河中心的位置，奶白色的銀河就像茶壺噴出的煙。茶壼的壺柄外形像北斗，但只由六顆星組成，故被稱為「南斗六星」。人們認為「南斗註生、北斗註死」，當中的「註」是「掌管」的意思，即南北斗分別掌管着生死。

圖7:斗宿一附近的礁湖星雲(M8)

        在斗宿一附近，我們可以慿肉眼看到屬於發射星雲的礁湖星雲( M8 )。在其旁，我們更可找到三裂星雲，又稱三葉星雲，特別在於它同時包含發射星雲、反射星雲和黑暗星雲，當中的發射星雲和反射星雲分為紅色和藍色的部分，而黑暗星雲因遮掩了背後的光，而形成三條裂痕，將發射星雲分隔成為三瓣。

武仙座

由天鵝座的天津四向天琴座的織女星伸延，便是全天第五大星座—武仙座。武仙座的外形像一個「倒K」或「H」。當中最亮星「帝座」是一顆紅巨星，其光度會於3至4星等間改變，古人常利用「帝座」的光暗來斷定王朝的盛衰及皇帝的命運。
在希臘神話中，武仙座代表英雄海格力斯，他接受國王尤里斯修斯的命令，執行十二項艱難的任務，任務中殺死了獅子座代表的食人獅、長蛇座代表的九頭蛇、巨蟹座和天龍座。

      看過這麼多的夏季星座，相信會對夏季星座有點熟悉了吧！希望各位讀者們能在夏夜中享受夏季星空之美！

百年一遇世紀天象: 金星凌日

作者: Alvin

        在今年的6月6日，本港將能觀賞到金星凌日，屆時大家可以觀賞這百年一遇的天文現象，萬勿錯過啊！

金星凌日(6/6)

        當金星在太陽的表面經過時，從地球上部分區域可看到黑色的小圓點在太陽的表面横過，我們稱此為金星凌日。

        金星凌日的週期為百多年，並會以一對相隔八年的方式出現，而上次香港出現金星凌日的時間便是2004年6月8日，但今年6月6日後，再下一次出現便要等到2117年。本次金星凌日由日出後(5時38分)不久，由6時12分開始，凌始內切和凌終內切(見下圖)分別發生於6時29分和12時31分，整個凌日過程個為時約六個半小時，屆時多個香港天文組織將會在本港設置多個觀察站，如尖沙咀星光大道尖沙咀星光大道，有興趣者可以到就近的觀察站觀賞此世紀天文現象，詳細地點可向攤位職員查詢。

凌始內切和凌終內切

觀察方法:

        在觀察金星凌日時，我們要小心選擇觀察的方法，因為太陽釋放的能量太強，會造成視力永久性的下降，甚至失明。某香港大學物理系教授曾打趣說，「我們一生人只有兩次機會，以肉眼直接觀察太陽」，你知道為甚麼嗎？在坊間有不少錯誤的觀察方法，如以墨水的倒影、透過太陽眼鏡或相機底片作觀察，但前者因反射大量紫外線，後兩者則因減光率過低，，故仍會對眼睛造成影響，皆不適合作觀察。

安全的觀察方法:

1.     太陽濾鏡:
在肉眼或望遠鏡前放置太陽濾鏡，以減低太陽釋放的能量到達眼睛。一般的太陽濾鏡的透光率可達致1/100,000，但我們也不應連續觀看超過3分鐘，亦不時要讓眼睛有充分的休息。

Solar Viewer 太陽濾鏡

Eclipse Viewer 日食專用濾鏡

2.     投影法:
利用望遠鏡把太陽的影像投影在熒幕或白紙上，然後直接觀看熒幕上的影像。這可方法可讓多人同時觀看同一影像，但需注意望遠鏡的鏡片能否抵受陽光投影產生的高溫。

對金星凌日有興趣嗎? 香港太空館有以下一系列的金星凌日活動

世紀天象金星凌日 講座系列 Transit of Venus 2012 Lecture Series
(粵語講解 to be conducted in Cantonese)

第三講:金星

日期:2012年5月27日(星期日)
地點:香港太空館演講廳
時間:下午3時-4時30分
講者張師良先生（香港大學理學院科學導師）

金星，時而在黃昏出現，時而在日出前出現，中國人古稱為太白，古希臘人封為愛 神維納斯，瑪雅人則透過長期觀測金星而製定出曆法，而這套曆法正正就 是現在 流傳關於2012年世界末日謠言的根源。1609年，伽利略首次觀測金星時發現，金星 原來跟月球一樣同樣有盈虧現象，自古以來地球位於世界 中心的想法不能解釋也 不再適用。天文學家後來在金星凌日中，發現了金星的大氣層，但今天我們知道， 金星的大氣跟地球的有很大差別，在60年代、 70年代，前蘇聯曾派出多艘探測船 登陸，但大部份都因為金星的大氣壓力太大及酸性太強而壓壞及腐蝕掉，今天我們 所認識的金星比數百年前的有極大的 進步。


第四講: 太陽系外的凌日現象

日期: 2012年6月2日(星期六)
地點: 香港太空館演講廳
時間: 下午3時-4時30分
講者: 李文愷博士（香港大學物理系副教授）

「凌日」這個現象，不單在太陽系發生，在太陽系外的其他恆星系統一樣存在。雖然，現在我們不用再依賴金星凌日來計算地球與太陽間的距離，但其背後 的科學仍一直應用於天文研究上，在尋找太陽系以外的行星系統時，「凌日」就大派用場 了。現今的天文研究也跟幾百年前的大不相同，研究行星間的科學 問題也比以前 更多角度，在是次講座，講者將會簡介太陽系外的凌食現象及現今的行星科學的天 文研究。


金星凌日觀測活動: 世紀天象．金星凌日

日期: 2012年6月6日 (星期三)
時間: 早上6時至下午1時
地點: 尖沙咀星光大道

2012年6月6日將會發生難得一見的金星凌日現象。興三五知己在繁華鬧市中，觀賞金星凌日更是難得的機會。參加者可在指導下於星光大道，利用各種不同的天文儀器及天文望遠鏡全程觀賞金星凌日現象，費用全免，歡迎參加。

網頁推介:
金星凌日2012 facebook page: https://www.facebook.com/transitofvenushk
金星凌日第三講facebook event: https://www.facebook.com/events/286993141390410/
金星凌日第四講facebook event: https://www.facebook.com/events/311003722307301/

日食－太陽，誰能吃掉你?

作者: Iris

日食的形成

要知道日食怎樣形成，首先來了解太陽、地球和月球之間的關係吧!

 
地球和月球的運行軌道是橢圓形的，因此，太陽、地球和月球三個天體的相互距離隨時都在變化著，而月球的本影(Umbra)範圍也跟月球和太陽間距離遠近而改變。離太陽愈遠，本影錐就愈長，相反離太陽愈近，本影錐就愈短。月球的影子分為中央完全沒有陽光到達的本影 (Umbra)、本影周圍有部分陽光到達的半影 (Penumbra)和偽本影 (Antumbra)，本影和偽本影都是呈錐狀和較暗黑的。
日食是當月球運行至太陽與地球之間時，三個天體接近排成一線時，從地球某些地區的角度仰望，月球遮擋了射到地球的太陽光線，月球身後的黑影正好落到地球上，因此太陽的部分或整個光球面看起來消失了。

影響到觀測哪種日食的主因：
1. 月球與地球的距離
2. 觀測者身處的地方相對月球陰影的位置

日食的種類

- 日全食 (Total solar eclipse)
觀測者身處於本影區內，當月球的本影錐比月地還長，本影錐掃到地面時，區內人們可看到整個太陽被遮蓋了。
此時大地變得昏暗，明亮的星星出來了！！在太陽原本的位置，只見暗黑的月輪，在它的周圍呈現出一圈美麗淡紅色的光芒，這就是太陽的色球層(Chromosphere)；在色球層的外面還彌漫著一片銀白色或淡藍色的光芒，這就是太陽外層的大氣—日冕(Corona)；在色球層上某些地區由於氣體猛烈運動而形成一些像火焰似的雲霧向上噴發，這就是日珥(Solar prominence)。色球層、日餌、日冕都屬太陽外層大氣，在日全食時這些現象更顯然而見。

以上分別是色球層 ，日冕及日珥

- 日偏食 (Partial solar eclipse)
觀測者身處於半影區內，會看到太陽被遮蓋了某些部分。日偏食的程度是視乎太陽被遮蓋的大小，遮蓋愈多，偏食愈強。
- 日環食 (Annular solar eclipse)
當月球距離地球較遠時，月球本影錐比月地還短，它的本影不能抵達地球。它延長出的偽本影(本影錐下的地區)錐會掃到地面，即月亮不能完全把太陽遮蓋，因此身處偽本影投射區的人可以看到太陽中央部份被遮蓋了，太陽變成一個環狀。
- 全環食 (Annular total solar eclipse)
全環食是日食種類中較罕見的，在月地距離和月本影的長度很接近時，偽本影掃到的地區會產生日環食。隨著月影的移動，月球本影到達另一地區，這裡就會發生日全食，而當月球本影離開地面，月球偽本影再次掃過另一地區，日環食再次出現。全環食的順序是環食－＞全食－＞環食。

日食的過程

一次日全食的過程可以包括以下五個時期：初虧、食既、食甚、生光、復圓。

1. 初虧
由於月亮自西向東繞地球運轉，所以日食總是在太陽圓面的西邊緣開始的。月亮的東邊緣剛接觸到太陽圓面的時刻，稱為初虧。這是日偏食的開始。

2. 食既
從初虧開始，就是偏食階段了。月亮往東運行時，太陽圓面被月亮遮掩的面積逐漸增大。當月面的東邊緣與日面的東邊緣相內切時，稱為食既。

 
當月亮快完全遮擋太陽時，在日面的東邊緣會出現一弧鑽石似的光芒，這就是鑽石環(Diamond ring effect)。同時在瞬間形成為一串光點，像一串閃耀奪目的珍珠高高地懸挂在漆黑的天空中，這種現象叫做珍珠食或倍利珠。原因是月球表面有許多崎嶇不平的山峰，當陽光照射到月球邊緣時，就形成了倍利珠現象。這現象通常只維持1-2秒，然後太陽就完全被遮蓋，進入日全食的時刻。

1. 食甚
食甚是當月球圓面中心和太陽圓面中心相距最近時。對日偏食來說，食甚是太陽被月亮遮去最多的時刻。

2. 生光
當月球圓面和太陽圓面第二次內切時，稱為生光。這是日全食結束的時刻。在生光將發生之前，鑽石環、倍利珠的現象會再次出現在太陽的西邊緣。而在日全食時看到的星星、色球層、日珥、日冕等迅即隱沒在陽光之中，陽光重新普照大地。

3. 復圓
生光之後，太陽被遮蔽的部分逐漸減少，當月面的西邊緣與日面的東邊緣相切的剎那，稱為復圓。這時太陽又呈現出圓盤形狀，日偏食的過程也結束了。


**日偏食只有初虧、食甚和復圓這三個階段 (1+3+5)。
**日環食缺少食既和生光的階段，但有環食始和環食終。

中國古代看日食

中國古時稱日食現象為「天狗食日」。日食這種異象常被誤認為不祥之兆。就古人理解，日食之所以發生，乃上天意志干預人間、警示君王，而“日不食、星不悖”才是“太平盛世”。每當日食現象發生，古人就會敲門擊鼓、朝天空射箭、拿物或人祭祀以祈求太陽儘快復圓。
此外，日食在古中國也有更科學的實際作用。由於推測日食出現日期需要計算太陽，地球和月亮的運行的關係與周期，因此古人也會用日食去證實曆法的準確性，令曆法更精確。

觀看日食時的溫馨小提示  

儘管日食時的陽光比平時弱，但如果以肉眼直視太陽或帶普通的墨鏡觀看，還是會傷害觀測者的視網膜，甚至造成永久性的視力下降。因為太陽光中強烈的紫藍光(Violet-blue visible light)會對視網膜造成嚴重傷害，嚴重會導致失明。

正確的觀測方法：

肉眼觀看: 採用太陽屏濾光片(solar screen)。這是一塊經過特別鍍鋁的塑膠薄膜，不但可以減弱陽光裡的可見光（反射回99.999%，只透過0.001%），還能夠阻擋紅外線等穿過，因此無論將它用於肉眼觀測或望遠鏡觀測上，都是非常安全的。但也切記每次觀看太陽的時間最好不要超過1 分鐘。

   

減光法:
方法是在望遠鏡或雙筒鏡前蓋上一塊濾光片，以減弱陽光光度。這個方法的好處就是陽光在進入望遠鏡前已被濾去絕大部份，能夠進入的光量就不足以對我們眼睛造成傷害。另外的一個好處就是可以盡用鏡頭的口徑，充份發揮鏡頭的分解能力。 通常使用的濾光鏡有兩種。第一種是太陽濾光鏡 (SOLAR FlLTER )，它的濾光鏡可隔住部分陽光，口徑大小尺碼均備，不過較昂貴。另一種就是上面提及的太陽屏。這兩種濾光片除了可用來目視觀測外，亦可用作拍攝太陽。

投影法:
這個簡單可讓一小組人同時觀看。方法就是利用望遠鏡或雙筒鏡將太陽影像投在目鏡後的屏幕上。屏幕和目鏡的距離愈遠，影像也愈大和較暗，反之，影像則較小和較光亮。

針孔投影法:
在家裡沒有以上設備也沒關係，你也可以製作一個針孔投影盒，做法十分簡單！
只要將鞋盒之類的盒子塗黑，或用黑卡紙製成闊25CM，高25CM和長28CM的盒子，在盒子頂部剪開2CM X 2CM的正方形孔，再在孔上蓋上錫紙並用針刺穿一個小洞。最後在底部貼上白紙作投影太陽倒影，並在旁邊剪出一個觀看口用來觀看白紙上的太陽投影。這個投影盒便完成了！當日食發生時，只要把盒對準太陽並調較角度，太陽的投影便會在白紙上投影出來了。透個這個方法，整個日食過程可以既安全又簡單地觀看到。

:::::下次日食:::::
下一次香港看到日全食的日期將會是2881年3月21日，我們無辦法等到那一天，在香港觀看如此壯觀的日全食！
不過，我們仍有機會在2012年5月21日早上5時41分-7時16分香港看到難得的日環食，不要錯過喔！


 資料來源:
美國太空總署，香港天文台，香港太空館，天文論壇，新華網，坐井會

[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。