2014年5月27日

銀河導航系統

作者/曾耀寰(任職中研院天文所)

人類之異於萬物,異於禽獸,有人說是大腦思考,也有人說是語言,甚至認為人類製作和運用工具是獨一無二的能力。天文學家可能會認為是夜觀星象的能力,利用星座在夜空中的位置變化,作為時間測量和地理位置的認定也是人類的創舉。但隨著人類對大自然的探索,對地球上其他生物的深入瞭解,科學家發現利用星空不僅是人類的專利,非洲的糞金龜(Scarabaeus satyrus,圖一)也會利用天上的星星幫助牠們導引方向。
圖一:糞金龜與牠們巢中的糞球。

糞金龜是以哺乳類動物糞便為食的昆蟲,牠們在糞便中搓揉出糞球,然後以後腳鉤住糞球向後推行。糞金龜一天的「食量」可以超過自身體重,為了維護「食物」,糞金龜在搓好糞球後,會儘速離開現場,以免被其他糞金龜搶走。但在晚上,糞金龜該如何維持行進的方向,瑞典科學家達克(Marie Dacke)的最新發現(2013年),糞金龜會利用夜空中的帶狀銀河作為導航的工具,讓牠們找到前進(或者說後退)的方向。

倬彼雲漢 昭回於天
夜空中最明顯的是月亮,還有肉眼可見的六千多顆恆星,利用銀河作為導航是很奇特的作法,銀河是什麼?和其他恆星有何差別?銀河是夜空中一條模糊的亮帶,不同緯度的位置會看到不同排列分佈的銀河,自古就有許多銀河的傳說,希臘神話將銀河當成宙斯老婆希拉潑灑的乳汁,澳洲土著認為銀河是造物者就寢前營火的上升煙霧,美洲土著則視之為戰士上天堂的道路,在中國則是分隔牛郎和織女的天河,所謂「牽牛處河東, 河西閑織女。雲漢爛清光,佳期渺何許。」

到了理性思考的希臘時期,神話故事不再只是解釋大自然的理論,例如亞里斯多德認為看似帶狀雲氣的銀河是地球的水蒸氣,而公元前五世紀的希臘哲學家德謨克利特則視為許多星星的集合,1609年的伽利略透過自製望遠鏡,看到銀河是匯聚成群的無數恆星,但是對銀河外型的具體描述則是來自十八世紀的德國哲學家康德。康德年輕尚未成為哲學的一代宗師之前,曾在報紙上看到一篇針對英國自然哲學家賴特(Thomas Wright)著作《宇宙新理論或新假說》的書評。賴特是個教徒,他想透過宇宙來彰顯上帝的偉大,他認為宇宙的中心是上帝的寶座,宇宙外面是黑暗的地獄。結果該書評錯誤描述賴特的想法,造成康德誤以為宇宙是一個群星聚集的扁平圓盤,而當時所認識的宇宙就是銀河。......【更詳細的內容,請參閱第534期科學月刊】

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