Thursday, March 08, 2007





宇宙先天太極圖

王寶貫


太 極圖據傳是道家陳摶老祖(號希夷先生﹐? - 989 AD)傳下來的﹐有說是他的『先天太極圖』就像是上圖中的黑白圖一般﹐但真相尚無可考。比他後來的周敦頤作了《太極圖說》﹐其中的太極圖跟這圖卻不太相 同。不管原圖如何﹐太極圖標準的就是包含了陰陽兩儀﹐多半有點像『黑白兩魚』的形狀。周敦頤的太極圖看起來是個靜態的圖﹐而一般的太極圖(如本圖)則產生 動感。而陰儀之中有一點陽﹐陽儀之中有一點陰﹐產生『陰陽交感』的意象。

太 極圖的妙處在於﹐它把抽象的概念用具象的圖形表達了出來﹐除了陰陽之象外﹐又有動感﹐從而隱含了『元氣』這一概念。不但道家人物將之尊為道徽﹐解易經的學 者免不了要利用之來說易﹐便是舉凡神秘﹑數術﹑武功﹑卜筮者流﹐不管說得出道理或說不出道理的﹐一律往身上貼個太極圖﹐以示博大真人高深莫測。流風所及﹐ 連量子物理大師波耳(Niels Bohr)也為之傾倒。

這太極圖看來應是古今圖形設計的第一名。

然 而近來觀測到的宇宙自然狀態硬是有看起來幾乎就是太極圖的圖樣﹐這就是上圖中那幅彩色圖﹐它叫作『宇宙微波背景輻射雙極圖』(Cosmic Microwave Background Radiation dipole﹐ 簡稱CMBR dipole)。兩圖的結構幾乎一模一樣。(原圖是作橢圓形﹐我用繪圖軟體將之調整為圓形﹐比較起來容易些)。

這幅圖是用COBE(Cosmic Background Explorer﹐ 宇宙背景探測號)衛星所觀測到的宇宙微波背景輻射(Cosmic Microwave Background Radiation﹐ 簡稱CMBR)相對於本星團的移動速度圖。它的闡釋如下。

地 球有自轉﹐24小時一圈﹐但是地球又繞著太陽『公轉』﹐一年一周﹐其瞬時速度大約每秒30公里(也就是時速10萬8千公里﹐算是相當快了)。而太陽又帶著 整個太陽系一家老小繞著銀河系中心轉﹐一圈大約要兩億多年。估計一下﹐平均速度大約每秒250公里﹐是地繞日速度的8倍左右。

銀河系屬於一個星系集團﹐叫做『本星團』(Local group)﹐大約有30個成員﹐每個成員都是和銀河系大小類似的星系。一般而言﹐一個典型的星系包含大約2-3千億顆星球﹐每顆星球類似太陽(亦即地球之一百萬倍大小)。而宇宙中德星系估計也在千億以上。

這個本星團也一樣以某種速度在宇宙中移動。但是速度是多少﹖這個問題首先要問﹕相對於什麼的速度﹖愛因斯坦的相對論指出﹐宇宙沒有所謂的中心﹐沒有誰是『絕對靜止』的﹐所以『相對於誰』就成了大問題。

可 是1965年卻有人測出了所謂『宇宙背景輻射』﹐這是無所不在的微波輻射﹐從四面八方來﹐很均勻。現在唯一能解釋這微波輻射的理論指出﹐這是宇宙創生時- -呵呵﹐這可是真正的說來話長﹐要回歸到至少130億年前﹐所謂的『大霹靂』(在那之前﹐應無所謂『時間』)之後『不久』(大約30萬年)所釋放出的輻射 線。在那之前的宇宙密度太大﹐對輻射不透明﹐因之也就無法觀測到輻射。那時候整個宇宙幾乎完全對稱﹐因此這輻射也應很均勻對稱﹐而實際上量出的也是如此 (有一點小波動﹐其詳細尚在研究中)。這早期宇宙溫度已經降到3000K左右﹐現在更是冷到2.7K。而1965年威爾遜(Wilson) 和潘基亞(Penzias)所觀測到的就是這冷輻射。它的光譜符合一個溫度為2.7K的黑體輻射。

所以這背景輻射變成一種可用的指標﹐可以來制定『相對速度』﹐要不然地球在宇宙的軌道太複雜了﹐根本無從相對起。

現 在如果地球相對於宇宙背景輻射是『不動』的話﹐那麼我們應該不會觀測到『紅位移』和『藍位移』。這位移是由於所謂的『都卜勒效應』引起的﹐迎面來的光波長 會變短(也就是變得較藍)﹐而離我而去的光波長會變長(變紅)﹐速度越快﹐變得越多。您如被抓過超速﹐那警察用的就是這種效應(都卜勒雷達)。這種波長位 移不止發生在可見光﹐任何電磁輻射及聲波都有類似效應。

用COBE 測量結果﹐發現地球相對於宇宙背景輻射有相對運動(有紅藍位移)﹐就是這幅『先天太極圖』所要顯示的。圖中的紅藍等色就是代表這些位移的程度。根據這些資 料去推算﹐本星團相對於宇宙背景輻射的速度大約是每秒600公里。我們可以把這速度當作是銀河系相對於極遙遠星體的相對速度。

既然是宇宙最早期的輻射﹐稱之為『先天』﹐誰曰不宜﹖這還真是宇宙之『元氣』呢﹗

難道希夷老祖在睡覺時夢見這宇宙背景輻射相對速度的『陰陽分佈圖』﹐難得一覺醒來﹐趕快畫了這幅『太極圖』作備忘錄嗎﹖

您如拿這問題去問他﹐碰巧他剛睡醒的話﹐他多半會說﹕『談這作啥米﹖來來來﹐下一盤棋﹗』

呵呵呵呵呵。

COBE原資料來自美國航空太空總署(NASA)

0 Comments:

Post a Comment

Subscribe to Post Comments [Atom]

Links to this post:

Create a Link

<< Home