暗能量、外星生命與諾貝爾的遺憾

Lex 問宇宙的最終命運。他押會永遠膨脹，理由是暗能量多半是真空的量子起伏；但這無法證明，也可能是會變的新場。他提到早期暴脹的能量後來變成一般物質，宇宙先減速約 90 億年，約 50 億年前才開始加速。

他不信有超自然的奇蹟，說法大致分兩類：不會變的真空零點能，或會變的新能量場（quintessence 一類）。有些模型已被資料排除，多數還沒有；多重宇宙的泡泡從外面拉我們也還沒被排除，但不是目前的首選。

他說有時半夜醒來會想，暗能量和暗物質會不會是這個時代的本輪，只是補丁。接著談哥白尼、克卜勒到伽利略：哥白尼偏好太陽居中，當時的觀測並沒有比托勒密體系好多少；克卜勒要靠第谷的資料才分得出橢圓和稍偏心的圓；伽利略 1610 年前後看到的金星相位，才是日心說的決定性證據。

Lex 問人類文明會怎麼終結。他先把人為因素擺一邊，說人類到不了宇宙熱寂，機器也許可以；一二十億年內太陽變亮，海洋就會蒸發。接著談小行星（約 1 公里就足以改變文明，10 公里以上才是大滅絕）：提早幾十年發現就能偏轉；彗星來自古柏帶、散射盤和歐特雲，預警只有幾個月到一年，噴氣還會改變軌跡，只剩幾個月時只能想疏散。

他說地球生命史上，估計只有一次大滅絕可能是附近的伽瑪射線暴造成，證據還是間接的。他覺得更現實的是較小的小行星，以及把北美電網短路的巨大太陽閃焰；天文學家全天候監看太陽，有一兩天的預警，電力公司可以先關閉電網。

他認為人為威脅、天然或人造的疫病、超級火山比天文威脅更大。他提到約七萬多年前的 Toba，人口估計降到一萬或五千人，Yellowstone 底下也有超級火山；農業中斷、電網停一年，現代人比獵採者脆弱得多。Lex 接著說自己看了生存主義者的節目，體會到整套系統有多脆弱。

Lex 提到 Elon Musk 的務實說法。他認為人類天生是探索者，也該把種子播到別處，但不能拿來當不顧地球的藉口；他同意去火星，卻認為 Musk 對殖民地成形的時間太樂觀，同時稱可重複使用的火箭是 game changer。他也指出火星大氣不到地球的 1%，得蓋穹頂、處理水，最後得 terraform。

他說幾乎每顆星都有行星系，據信每五顆就有一顆有類地行星；Kepler 衛星用凌日法找到數千顆候選。困難在距離：天狼星 8.7 光年，以地球脫離速度（每秒 11 公里）飛要約 25 萬年，約一萬代人。他看好的是能冬眠、自我修復、抵達後自我複製的機器。

Lex 問機器能不能帶著人的意識火種。他說自己喜歡想像思想與情感都來自 0 與 1，矽基生命可以算人類演化上的後代，別人卻覺得可怕。Lex 則說他無法想像人類造出的系統不帶有人性的美，反對「冷酷、沒有意識」的想法；他補上機器比人更能撐過存在威脅。

相對論讓人在自己的參考系裡短時間抵達，但所需能量大到難以想像：LHC 能把質子加速到光速的 99.9999%，人身上卻有天文數字的質子，還得加上火箭。他支持 Yuri Milner 等人的 Starshot 構想，用雷射推一台小相機去 4.2 光年外，但說那和送人是兩回事。

他說以現有物理看，這些方案多半「far-fetched if not impossible」。非旋轉黑洞的奇異點會擠碎人；旋轉黑洞理論上有穿過的路，但他說多半穿不過：不是把蟲洞擠閉，就是被質量膨脹不穩定性汽化。更大的麻煩是能回到出發之前，造成祖父悖論，物理學家對因果律被破壞很認真。曲速方案則要先到前方才能改變時空，等於沒省時間；冬眠能把一萬代變成一代，但能量需求仍然巨大。

他自稱悲觀派：可觀測宇宙有 10 的 22 到 23 次方顆恆星，但他傾向銀河系只有我們，至多一把。理由有四：地球史上超過 100 億個物種沒有第二個走到這一步；智人只出現約 25 萬年；智能是否有長期演化優勢不明；加上費米悖論。Lex 問外星人會不會已經在這裡、只是我們認不出，他用螞蟻看不到帝國大廈來回應。

他喜歡的解釋之一，是真正聰明的物種選擇不殖民星系；但他認為最可能的答案是它們真的很稀有。生命起源本身就極難，單細胞到多細胞在地球獨立發生過幾十次，似乎不是大濾網；若在別處找到三葉蟲這類生物，對我們是壞消息，代表濾網在前面。若我們是唯一，就代表人類闖過了，這是樂觀的一面。

他認識也敬重 Hawking，但不同意不要廣播自己的位置：無線電和電視早已外洩了一百年，有能力壓垮我們的外星人早就知道我們、只是不在乎，像人不會刻意去踩人行道上的螞蟻；真要動手隨時都可以，廣不廣播都一樣。

Lex 提到有網站記了數百萬件通報，也說他相信海軍飛官 David Fravor 看見了他說的東西。他認為應該有人去調查，但至今沒人拿出可在實驗室驗證的實物，照片多半難以判讀；他不排除外星飛行器曾經來過，卻覺得即時改航向、監視我們再回報母星不太可能。他自己年輕時看過證據覺得不夠有說服力，便選了別的方向，並說天文學家很少通報不明現象，常接到把金星當 UFO 的電話。

Lex 問：觀測宇宙的半徑是 45.7 billion 光年，宇宙年齡只有 13.7 billion 年，怎麼對得上？他解釋是空間本身在膨脹，光走過的路段繼續被拉長，像機場的電動走道，乘上三倍出頭；這不違反光速，因為光速是局部量測的量，相對論限制的是穿過既有空間的物體，不是空間本身。

他說「宇宙從一個點開始」是太隨口的說法；若是封閉宇宙，一開始就是超球面，不是點。多數宇宙學家認為空間現在是無限的，暴脹（他提到 Alan Guth 是創始者之一）讓光永遠繞不回後腦勺，所以操作上就是無限。他說自己是觀測天文學家，只談看得到的。

Lex 想談大霹靂之前。他說這些是 hypotheses 而非 theory，在科學邊界上，依據的是相對可靠的物理：好比 50 個預測有 49 個能測，最後一個測不了。量子起伏從無中生有確實違反能量守恆，但他說那本來就是古典定律；之後暴脹時正能量和負的重力位能互相抵銷，總能量不變，就像蘋果往下掉。

Lex 問 Penrose 的想法：大霹靂之前的資訊可能傳過來。他懷疑，並說目前沒有人人信服的量子重力理論；微波背景中也沒看到洩漏。有人宣稱看到與其他宇宙碰撞的圖樣，他認為只有 5% 的偶然機率不夠，希格斯粒子是用 5 個標準差（約兩百萬分之一）才宣布的。他以加速宇宙為例，說多種獨立方法得出同樣結論才算站穩。

他說從沒想過自己會參與這麼革命性的發現；1998 年用超新星看出來，諾貝爾獎是頒給觀測事實，不是頒給解釋暗能量。他說明加速的意思：星系退行本該越來越慢，像向上拋的蘋果，但前 90 億年確實在減速，最近 50 億年卻在加速。

Lex 談獎項帶來的認可和遺憾。他說諾貝爾遺囑裡沒有三人上限，是 2011 年諾貝爾週，一位隊友去斯德哥爾摩查過的；領頭的三位邀請全隊參加。他舉 2017 年重力波的獎、逝者不頒獎、六到八千人的希格斯發現，說現代科學多是大團隊；也說有物理學家因沒得獎而人生被毀。

他說獎給了兩隊領隊，以及後來那篇論文的第一作者，也就是他當時的博士後，他是直接導師與第二作者。至於自己，他兩隊都在，大概排第四到第七。Lex 說他排進前三可以辯護，並談到以概念或團隊領獎的想法。他提到 2015 年 Breakthrough Prize 表彰了兩隊，但三人上台分一半獎金，其餘約 50 人分另一半。

Lex 說 Penrose 或許該獨得。他說 Penrose 也許該在 Hawking 生前和他共享；今年 Ghez 得獎，靠的是至少十年前就有的證據；系外行星的獎漏掉了 1992 年在 Penn State 找到脈衝星行星的人。他說自己盡量不去想：「was I number three? probably not.」，沒有他的博士後就不會有這個結果。

他兩隊都在，但偏好 Schmidt 團隊的作風：那裡都是朋友，文化比高能物理的階層式團隊平等。晚宴上他請兩位院士多喝酒，對方承認若有四個以上同樣值得，會等其中一人過世，或乾脆不頒。接著談發現脈衝星的研究生、被視為暗物質發現者之一的女天文學家都沒拿到諾貝爾獎，以及今年有女性得獎；Lex 把這和奧運、圖靈獎、Elvis 沒寫自己的歌連在一起談。

他說多數恆星安靜死去，少數爆炸，把重元素送進宇宙；用已知距離的星系校準超新星的真實亮度，再看更遠的亮度就能推距離，像看車頭燈。用來量宇宙的是 Ia 型：白矮星吸走伴星物質，到約 1.4 倍太陽質量就失控核融合，電子簡併壓力讓它無法膨脹降溫。他講到 Chandrasekhar 在船上算出這個極限，導師 Eddington 卻在會議上嘲笑，勸年輕人別因導師一句話就放棄，但也不是都別聽。

他說 Ia 型並不一致，他自己的工作之一就是證明這點；所以是「可標準化」而不是標準燭光。1991 年他研究了亮度最極端的兩顆，當時對用它們有點懷疑；1993 年同事 Mark Phillips 發現越亮的衰減得越慢，校準就成立了。當時高 Z 團隊有 16 顆、另一隊有 40 顆，但前者測得更準，統計不確定度相當。

Lex 問這些爆炸的感覺。他說不希望在約 10 光年內有一顆，銀河系直徑則有 10 萬光年。他把這稱為「The Greatest Story Ever Told」：DNA 的磷、血液的鐵、骨頭的鈣都來自恆星的核反應，被爆炸散入星際；大霹靂沒有造出重元素，太陽也只會燒到碳和氧。

Lex 問他在 Caltech 與 Feynman 的往來。他修了 Feynman 的廣義相對論與量子物理應用兩門課，論文指導則是另一位。他說 Feynman 是他認識的人裡直覺最好的，提到費曼圖，以及粒子「嗅出所有可能路徑」的看法；Feynman 認為講不給外行人聽懂，大概就是自己沒真懂，也曾在課堂上點名他和另一位愛問問題的同學，還請他們吃午飯。

Lex 問生命的意義。他說「life is what you make of it」，意義常來自自己設的目標，不必像牛頓那樣改變世界，幫助別人往往最有滿足感。他認為人是宇宙認識自己的方式，希望科學用在好的地方、人類不要毀掉自己。最後談物理常數：中子與質子質量比稍有不同，宇宙就會很無聊；他傾向有很多宇宙，但若只有一個，那也是難以置信的幸運。