【看火車】小粗坑步道－基隆河與東北角大展望

瑞芳不僅位於基隆河的中上游河谷，東北方更是相當受歡迎的海岸線景觀，附近不少山峰擁有可收納所有元素的大展望，因此相當受到登山者喜愛。趁著梅雨季的空檔，版主這次走訪小粗坑步道，尋找可以爬山看火車的地點。

步道巷口距離猴硐車站1.5公里路程，步行時間約20分鐘，或是搭乘808路公車至粗坑口可以省下一些體力。從巷口至觀景平台約20分鐘，不過從下面這張魯地圖就可以清楚發現步道幾乎垂直等高線往上，因此爬起來相當吃力。

綠色路徑就是此次路線

巷口的指示牌

登山口指示標(距巷口約5分)

這條步道前半段沿著小粗坑溪而上，途中會經過三座橋梁，接著就是陡上的石階路。

送電到聚落的電線杆

步行十多分鐘後終於抵達小粗坑聚落。小粗坑過去是位於猴硐與九份之間的煤礦聚落，不僅是往來兩地之間的交通要道，附近也有小規模的礦坑開採。不過在礦業沒落後，人口大量外流，除了少數人家尚有人氣外，大部分僅剩石頭砌成的斷垣殘壁。

唯一看起來有人居住的房子

繼續往觀景平台走......。

從岔路出發不久後抵達了侯硐國小小粗坑分班舊址，如今僅剩下長滿爬藤植物的舊大門。

爬上石階後有一間小土地公廟

終於抵達觀景平台！

台陽63定位點

從小粗坑聚落到觀景平台似乎人跡罕至，步道寬度大約僅一人可通過，兩旁的植物生長茂盛，一路上撞到了不少蜘蛛絲，真可說是生態豐富。觀景平台以木棧板搭成，不過在長年植物生長下早已沒有景觀可言。好在從下方照片中的右前方有一條土徑，從土徑往下方切就可以抵達展望大石上方，大石附近還有一顆新北市地政局的定位點。

展望點要從右前方下切

新北市地政局的定位點

展望大石

在展望大石上方，從瑞芳到員山子分洪、腳下的福住隧道全都盡收眼底，天氣好時甚至可以看見外海的基隆嶼。話不多說，就來拍火車！

兩班平溪線柴客車在第二基隆河橋交會

561次莒光號

426次太魯閣號

誰的空間？誰有權力？－台北車站大廳

自從2012年台北車站售票房遷移至西側後，騰出的空間原本作為活動展演使用的大廳，然而由於當時在售票口前的椅子也跟著被撤除，8年來不論是台灣人或是外國人都習慣在這空曠的大廳席地而坐，成為一種特殊的車站風景。

不過這早已成為常民文化的日常風景，卻因防治武漢肺炎的社交距離限制規定，成為台鐵禁止民眾席地而坐的理由。如今疫情稍稍緩解加上穆斯林的傳統節日開齋節將近，各界都在詢問台鐵何時能夠再度開放大廳供大家休憩與聚會。台鐵於昨日出面說明表示，現階段因防疫指揮中心尚未開放群聚活動，因此不開放開齋節聚會。孰料受訪官員卻加碼表示正研議疫情過後也不會開放，認為「感覺起來環境也不會這麼凌亂，若民眾未來有等待需求，台鐵在付費區域有擺設足夠座椅」。

支持台鐵的一方論述主要是「阻礙乘車動線」與「有礙觀瞻」這兩點。以前者來說，台北車站進入地下一樓剪票口的樓梯共有八處，且均勻分布在南北兩邊，客觀來說從台北車站四方到剪票口的最短路徑完全不會經過大廳，要說阻礙乘車動線稍嫌牽強。因此問題就是「有礙誰的觀瞻」？

「有礙觀瞻」是相當主觀的詞，是論述者想以自己的權力，將看不順眼的事物排除於空間之外。不過這裡想和大家討論的是這是誰的空間？誰有權力論述？台鐵雖然是鐵道營運業者，但在百年來鐵道文化積累下車站早已不是誰能獨佔的空間，台鐵在使用權力時自然無法排除公共討論。以「凌亂」形容空間人群群聚，不僅無視大廳空間早已公共化，是濫用管理權的話語霸權；同時還以付費與否決定誰有資格使用空間休息，更是對弱勢的資本壓迫行為。

空間就是權力的展現，自古以來的威權統治者無不掌握空間論述權力，塑造自己想像中的空間樣貌。如今台灣已走向民主化三十年，當權者應適度將空間論述權力釋放予公民社會，由公民社會在互相禮讓的基礎下自由使用，才能讓空間能夠真正解嚴！

【拾光博物】台博館鐵道部園區搶先看！

今天是博物館日，因此我今天要來開箱鐵道部園區！

座落在台北府城北門對面的半紅磚半木造建築，是由森山松之助設計的總督府鐵道部廳舍。過去這塊地是清代機器局的所在地，日本政府在1918-1919年建設了新廳舍，成為當時擘劃全台灣鐵道路網的核心。戰後由台灣鐵路管理局繼續使用，直到地下化台北車站完工後鐵路局遷入，鐵道部廳舍才逐漸廢棄。最後在2006年文建會與交通部協調下，將廳舍交由台灣博物館進行修復，修復後並由台灣博物館營運。

鐵道部建築修復工程大致在2016年告一段落(詳見《鐵道情報》233期)，之後便進行常設展規劃與設計，終於預計在今年正式開館營運。然而，由於武漢肺炎疫情在全球蔓延，試營運因而延宕至4月底，且對散客每周僅開放三天、共六場次（每場一小時）之自由參觀，並嚴格限制每場預約參觀人數在20人以下。版主我終於在上周搶到了參觀名額，得以看看在台博館策畫下的台灣鐵道展會是什麼樣子。

走進鐵道部廳舍西翼走廊，兩側是特展室，目前正展出臺灣鐵道旅館特展。鐵道旅館是隨著縱貫線通車而完工的建築之一，是台灣第一間西式旅館，並隔著北三線道路與台北車站對望，可說是日本展現殖民地治理的展示場。除了招待貴賓，台灣的重要發表會與聚會也都會選在鐵道旅館舉行，例如台灣美展、蓬萊米發表會等等第一事件。特展中透過大量的舊照片與場景營造，試圖帶大家回到那個現代、奢華的鐵道旅館。

鐵道部廳舍東翼一樓的常設展從台灣鐵道百年歷史出發，除了以年表輔以歷史照片講述台灣陸上三次空間革命，更以華麗的投影呈現台灣鐵道路網的延長與消逝。火車是一般人接觸鐵道的媒介，在火車日常展區台博向台鐵切了三分之一、第一代莒光號車廂的SP32852號內裝展示，在博物館再現了搭乘莒光號的氛圍，不過可惜的是內裝仍維持最後使用狀態，並未恢復原始內裝設計。除了火車之外，台鐵各式各樣的車票當然也是常民記憶的一部份。車票展示特別用可旋轉的壓克力板包覆，不同於一般平面展示僅能看到車票的一面，透過旋轉車票可以看到背面的座位資訊等使用痕跡。

車票展示跳脫過去只能展示一面的平面展示

不過因為一小時的參觀時間實在太短，版主只能勉強逛完一樓展區。總結來說，常設展的策展方向是以鐵道帶領台灣走向現代化的視野，試圖完整呈現鐵道建設、車輛技術等等各式各樣的鐵道面向，以一個完全沒有接觸鐵道知識的觀眾來說是一個不錯入門的管道。不過，畢竟車輛、號誌等物件的體積都相當龐大，以鐵道部廳舍有限的空間來說能放入三分之一的莒光號內裝我想已是極限，即便仿作也很難完美按照比例復原，以致產生許多比例怪異的展品。

材質與比例都不對的瞭望車

空間狹小甚至還要配合梁柱，更顯比例怪異

另外，雖然能感受策展方想完整敘述鐵道學的企圖，但在有限的空間下什麼故事都講，就顯得什麼故事都說不好。比方說細節的車輛技術展示在這樣的空間與資源下就是難以處理的知識，以致於車輛的介紹仍只能停留在一般陳列館就能做到的圖片、文字與模型展示，可說是相當可惜的部分。

什麼都說，就什麼都只能講一點點

除了為人詬病的怪異比例展品之外，許多展品介紹多會附註「複製品」、「情境造景 非原場景還原」。不禁令人納悶，為什麼一座「博物」館會有這麼多展品並非出自自己的館藏，甚至連場景都無法考究還原，還得特別說明是意象？不僅讓人對於博物館本身的館藏能力打上問號，更是讓博物館所呈現的真實性大打折扣。

除了桌椅為實物之外都是意象

部分場景甚至放上了免責聲明

以鐵道部這樣的室內場館與臺灣博物館累積的藏品保存能力來說，這座園區應該將展示與藏品收集的重點放在歷史文獻、聲音、影像與常民記憶等無形文化上，藉此讓觀眾與鐵道有感情連結，展覽所要述說的故事才會讓人印象深刻。同時輔以車票印刷、電氣路牌閉塞機等難度較低且具真實性的操作體驗，更能收畫龍點睛之效。期望台博館能在7月正式開館前調整常設展內容，好好地把自己所能掌握的故事說好，絕對比每一個故事只說一點點更吸引人。

文獻解讀應該是台博的強項，
但可惜珍貴文獻只是櫥窗裡的展品

適度的互動體驗應能收畫龍點睛之效

5/19追記：

有些人認為鐵道部園區的定位有一些問題，但我認為這個困境也不只有鐵道部園區會遇到，而是全台灣各個主題式博物館都要面臨的問題。台灣博物館在臺灣文化詮釋、古蹟修復與文化藏品典藏能力是無庸置疑的，只是現代臺灣文化研究領域開枝散葉，各個主題領域專業日益專精下，以大尺度臺灣現代化架構說小尺度主題故事就難以讓人獲知全貌。尤其在現今網路資訊大爆炸、知識逐漸變成常識的年代，博物館展示若還只停留在「多」、「廣」、「包羅萬象」的層面，缺乏「深度」體驗的話，很容易就被80/20理論裡的20%觀眾看破手腳，博物館就很容易受到核心群眾的挑戰。

【閱讀時光】你我都是熊褓姆！《小熊回家》教我們的事

近日因為疫情的關係，許多人在家的時間增加，似乎是個好好把架上的書拿起來品味的時機。今天剛好是南安小熊「妹仔」回家滿週年的時候，就讓我們來看看《小熊回家：南安小熊教我們的事》！

話說從頭

故事要從2018年7月說起，一隻幼年台灣黑熊在花蓮南安瀑布附近被遊客發現，玉山國家公園巡查員見她精神狀況不佳便帶回安置。正巧，人稱「黑熊媽媽」的屏科大教授黃美秀老師正帶著學生下山結束實習課程，一行人進入遊客中心時學生立刻通知老師「有熊！」黃美秀老師與同行獸醫立刻前去查看小熊狀況。經過獸醫檢查後，幸好小熊並沒有受傷，只是受到驚嚇而輕微脫水，於是先替她補充電解質水穩定情緒。考量到熊媽媽可能還在附近找小孩，於是決定在發現地附近架設簡易圍籬，不至於讓小熊到處亂跑，也能讓熊媽媽輕易破壞、帶回小熊。

沒想到圍籬才架好沒幾個小時，小熊就脫逃了！由於颱風將近，老師也只能請林管處人員封閉附近區域再多加注意。不過隔天颱風沒有登陸，反而南安有熊的消息不脛而走，一車又一車的遊客不顧封鎖管制蜂擁前來，小熊在遊客驚擾下到處逃竄，甚至跑到大馬路上。林務局便再擴大封鎖管制範圍至台30線，黃美秀老師也發文呼籲要大家不要再上山干擾小熊與媽媽團聚，在媒體跟進報導之下終於遊客有所收斂。

小熊嚇得到處逃竄(轉載自自由時報)

不過小熊走失兩周以來，熊媽媽並未如眾人所盼出現。眼見小熊活動力越來越差，林務局與專家經過開會後決定不得已只好介入安置小熊，就此開啟了小熊落難人間的生活。

台灣黑熊二三事

胸前有著V型白色斑紋的亞洲黑熊是世界八種熊類之一，分布在亞洲十八個國家，因著V型胸斑又有「月熊」的俗稱。台灣黑熊是亞洲黑熊的七個亞種之一，其命名由來是19世紀英國領事史溫侯根據他蒐集到的熊掌與毛皮標本，暫時命名為U. thibetanus formosanus。台灣黑熊體型粗壯，身長120-180公分、體重60-150公斤，耳朵又大又圓有如「米老鼠」，吻鼻部延長貌似狗、嗅覺靈敏，因此又被稱為「狗熊」。

台灣黑熊主要分布於海拔1000至2500公尺的森林區域，成熟個體活動力強，活動範圍可廣達558平方公里，超過玉山國家公園的一半面積。台灣黑熊雖然是台灣陸地最大型的食肉動物，但實際上森林裡不管是植物或動物他都會吃，而植物又佔其食物來源的八成以上，尤其偏好富含熱量的殼斗科植物，如青剛櫟。植物的生長狀況受季節氣候影響，因此熊都是居無定所，哪裡有食物就往哪邊去。雖然說熊居無定所，但國內野外紀錄卻發現他有利用芒草做窩的習性。

妹仔在樹上做的窩

目前台灣黑熊在台灣島上的數量剩不到600隻，面臨族群滅絕的危機。黑熊在台灣面臨的主要威脅主要來自於非法狩獵，尤其是漢人傳統文化中有食用熊製品的習慣，市場需求支持了這些非法活動的進行。不過也不是每一位獵人都好打黑熊，包含布農族在內多個台灣原住民文化都有殺黑熊會招來厄運的傳說，只是捕獸夾、套索等陷阱是不長眼睛的，許多的熊就是因為誤入這些陷阱導致手腳殘缺。其次就是人類上山開發與遊憩帶來的棲地破壞與干擾日漸加劇，人熊衝突事件也層出不窮，更造成黑熊棲地破碎化。

你我都是熊褓姆

南安小熊「妹仔」收容後被診斷出有貧血、營養不良和肺炎症狀，推測是在缺乏母熊照料下無法吃好睡好所致。妹仔是國內收容黑熊案例中年紀最小的，收容時推估僅三、四個月大，尚無法脫離母熊照顧獨立生活，但考量野外黑熊族群存續，因此專家們仍以妹仔經照顧後能重返山林為最重要目標。八月初，等妹仔身體狀況較穩定後，林務局便將她送到特生中心低海拔試驗站照顧。

由於這是國內第一次照顧這麼小的黑熊，因此林務局便委託台灣黑熊保育協會協助妹仔的照養與規劃野化訓練課程。為了張羅妹仔照護醫療、野化訓練與觀察記錄經費，團隊在妹仔即將移入野訓場之前向大眾發起募資，42天募資最後共有2403位民眾參與、募得四百多萬元。協會也隨時在粉絲專頁上更新妹仔近況，並穿插黑熊的保育知識，讓每位民眾都有機會可以參與小熊的成長過程。

妹仔要在野外生存，必須訓練妹仔什麼東西都要吃、不能挑食，團隊便向林務單位與民眾發起野果募集計畫，鼓勵大家收集當季的森林野果或是市場賣相較差的蔬果。最後募集了131件包裹，其中來自民間捐贈就高達96件，包含竹筍、櫟實、高麗菜、橘子、整箱的蜜蜂和蜂蜜等等，菜色十分多樣化。擺放食物也有學問，為了訓練妹仔找食物的能力，團隊會將募集來的野果盡量放在自然環境中應該出現的位置，不讓她變成茶來伸手的刁嘴。

1歲生日擺盤

除了多樣化的蔬果，團隊也找來雞、山豬等動物訓練妹仔的獵捕技能，妹仔也順利地一一通過測試，享受了豬排大餐。不過在訓練過程中卻出現意外插曲，原本一開始不想給妹仔難度太高的獵物，因此特地找來一隻看起最弱的母雞，誰知道一不注意就讓雞飛了。但更意外的是，過幾周當這隻雞再次出現的時候卻變得容光煥發，不但沒變成妹仔的盤中飧，還亦步亦趨地跟在妹仔後頭撿剩下的東西吃。大家因此給了個「熊麻雞」的封號，紀念這段跨物種情緣。

小熊要回家

妹仔要回家除了野外求生技能之外，最大的障礙就是人類。為了不讓妹仔未來野放後與人類發生衝突，就必須訓練她遠離人類、不能對人類產生依賴。因此，黃老師找來了31位民眾扮演壞人，妹仔一接近就立刻製造巨大聲響或以辣椒噴霧驅趕，直到就算有人在她所在的樹下煎培根，妹仔也不敢主動靠近的程度，建立她對人類的警戒心。

再來就是需要在地民眾的配合，必須讓民眾知道遇到熊的正確應對觀念，同時願意共同維護黑熊的生活環境與協助移除陷阱。在多場部落座談之後，獲得部落一致同意讓妹仔回到祖靈的山林，並願意協助後續追蹤與維護山林的任務。

2019年4月30日，妹仔在空勤總隊的協助下搭乘直升機回到了山林。團隊也為她打上耳標、繫上一定時間後會自動脫落的發報器，好追蹤她在野外的生活情形。同年6月底，黃老師帶隊上山尋找久未移動的發報器，發現發報器提早脫落，妹仔也不知去向。終於在8月底，一台自動相機終於拍到了掛著耳標的妹仔健康身影，大家也終於鬆了一口氣，妹仔在森林裡過得很好！

妹仔回家一週年

回想2018-2019年之交，正好是台灣地方選舉之際、時局最紛亂的時候。對於曾參與社會運動、關心社會議題的版主來說，當時的選舉結果似乎否定了過去我們所倡議的價值，一時之間「移民」、「亡國」成為網路上的熱門關鍵字，當下真的不知道該如何是好。

但就是這時候，妹仔來到了人間。看著她每天自由自在的在野訓場裡打滾，學習著各式各樣的求生技能，頓時療癒了我煩躁的心。看著她一天天成長，可說是紛亂時局中最好的好消息，心情才終於慢慢振作起來。畢竟守護她所居住的這座山、這座島，本來就是我們的責任！

妹仔回家一年了！雖然仍然想念她那純淨的眼神，但畢竟人與熊終究是生活在不同的世界，只要他快樂的在臺灣廣闊的山林裡奔跑，遠離複雜的人類與肆虐全世界的病毒，一切都無所謂了。至於，要怎麼讓這座島嶼上的人與人、人與熊、人與各種生物共存共榮，就是我們的事了！

更多妹仔的生活過程歡迎來看這本黃美秀老師出的《小熊回家：南安小熊教我們的事》，也呼籲大家拒絕熊製品，以捐款、分享倡議等實際行動支持守護臺灣黑熊！

(本文圖片皆轉載自台灣黑熊保育協會粉絲專頁)

銀河系究竟有多大？宇宙尺度大辯論100周年

1920年4月26日，美國國家科學院會議於華盛頓召開。晚間的議程分別由威爾遜山天文台的哈洛‧沙普利(Harlow Shapley)與利克天文台的希伯‧柯蒂斯(Heber D. Curtis)各自以「宇宙的尺度」為題進行40分鐘的演講，一場被天文學史稱為「大辯論」的發表就此展開。

銀河系的結構

我們居住的宇宙有多大？根據目前的歷史紀錄，第一位針對宇宙大小進行測量的是英國天文學家威廉‧赫歇爾(William Herschel)。他在18世紀提出恆星的發光能力皆相等，且均勻分布在宇宙空間中的假設，藉由測量恆星視亮度推測宇宙的大小。1785年，赫歇爾發表了他的宇宙圖像，在這份宇宙圖像中宇宙呈現圓盤形，直徑約6000光年、厚1100光年。雖然在今日看來赫歇爾的假設大有問題，但這份宇宙全圖仍是人類嘗試以科學測量理解宇宙大小的初步嘗試。

隨著望遠鏡的發展以及攝影技術的發明，天文學家觀測到更多以前肉眼所看不到的恆星，荷蘭天文學家卡普坦(J. C. Kapteyn)研究了英國科學家吉爾(D. Gill)在南非拍攝的照片後，於1900年發表了第一份專門針對南天的照相星表。卡普坦在吉爾的基礎之上進行恆星普查，藉由恆星自行運動與視亮度計算每顆恆星的距離，提出了太陽系距離中心3000秒差距、直徑17000秒差距（約55000光年）的島宇宙模型，後世稱之為「卡普坦宇宙」。

卡普坦和van Rhijn根據恆星計數推估的銀河系大小，不過因為沒有考慮星際減光效應，因此低估了我們與銀河系中心的距離。

辯論主角之一的沙普利師從當時的恆星演化專家的亨利‧羅素（H. N. Russell，赫羅圖的發表者之一），1914年起任職於威爾遜山天文台。在沙普利正與同僚討論未來的研究計劃時，哈佛大學天文台的勒維特(H. S. Leavitt)觀察小麥哲倫星雲內，那些亮度會週期性變化的變星（後來被稱為造父變星），他發現這些辨認出來的25顆變星的變光周期與其視亮度具有相關性。也就是說，透過測量週期就能知道變星的實際亮度，「週光關係」成為後來天文學家測量天體距離的重要工具。

勒維特在1912年發表的論文中針對小麥哲倫星系中造父變星的視亮度和週期作圖，可以發現具有高度相關性。橫軸是造父變星的週期取對數，縱軸是視亮度，畫出的線分別是變星的最小和最大亮度。

1909年瑞典天文學家卡爾‧波林(Karl Bohlin)便曾主張球狀星團圍繞著銀河系的中心，並認為銀河系的中心就在人馬座的方向，不過這個推測並沒有獲得太多注意。為了解決這個問題，就得靠著測量球狀星團的距離來解決。沙普利在研究中便先以統計方法測量太陽附近的造父變星，獲得這些「蠟燭」的實際距離與週光關係。接著便是在底片上從球狀星團密密麻麻的恆星中找出造父變星，測量他的週期與亮度，透過週光關係的換算便得到了球狀星團的距離。至於更遙遠、無法辨認出造父變星的星團，沙普利大膽的使用已測量出的星團視直徑與未知星團比較，藉此求得後者的距離。在測量球狀星團的分布後，他證實了球狀星團多半集中在人馬座方向，顯然太陽系並不在銀河系的中心，而是在距中心2萬秒差距的位置，而且銀河系的直徑至少是這段距離的三倍以上，比卡普坦宇宙還大上許多。

螺旋星雲的真實身分？

過去很長一段時間，凡是在望遠鏡中不似恆星般呈現點狀，而是呈現瀰散狀的天體，一律都被稱作星雲。自從1845年威廉‧帕森斯(William Parsons)首次以素描方式揭露了M51的螺旋結構之後，被發現帶有螺旋結構的星雲數量爆炸性地增加。拜天文攝影技術發明之賜，在1898年利克天文台第二任台長基勒(James Edward Keeler)上台後，便開始針對星雲進行系統性的攝影。漸漸地，天文學家得以根據星雲的外型進行分類，像是M51這樣擁有螺旋結構，以及平順的橢圓形外觀的，大家便將他稱作「螺旋星雲」。

威廉‧帕森斯所繪製的M51，與今日拍攝的影像相當類似。

不過螺旋星雲是什麼？包括基勒在內許多人認為，螺旋星雲是形成中的恆星與行星系統。天文史學家克拉克(1890)曾在他的《恆星的體系》(The System of the Stars)一書中，為多數天文學家做了總結：「如今，可以打包票地說，稍有思考能力的人，在面前擺著所有可得到證據的狀況下，絕不會堅持把任何單一的星雲當作與銀河系等量齊觀的恆星系統。」

但新發現隨即挑戰了這個觀念。羅威爾天文台的斯里弗(Vesto Melvin Slipher)取得了星雲的光譜，截至1917年他共記錄到25個螺旋星雲的光譜。他在檢視觀測結果時發現，在天空中某一個方向的螺旋星雲的光譜都呈現相當明顯紅位移（表示天體正在遠離觀測者），另一個方向則呈現藍位移（表示天體正在接近觀測者）。斯里弗的解釋非常簡單，他認為銀河系本身就是一個巨大螺旋星雲，而我們正在眾多螺旋星雲中高速移動。

同時，利克天文台的柯蒂斯正接續進行星雲的拍攝計畫。他發現這些螺旋星雲的側面都有一條帶狀的遮光物質，柯蒂斯了解到或許銀河系周邊也有這樣的帶子，使得我們在銀河盤面附近幾乎找不到其他螺旋星雲。1917年威爾遜山天文台在NGC6946內發現新星（按：當時以為是新生的恆星，但現今認為是恆星死亡時產生的超新星爆炸事件。），柯蒂斯比較過去所拍攝的照片後發現在螺旋星雲內的新星普遍都比其他地方發現的新星還要暗10個星等。在假設所有的新星發光能力都一樣的狀況下，所推算出的距離遠遠大於卡普坦宇宙，因此認為螺旋星雲想必是銀河系之外的島宇宙。

宇宙尺度大辯論

1919年威爾遜山天文台台長海爾(George Ellery Hale)向國家科學院秘書艾博特(C. G. Abbot)提議，在國家科學院會議上讓他的天文台夥伴沙普利與利克天文台台長坎貝爾(W. W. Campbell)針對「宇宙的尺度」分別發表最新發現與傳統看法。海爾的父親是美國最早的電梯公司的老闆，由於他曾捐助國家科學院大筆資金，其中一個講座就是以海爾的父親為名。雖然艾博特對於這個題目是否能引起大家的興趣存有疑問，但還是依照海爾的建議進行安排。在來回磋商之下，決定由沙普利和柯蒂斯分別進行40分鐘的演講。演講事前雙方都先獲得了對方要闡述的內容，並在發表自己的研究內容時進行回應。

美國國家科學院邀請沙普利參加4月舉辦的辯論的電報，原件目前存放於哈佛大學檔案館。

這場辯論一開始由沙普利進行演說。沙普利除了準備過去利用造父變星測量的球狀星團資料外，同時另外提出以太陽系附近的藍巨星作為標準燭光的想法。這個方法以太陽系附近的藍巨星與武仙座內的星團藍巨星進行比較，得出其距離為35000光年，再以這個星團與其他星團進行比較，推估銀河系的直徑應該是30萬光年。沙普利同時強調，這個結果與造父變星測量所得出的結果一致。演講最後，沙普利簡單觸及螺旋星雲的議題。沙普利引用他的同事范．馬納恩(Adriaan van Maanen)的說法，其宣稱利用閃爍比對法觀察到M101正在自轉，藉此反擊螺旋星雲是島宇宙的說法。

柯蒂斯隨後登台反擊沙普利，柯蒂斯認為當時已知的造父變星數量還不夠，還不足以確認是否具有週光關係。柯蒂斯也提到他利用黃白色恆星作為標準燭光後，所得到的球狀星團距離都比沙普利短，並推估銀河系的大小僅沙普利的十分之一。演講後半段柯蒂斯針對螺旋星雲發表看法，他認為范．馬納恩的結果錯誤，並不足以駁斥他的觀察。

大辯論過後

綜觀整場辯論，沙普利將演說主軸放在他的大銀河系模型，反觀柯蒂斯主要在討論螺旋星雲的本質，要說雙方孰優孰劣很難確定。辯論不久後，沙普利和柯蒂斯便分別被延攬擔任哈佛大學天文台及阿利根尼天文台的台長。然而，螺旋星雲究竟是不是銀河系外天體，直到哈伯(E. P. Hubble)觀測了仙女座大星雲（今日的M31星系）之後才獲得解答。

1919年哈伯從軍中退伍，終於得以加入威爾遜山天文台的工作行列。1923年他利用望遠鏡在M31與M33天區有系統的搜尋新星，並在他的第一張底片上就中獎─至少他當時是這麼認為。不過在比較過去天文台所拍攝的一系列照片後，他很快地發現這不是新星，而是一顆變星。而在後續的觀測中，哈伯發現這顆變星的變光模式根本就是一顆造父變星─沙普利所使用的標準燭光。

這顆造父變星的變光週期超過31天，也就代表著他的實際亮度極高，但視星等卻是昏暗的18等，想必是位於極遙遠的地方。經過推算之後，證實了M31距離我們90萬光年，遠遠比沙普利和柯蒂斯所認為的銀河系尺寸還大。也就是說，所謂的「螺旋星雲」其實是和銀河系差不多大小的「螺旋星系」，同時也推翻了同事范．馬納恩的觀測結論。哈伯在觀測結果出爐後曾寫信給沙普利，據說沙普利在收到哈伯的信時對著同事說：「這封信摧毀了我的宇宙。」

這場大辯論至今已過了一百年，天文學的發展也早已不可同日而語。經由近代更精確的觀測，天文學家認為M31距離我們約254萬光年(77.8萬秒差距)，銀河系的大小則是直徑15～20萬光年(4.6～6.1萬秒差距)，我們距離銀河系中心26400光年(8090秒差距)。為什麼各方所估計的銀河系尺寸大小以及太陽系在銀河系中的位置會與今日差這麼多？其中的原因，就是柯蒂斯當時也不甚清楚的星際塵埃惹的禍（詳見《臺北星空》第93期之天文學教室）。沙普利和卡普坦都忽略了星際減光效應，使得單純的視亮度測量與比較出現誤差；不過，時間也證明了造父變星的週光關係是正確的。

這場辯論誰贏了呢？以尺度的相對大小比較來說，還是柯蒂斯略勝一籌，但從現今的標準來檢視，其實雙方都各有正確與錯誤的論點。然而現今的結果又一定正確嗎？那也未必。我們之所以能知道自己在宇宙中的位置，並對自己所身處的世界有一點輪廓，就是透過一次次證據與理論的辯證，才能一步步把知識往前推進。宇宙究竟有多大，也將會是下一個百年人類持續追尋的命題。

參考資料：

1. 麥可‧霍斯金，《劍橋插圖天文史》（台北市：大雁文化，2008）。

2. Trimble, V., The 1920 Shapley-Curtis Discussion: Background, Issues, and Aftermath. Publications of the Astronomical Society of the Pacific, v.107, p.1133.

本文同步刊登於《臺北星空》2020.3月號