當然, 這還是讀後心得, 不是翻譯喔. 純粹想分享而已, 最好還是讀原文, 作者寫得非常精彩.
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| 美若仙境的紐西蘭南島 |
一個世紀前, 對於月坑是被流星撞擊形成? 還是火山活動遺跡? 科學界仍然爭吵不休, 多數人寧願相信後者的推論, 因為流星撞擊的推論脆弱不堪, 而且漏洞百出. 舉個最簡單的例子... 傾斜撞擊下, 撞擊坑應該偏長型, 但是絕大多數的月坑都是漂漂亮亮的圓形, 不信斜斜的丟個石頭到爛泥巴裡, 被砸出的形狀有可能是圓的嗎?
包括美國國家地理調查局, 哈佛訓練的地理學家... 還有許多著名學者與機構努力研究, 並提出多重證據企圖證明流星撞擊理論, 都還是顧此失彼, 難已全面的信服嚴謹的科學界, 而第一個提出詳細且嚴謹數學模型與計算的科學家, 不但當時沒造成什麼迴響, 而且至今幾乎已被人們遺忘, 他是來自南方島國紐西蘭的教師, 數學家, 天文學家... 或稱他為探險家也可以的查爾斯.吉佛德 (Algernon Charles Gifford), 與另外還有一位不能不提到的 "理想家", 別名 "Bicky" 的亞歷山卓.畢克爾頓 (Alexander Bickerton).
吉佛德打從一出生, 其人生旅程就注定貼上冒險標籤. 出生在距離祖國英格蘭十萬八千里的南非好望角, 然後再跟著家人搬家到紐西蘭南島的懷塔基 (Waitaki), 童年時光就在歐瑪魯 (Oamaru) 的小村莊裏度過, 念完文法學校, 到了 15 歲再被送回地球另一頭的英格蘭. 天賦異稟的吉佛德至此已難掩其數學天才, 不僅年年得到獎學金, 而且獲獎連連, 1883 年就以天文數學領域獲得著名的約翰赫歇爾獎.
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| 查爾斯.吉佛德 (Algernon Charles Gifford) |
吉佛德打從一出生, 其人生旅程就注定貼上冒險標籤. 出生在距離祖國英格蘭十萬八千里的南非好望角, 然後再跟著家人搬家到紐西蘭南島的懷塔基 (Waitaki), 童年時光就在歐瑪魯 (Oamaru) 的小村莊裏度過, 念完文法學校, 到了 15 歲再被送回地球另一頭的英格蘭. 天賦異稟的吉佛德至此已難掩其數學天才, 不僅年年得到獎學金, 而且獲獎連連, 1883 年就以天文數學領域獲得著名的約翰赫歇爾獎.
這麼厲害, 如果留在英格蘭肯定是學術界新世紀的一枚新星, 甚至揚名國際都沒問題. 可是此時不知是命運的探險基因作祟還是南島歸鄉的呼喚, 吉佛德實在太想家了, 想念那個有壯闊山脈蔚藍海洋的南島, 於是包袱收一收就真的回家啦.
回到紐西蘭後, 吉佛德先是在歐瑪魯的學校教了幾年書, 鄉下地方工作不好找待遇也低, 後來換到了基督城的一間學院, 這裡薪水比較好, 可惜運氣不佳, 沒多久居然被校長以數學與科學非本校重點的理由炒掉了.
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| Oamaru 山景 |
失業後的吉佛德無所事事, 漂漂蕩蕩一陣子, 期間還賣過風景照, 不過這也不是什麼好主意, 因為根本沒人買. 就這樣混了幾年, 終於在 1895 年, 被北島的威靈頓學院聘僱了, 之後吉佛德倒就待在這裡一路教書教了 32 年, 成為學生們口中敬愛的 "查爾斯叔叔".
在這段教書的日子裏, 吉佛德認識了一位神奇人物, 他比吉佛德年長 19 歲, 不但超有個人特色而且深具魅力, 他是別名 "Bicky" 的亞歷山卓.畢克爾頓. 這兩位必定有相同的基因特質, 一拍即合, 吉佛德自此成為畢克爾頓的忠實粉絲與追隨者. 打從 1890 年代他倆第一次見面到 1929 年 Bicky 過世為止, 兩位天真浪漫的科學家天馬行空聊了半輩子, 其中討論最多也是最重要的就是 Bickey 提出的所謂 "部分撞擊理論" (Partial Impact Theory), 一個古怪, 甚至至今根本都鮮為人知的怪東西, 但卻成為吉佛德後來對撞擊過程相關研究的重要種子.
跟吉佛德不同, 畢克爾頓從小就是長輩眼裡不會有什麼出息的小孩, 據他一位文法學校的老師形容⋯ 而且儘可能正面... 他說："至少還不算百分之百的白癡啦"
學無專精的畢克爾頓大概金木水火土什麼工作都做過, 其中還包括開過使用他自己發明機器的木工廠, 這時候他才 21 歲. 對萬事萬物都充滿好奇心, 人生中的每分每秒都不想錯過, 豐沛的求知慾驅使他晚上還去上科學課, 不過似乎也因此讓他開始找到自己厲害之處, 不但上課上得津津有味, 還得到了獎學金, 最後變成夜校的科學講師, 真是厲害. 不過就在他自己得意洋洋興匆匆籌畫, 並廣做宣傳後的第一堂課裏的學生你猜有多少人?... ㄜ, 只有一位.
Bickey 可沒因此就被打倒, 一方面仔細推敲原因, 一方面也到地區教會觀摩那些受人歡迎的牧師倒底有何神奇訣竅? 最後得到一個結論: 如果想要在倫敦搞個受歡迎的課, 上課內容一定要娛樂化, 氣氛甚至要像馬戲團... 這當然對, 這個結論幾乎是放諸四海古今都對. 如果你開個化學或物理課, 要吸引學生... 至少不要讓學生睡著最好的辦法就是弄出轟然巨響, 爆炸, 煙霧... 自此頓悟之後, 畢克爾頓的課可是場場爆滿, 課程內容想當然是炫目耀眼, 煙火四射.
到了 1874 年, 畢克爾頓成為紐西蘭基督城坎特伯雷學院 (Canterbury College) 第一位化學教授, 這時候他也不過 33 歲, 依然帶著其招牌煙火秀課程轟動紐西蘭, 這麼精彩的課關在校園有點可惜, 所以畢克爾頓開始對外公開賣票授課, 也因此海削一筆... 就這樣兩年後, 一件新星爆炸事件讓他已多才多姿的人生出現更戲劇化的轉變.
在這段教書的日子裏, 吉佛德認識了一位神奇人物, 他比吉佛德年長 19 歲, 不但超有個人特色而且深具魅力, 他是別名 "Bicky" 的亞歷山卓.畢克爾頓. 這兩位必定有相同的基因特質, 一拍即合, 吉佛德自此成為畢克爾頓的忠實粉絲與追隨者. 打從 1890 年代他倆第一次見面到 1929 年 Bicky 過世為止, 兩位天真浪漫的科學家天馬行空聊了半輩子, 其中討論最多也是最重要的就是 Bickey 提出的所謂 "部分撞擊理論" (Partial Impact Theory), 一個古怪, 甚至至今根本都鮮為人知的怪東西, 但卻成為吉佛德後來對撞擊過程相關研究的重要種子.
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| Alexander Bickerton |
跟吉佛德不同, 畢克爾頓從小就是長輩眼裡不會有什麼出息的小孩, 據他一位文法學校的老師形容⋯ 而且儘可能正面... 他說："至少還不算百分之百的白癡啦"
學無專精的畢克爾頓大概金木水火土什麼工作都做過, 其中還包括開過使用他自己發明機器的木工廠, 這時候他才 21 歲. 對萬事萬物都充滿好奇心, 人生中的每分每秒都不想錯過, 豐沛的求知慾驅使他晚上還去上科學課, 不過似乎也因此讓他開始找到自己厲害之處, 不但上課上得津津有味, 還得到了獎學金, 最後變成夜校的科學講師, 真是厲害. 不過就在他自己得意洋洋興匆匆籌畫, 並廣做宣傳後的第一堂課裏的學生你猜有多少人?... ㄜ, 只有一位.
Bickey 可沒因此就被打倒, 一方面仔細推敲原因, 一方面也到地區教會觀摩那些受人歡迎的牧師倒底有何神奇訣竅? 最後得到一個結論: 如果想要在倫敦搞個受歡迎的課, 上課內容一定要娛樂化, 氣氛甚至要像馬戲團... 這當然對, 這個結論幾乎是放諸四海古今都對. 如果你開個化學或物理課, 要吸引學生... 至少不要讓學生睡著最好的辦法就是弄出轟然巨響, 爆炸, 煙霧... 自此頓悟之後, 畢克爾頓的課可是場場爆滿, 課程內容想當然是炫目耀眼, 煙火四射.
到了 1874 年, 畢克爾頓成為紐西蘭基督城坎特伯雷學院 (Canterbury College) 第一位化學教授, 這時候他也不過 33 歲, 依然帶著其招牌煙火秀課程轟動紐西蘭, 這麼精彩的課關在校園有點可惜, 所以畢克爾頓開始對外公開賣票授課, 也因此海削一筆... 就這樣兩年後, 一件新星爆炸事件讓他已多才多姿的人生出現更戲劇化的轉變.
1876 年天鵝座一顆明亮的新星爆炸, 發出耀眼光芒後逐漸黯淡, 這個吸引全世界目光的天文事件, 又啟動了畢克爾頓的想像力開關, 靈光一閃他想到, 假如太空中有兩個物體不幸相撞, 應該是擦撞的機率比較高, 這樣是不是會造就新星爆炸事件? 講仔細一點就是這樣... 宇宙間這麼多星星都會有燃燒殆盡之時, 屆時無數冷冷的大石頭四處亂飛總會有擦撞到的機會. 在這麼高速的撞擊之下, 雙方都會被撞掉一些部分, 而這麼大的動能將劇烈加熱被撞掉的部分, 然後形成新星爆炸事件. 有道理嗎? 有道理, 不過真的很怪. 畢克爾頓洋洋灑灑的寫了一篇論文, 不知道該投稿投到哪裡? 因為他還是該校第一位化學科學老師, 最後呢, 決定投到坎特伯雷學院的哲學系.
沒錯... 是哲學系, 跟丟到南太平洋差不多.
此時畢克爾頓的心思已經完全被他自創的 "部分撞擊理論" 思緒淹沒, 不僅拿這理論解釋新星爆炸而已, 還進而發揚光大繼續解釋了變星, 雙星, 多星系統, 甚至行星狀星雲, 甚至火星的閃焰, 甚至到最後他相信太陽系的形成也與暗星間部分撞擊有關. 然後他開始一封接著一封寫稿給著名的科學期刊 "Nature", 總共投了 15 封, 全部被退稿, 沒有一封例外. 畢克爾頓也不是空心蘿蔔, 好歹也是一位化學老師, 問題是天文學界相當嚴謹, 有模型有推論不夠, 你還要能夠證明, 數學是最好的表達方式, 不是大於就是小於, 要不然就是等於, 絲毫沒有模糊空間. 這對只擅長創新點子, 實驗論者的畢克爾頓而言, 理論證明是最大的一個罩門. 同時在學校的教席群裏, 畢克爾頓也開始飽受攻擊, 最常被批評的是, 你一個化學教授正事不幹, 整天搞什麼天文學? 於是在 1902 年畢克爾頓就被學校開除了.
離開學校後, 天性積極樂觀的 Bickey 一點也不灰心喪志, 也沒因此開始種花蒔鳥浪費生命, 他倒是在基督城郊外開了一座主題公園, 很酷吧? 不過心裡念念不忘的仍是他的寶貝 "部分撞擊理論", 到了 1910 年, 畢克爾頓也老了, 時間不多, 於是決定拋妻棄子回到世界舞台的英格蘭繼續宣揚他的 "部分撞擊理論". 此時局勢與 30 年前已大不同, 畢克爾頓的得意弟子, 大名鼎鼎的諾貝爾化學獎得主歐尼斯特.拉塞福 (Ernest Rutherford) 正是歐陸學界的第一把交椅. 別以為紐西蘭只有魔戒跟哈比人, 歐尼斯特.拉塞福可是道地的紐西蘭人, 學生總是不吝對外讚揚他的啟蒙老師畢克爾頓, 並稱讚 "部分撞擊理論" 是多麼獨到且不可多得... 諾貝爾獎得主講就有用嗎? 答案是: 沒什麼用. 原因也很簡單, 化學家又不是天文學家.
人生奇妙就是這樣, 你永遠不知道會吃到哪顆巧克力. 一個人與一件事扭轉了這一切, 這個人就是查爾斯.吉佛德, 而這件事就是在今年正好滿一世紀 100 年的第一次世界大戰.
吉佛德有嚴謹的數學素養, 雖然對大多數人而言他也算是一個怪咖啦. 他對 "部分撞擊理論" 的思考, 與總是前進跳躍式的畢克爾頓完全互補. 1915 年的 6 月, 當時已 73 歲的畢克爾頓正孜孜不倦的對英國天文學會 (B.A.A.) 說明流星的撞擊應該是 "相當平均的一種爆炸", 傾斜的撞擊形成 "大致" 圓形狀的撞擊坑, 但撞擊的動量熱破月表, 致使月殼底下的熔岩流出造成以為是火山活動的月坑, 幾分鐘後 (事實上是兩小時) 英法為主的協約國在法國北方引爆了 24 噸的炸藥, 炸出一個直徑大約 90 公尺, 深達 20 公尺的巨坑, 並開啟了第一次世界大戰最血腥的索姆河戰役, 據說其巨大的爆炸聲直達倫敦市.
這個巨坑以及索姆河戰役其它彈坑, 變成研究月坑最好的素材, 事實上吉佛德的許多學生也參戰並犧牲於廣大的歐陸戰場, 吉佛德從這些人類的悲劇遺跡中蒐集到不少珍貴的資料, 在此同時, 國際間對月坑的研究也同獲進展. 不同於熱鬧的國際期刊, 絡繹不絕的國際級發表會, 研討會... 吉佛德是完全關著門在研究, 並在 1920 年計算出所有答案. 一位吉佛德的學生回憶道, 就在一堂尋常課裏, 老師話鋒一轉, 整堂課變成 40 分鐘令人大開眼界的數學運算, 黑板上滿滿的數學公式寫滿各種撞擊速度, 角度, 能量, 爆炸曲線... 下的月坑以及所有詳細的計算過程, 宇宙間超高速飛行的物體撞擊之下, 其撞擊角度 "應該" 造成的長型, 大多數可以被忽略而是會形成圓形, 吉佛德甚至計算出月坑的哥白尼坑 (Copernicus) 與西奧菲勒斯坑 (Theophilus) 坑內小山的形成. 最後在 1924 年吉佛德把計算整理成論文, 投稿到紐西蘭科技期刊... 紐。西。蘭。科。技。期。刊。... 很抱歉, 當時這是一份對於國際學界幾乎毫無影響力的雜誌, 就算其精采論述與分析數據足以一夕之間可以改變科學家 25 年後才能證明的現象也一樣, 南島的綿羊還是優閒的在吃草, 企鵝還是擠在一起呱呱叫.
退休後吉佛德在山林海景陪伴下過著悠閒的退休生活, 直到他 1948 年過世後的隔年, 美國行星科學專家 Ralph Baldwin 發表他著名的月表撞擊理論 "The Face of the Moon", Baldwin 先生的資料多取材於美國軍方的二次世界大戰資料, 他所繪製爆炸能量與彈坑關係的曲線與吉佛德當時所繪一致. 然後終於在 1950 年代, 美國地理學家 Eugene M. Shoemaker 研究原子彈彈坑以及地球其他隕石坑之後解答了月坑以及其它太陽系天體的撞擊坑完整解答, Shoemaker 毫無疑問是公認解開月坑形成之謎最重要的科學家, 但別忘了 30 年前地球南端的島嶼上一位, 或說兩位懷抱天真理想的科學家就已經計算出相同結論了. 他們也許永遠只會是天文界的無冕王, 但是他們的故事很浪漫, 很鼓舞人... 還有, 他們都活得很精彩, 也很長壽, 都快 90 歲了呢, 尤其在這麼美的國度裏, 真令人羨慕, 這才是人生啊.
沒錯... 是哲學系, 跟丟到南太平洋差不多.
此時畢克爾頓的心思已經完全被他自創的 "部分撞擊理論" 思緒淹沒, 不僅拿這理論解釋新星爆炸而已, 還進而發揚光大繼續解釋了變星, 雙星, 多星系統, 甚至行星狀星雲, 甚至火星的閃焰, 甚至到最後他相信太陽系的形成也與暗星間部分撞擊有關. 然後他開始一封接著一封寫稿給著名的科學期刊 "Nature", 總共投了 15 封, 全部被退稿, 沒有一封例外. 畢克爾頓也不是空心蘿蔔, 好歹也是一位化學老師, 問題是天文學界相當嚴謹, 有模型有推論不夠, 你還要能夠證明, 數學是最好的表達方式, 不是大於就是小於, 要不然就是等於, 絲毫沒有模糊空間. 這對只擅長創新點子, 實驗論者的畢克爾頓而言, 理論證明是最大的一個罩門. 同時在學校的教席群裏, 畢克爾頓也開始飽受攻擊, 最常被批評的是, 你一個化學教授正事不幹, 整天搞什麼天文學? 於是在 1902 年畢克爾頓就被學校開除了.
離開學校後, 天性積極樂觀的 Bickey 一點也不灰心喪志, 也沒因此開始種花蒔鳥浪費生命, 他倒是在基督城郊外開了一座主題公園, 很酷吧? 不過心裡念念不忘的仍是他的寶貝 "部分撞擊理論", 到了 1910 年, 畢克爾頓也老了, 時間不多, 於是決定拋妻棄子回到世界舞台的英格蘭繼續宣揚他的 "部分撞擊理論". 此時局勢與 30 年前已大不同, 畢克爾頓的得意弟子, 大名鼎鼎的諾貝爾化學獎得主歐尼斯特.拉塞福 (Ernest Rutherford) 正是歐陸學界的第一把交椅. 別以為紐西蘭只有魔戒跟哈比人, 歐尼斯特.拉塞福可是道地的紐西蘭人, 學生總是不吝對外讚揚他的啟蒙老師畢克爾頓, 並稱讚 "部分撞擊理論" 是多麼獨到且不可多得... 諾貝爾獎得主講就有用嗎? 答案是: 沒什麼用. 原因也很簡單, 化學家又不是天文學家.
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| 歐尼斯特.拉塞福 |
人生奇妙就是這樣, 你永遠不知道會吃到哪顆巧克力. 一個人與一件事扭轉了這一切, 這個人就是查爾斯.吉佛德, 而這件事就是在今年正好滿一世紀 100 年的第一次世界大戰.
吉佛德有嚴謹的數學素養, 雖然對大多數人而言他也算是一個怪咖啦. 他對 "部分撞擊理論" 的思考, 與總是前進跳躍式的畢克爾頓完全互補. 1915 年的 6 月, 當時已 73 歲的畢克爾頓正孜孜不倦的對英國天文學會 (B.A.A.) 說明流星的撞擊應該是 "相當平均的一種爆炸", 傾斜的撞擊形成 "大致" 圓形狀的撞擊坑, 但撞擊的動量熱破月表, 致使月殼底下的熔岩流出造成以為是火山活動的月坑, 幾分鐘後 (事實上是兩小時) 英法為主的協約國在法國北方引爆了 24 噸的炸藥, 炸出一個直徑大約 90 公尺, 深達 20 公尺的巨坑, 並開啟了第一次世界大戰最血腥的索姆河戰役, 據說其巨大的爆炸聲直達倫敦市.
這個巨坑以及索姆河戰役其它彈坑, 變成研究月坑最好的素材, 事實上吉佛德的許多學生也參戰並犧牲於廣大的歐陸戰場, 吉佛德從這些人類的悲劇遺跡中蒐集到不少珍貴的資料, 在此同時, 國際間對月坑的研究也同獲進展. 不同於熱鬧的國際期刊, 絡繹不絕的國際級發表會, 研討會... 吉佛德是完全關著門在研究, 並在 1920 年計算出所有答案. 一位吉佛德的學生回憶道, 就在一堂尋常課裏, 老師話鋒一轉, 整堂課變成 40 分鐘令人大開眼界的數學運算, 黑板上滿滿的數學公式寫滿各種撞擊速度, 角度, 能量, 爆炸曲線... 下的月坑以及所有詳細的計算過程, 宇宙間超高速飛行的物體撞擊之下, 其撞擊角度 "應該" 造成的長型, 大多數可以被忽略而是會形成圓形, 吉佛德甚至計算出月坑的哥白尼坑 (Copernicus) 與西奧菲勒斯坑 (Theophilus) 坑內小山的形成. 最後在 1924 年吉佛德把計算整理成論文, 投稿到紐西蘭科技期刊... 紐。西。蘭。科。技。期。刊。... 很抱歉, 當時這是一份對於國際學界幾乎毫無影響力的雜誌, 就算其精采論述與分析數據足以一夕之間可以改變科學家 25 年後才能證明的現象也一樣, 南島的綿羊還是優閒的在吃草, 企鵝還是擠在一起呱呱叫.
退休後吉佛德在山林海景陪伴下過著悠閒的退休生活, 直到他 1948 年過世後的隔年, 美國行星科學專家 Ralph Baldwin 發表他著名的月表撞擊理論 "The Face of the Moon", Baldwin 先生的資料多取材於美國軍方的二次世界大戰資料, 他所繪製爆炸能量與彈坑關係的曲線與吉佛德當時所繪一致. 然後終於在 1950 年代, 美國地理學家 Eugene M. Shoemaker 研究原子彈彈坑以及地球其他隕石坑之後解答了月坑以及其它太陽系天體的撞擊坑完整解答, Shoemaker 毫無疑問是公認解開月坑形成之謎最重要的科學家, 但別忘了 30 年前地球南端的島嶼上一位, 或說兩位懷抱天真理想的科學家就已經計算出相同結論了. 他們也許永遠只會是天文界的無冕王, 但是他們的故事很浪漫, 很鼓舞人... 還有, 他們都活得很精彩, 也很長壽, 都快 90 歲了呢, 尤其在這麼美的國度裏, 真令人羨慕, 這才是人生啊.
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