【專欄】以探索宇宙與自然界奧秘為人生職志

據報導，為了慶祝錢德拉X射線天文台（Chandra X-ray Observatory）發射升空25周年，美國國家航空航天局（NASA）日前公布了該天文台拍攝的25張新圖片，呈現壯觀的宇宙天體，令人目不暇給。https://www.epochtimes.com/b5/24/7/23/n14296834.htm

錢德拉X射線天文台是世界上最強大的X射線望遠鏡，製造耗資15.5億美元，原名為「先進X射線天文設備」（AXAF），1998年，為紀念美籍印度裔天體物理家錢卓拉塞卡而更名。1999年7月23日，錢卓拉X射線天文台由哥倫比亞號太空梭搭載升空，運行在一條橢圓軌道上，近地點為1萬公里，遠地點為14萬公里，軌道週期為64小時。
https://youtu.be/n-lJjR7pM7k?si=PbzmDsckX8C606ME

錢德拉的中文原名叫做蘇布拉馬尼安·錢德拉塞卡（英文名：Subrahmanyan Chandrasekhar，1910年10月19日—1995年8月21日），印度裔美國籍物理學家和天體物理學家。1983年，他因在星體結構和進化的研究而獲得諾貝爾物理學獎。錢德拉塞卡從1937年開始在芝加哥大學長期任職，1953年成為美國公民。https://pb.ps-taiwan.org/modules/news/article.php?storyid=862

天文學術語中有錢德拉塞卡極限（Chandrasekhar Limit），就是以其姓氏命名，是恆星末年以電子簡併壓力阻擋重力塌縮形成白矮星所能承受的最大質量，這個值大約是1.44倍太陽質量 ，計算的結果會依據原子核的結構和溫度而有些差異。https://zh.m.wikipedia.org/zh-tw/%E9%8C%A2%E5%BE%B7%E6%8B%89%E5%A1%9E%E5%8D%A1%E6%A5%B5%E9%99%90

值得一提的是，錢德拉塞卡極限是由錢德拉塞卡於1930年所計算出來的，當時他正從印度搭船前往英國劍橋大學的路上。1950年，錢德拉塞卡的學生李政道，重新計算將白矮星上限質量從5.6倍太陽質量降到現在公認的1.44倍太陽質量。https://youtu.be/GbNIYrFKfWE?si=gu6hDDfRyXLgZT4h

對白矮星而言，電子簡併壓力是其抵抗重力的唯一力量，因此1.44倍這個值也是白矮星的質量上限。主序星的質量若超過8倍的太陽質量，在演化結束前若不能拋掉足夠的質量成為穩定的白矮星，可能會成為中子星或是黑洞 。其中中子星的質量上限，是太陽的3倍。

https://youtu.be/65zU6RqJBa0?si=5mAORwkQwkzusL_7

電子簡併壓力是依據量子力學的包利不相容原理所產生的效應。因為電子是費米子，在一個原子內不能有兩個電子有著相同的量子狀態，即電子佔有不同的能階，電子能量將因為物質重力壓縮而增加，原子中的電子雲也必須施加向外的壓力來抗拒重力的進一步壓縮，這就是電子簡併壓力的起源。

錢德拉X射線天文台主任斯萊恩說：「天文學家利用錢德拉望遠鏡，研究許多我們以前從來不知道的天文景觀與奧祕，包括系外行星、生命和暗能量。」

今天，天文學家持續結合錢德拉X射線天文台與其它望遠鏡的資料來從事天文研究，其中包括NASA的詹姆斯‧韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope），後者是紅外線太空望遠鏡，總耗費高達100億美元，發射時間為美國東部時間2021年12月25日7時20分。

楊振寧說，科學能體現出一種客觀存在的美，因為「科學裡終極的美是客觀的，沒有人類時就已經有這些美了」。他借用王國維的話說：「科學中的美是『無我』的美，藝術中的美是『有我』的美」。換言之，科學是客觀的美，藝術是主觀的。天文照片展示宇宙客觀的美。

愛因斯坦也說，人類所能擁有最美麗的經驗是神秘與奧妙，這是真正藝術與科學起源的根本感情。正是這種神秘與奧妙的經驗，才會產生宗教，衍生出真正的信仰，也唯有在這層意義上，他才算是有信仰者。

愛因斯坦就是宇宙學的大師，他雖然已去世70年，然而其精神與成就仍然照耀21世紀，因為他的相對論理論亙古常新。他的研究成果，讓我們知道宇宙從何而來，又將往何處去。

對愛因斯坦與錢德拉塞卡等偉大宇宙學家而言，天文學研究是人類心靈最偉大的探險，因為宇宙的研究是科學的起始，它讓我們了解，宇宙萬物從何而來，又將往何處去，以及人在宇宙中的地位與價值。

台灣的年輕人應該向以上科學大師看齊，以探索宇宙與自然界的奧秘為職志，不要只追逐所謂熱門科系，畢竟為人類留下有價值的東西，比什麼都重要，否則只追求金錢何用？