紀念錢思亮前校長暨中研院前院長94歲誕辰黃偉彥教授演講宇宙學與粒子天文學

紀念錢思亮前校長暨中研院前院長94歲誕辰，上週四上午十時於思亮館黃偉彥教授演講『宇宙學與粒子天文學』。前故校長公子，監察院長錢復及家人、中研院李遠哲院長、陳維昭校長及校內多位教授均出席聆聽。黃偉彥教授演講摘要如下：

我很榮幸，也很惶恐，可以在錢思亮前校長暨中研院前院長九十四冥誕紀念上演講，介紹宇宙學與粒子天文物理學最新的發展，以及台大與中研院等單位共同執行之相關追求學術卓越發展計畫。

宇宙學一直是理論物理學家憑空揣測的學門，有許多想當然耳之理論，卻鮮有實驗上之佐證；值此跨世紀之際，卻有了重大的改變，這個跨領域學門，由於1992年發現宇宙背景輻射之細部擾動結構，而開始有許多相關觀測數據之佐證，我們正在將宇宙學漸次轉換為實驗科學，而不再止於臆想而已。

宇宙學並非深不可測的學問，從愛因斯坦方程式出發，以及宇宙學原理，我們可以很容易描寫一個膨脹中之宇宙（羅伯遜－沃克時空）；其中宇宙大小可以用尺度R (t) 描述。將構成宇宙之物質以理想流質描述，則愛因斯坦方程式給出兩個彼此獨立之方程式，加上狀態方程（能量密度與壓力之關係式），如何描述早期宇宙已是呼之欲出了。

依據這個理論，我們可以將宇宙分為四個生命：大霹靂紀元之「早期宇宙」，由一個高溫火球開始衍化，產生宇宙背景輻射，以及物質宇宙等；接著進入「嬰兒宇宙」，形成氫、氦等簡單元素；三十萬年以後，光子之自由路徑已經是天文距離，宇宙開始清朗，開始形成恒星及星系等各種結構，我們稱之為「現今宇宙」。大霹靂紀元之前，宇宙可能由極小的形體，突然暴漲成為一個夠大的高溫火球。這個暴漲階段，時間之意義是相當模糊的，我們稱之為「極早期宇宙」。

藉由現代科技，天文之觀測日益遙遠，目前甚至已經可以觀測到宇宙邊緣；宇宙邊緣的物事，現在可以看得見，只有在宇宙剛誕生之際，便將訊號對著我們傳過來，才有可能。

人類可以觀測到宇宙邊緣，的確是令人無法不驚嘆的事；我們的卓越計畫，「宇宙學與粒子天文物理學」，其中一個極重要之工作項目，便是建造一個宇宙背景輻射陣列天文望遠鏡，若能如期於四年左右建造完成，屆時將比加州理工學院或芝加哥大學等所造之類似望遠鏡更加前沿，我們將立即將台大或台灣放在宇宙學研究版圖之最前沿，更藉以將國內天文發展往前推出一大步。

這個研究之競爭卻是極其激烈的，目前放在地面的、在氣球上的、以及人造衛星上之各項相關天文望遠鏡或籌建計畫，已有三十多種；所以競爭確是白熱化的，知識之探索是最前沿的，即使我們充滿信心，也不敢稍有懈怠。我們希望成功，以之紀念錢校長暨前院長也將極具意義。