唔講你唔知，原來《香港國際UFO議會2014》今日於九展隆重舉行，會否驚破多幾個銀河的秘密？比起外國勢力，外星勢力的入侵好似更多蛛絲馬迹：先以電影《星際啟示錄》放毒，懶人如我，入場前也做做功課，複習天文知識；12月，再上演一套《霍金：愛的方程式》，揭示科學家最難懂的宇宙奧秘——來自「金星」的女人。天文題材大熱，科幻作家兼物理學博士李偉才很興奮，從天際最強人物愛因斯坦，想到超級權貴如何忽略社會問題：「真正熱愛科學的人，有一種求真精神，每事問如何和為何，沒有禁區。這種精神，應用在萬事萬物，點解日出日落，同點解有貧富懸殊，對我來說是同一類問題。」博士思考的問題果然深奧，膚淺如我，獲博士口傳物理知識後，一心只想活學活用，將天文知識付諸實踐，將禍港妖人送入黑洞，交由宇宙正法。
記者：彭海燕
攝影：伍慶泉
相對論 時空能改變
愛因斯坦提出相對論前，人們對時間和空間的理解，就像回歸前制定的基本法，實實在在，誰知時間和空間，原來可像基本法般話變就變。改變基本法，得阿爺一個因素，改變時空，卻至少有兩個因素：重力和速度。重力方面，廣義相對論提及，物件的質量能改變空間和時間。先說空間，如果想像空間是一塊橡皮膜，一隻陸佰狗跌在膜上，體重令橡皮膜下垂，變了一個碗狀，故質量能改變空間。再說時間，身處相對弱的重力場，例如在引力較低的太空，時間過得比引力場較強的地球快，一九七六年，科學家做過實驗證明。科學家從地球發射一枚載有原子鐘（一種超精密時鐘，以原子共振頻率計算時間）的火箭到太空，數小時後火箭墜落地面，科學家發現，原子鐘上的時刻，比地球上的時鐘多出了約0.1微秒，即是時間過得較快。
問題來了，看過《星際啟示錄》就記得，太空船的乘客，感受到的時間比較慢，回到地球後，與同齡的人比較，後生得多了。為甚麼這個情況，跟上文所說的重力影響相反呢？原來，影響時空的因素，除了重力之外，還有速度。狹義相對論提及，相對於靜止物件，高速運動的物件的時間流逝速率會較慢，長度也會收縮。如果一艘太空船以接近光速飛行，時間將近乎靜止。空間方面，從地面觀測，這艘太空船看起來的長度，比太空船內觀測到的較短。為了讓大家容易點明白，科學家提出了「雙胞胎悖論」（Twin Paradox）。一對孖生兄弟，哥哥留在地球，弟弟乘坐超高速火箭上太空冒險。數年之後，弟弟回到地球，會發現哥哥比自己老掉很多，原因是地球上原來已經過了數十年。
黑洞 逃不出的死洞
任何物質都有引力，質量越大，引力越大。地球有萬有引力，想將陸佰狗掟出地球，要用超高速擺脫引力，這種速度叫「逃脫速度」。天體的質量與大小，決定了逃脫速度，星球質量越大，若體積越小，引力就會越強，需要很高速度才能逃脫。有些恒星演化到晚年階段，體積不斷收縮，可能細得像針尖，但質量維持不變，相對引力變得非常大，就算以光的速度逃跑仍會被吸進去。這個稱為黑洞的地方，外圍有一個無形界面——事件穹界。如果陸佰狗進入了事件穹界，會以螺旋形被吸進去，連光和輻射都有入冇出，想逃脫的話，便要超越光速才行。
不過，黑洞外圍的引力變化很大，以陸佰狗為例，接近黑洞時，狗腿和狗頭感受到的引力已經有很大差別，接近黑洞形同受酷刑，隨時雙腳拉長，身首分離。不少科幻電影出現的黑洞，外圍都有個光環，實際上，只有兩顆相聯的恒星，其中一顆變了黑洞，物質才會從未變的恒星，拉扯到黑洞外圍快速旋轉，在摩擦過程中釋放光線和輻射能量。由於輻射太強，接近黑洞的陸佰狗很大機會喪命。（慘慘狗！）
蟲洞 太空隨意門
送走一隻妖狗係唔夠嘅，世上還有千萬妖物準備向阿爺獻身，例如涼敢毛毛蟲。送毛毛蟲當然要用蟲洞啦，蟲洞是一條捷徑，功能像多啦A夢的隨意門一樣，能把害蟲更快送到另一空間。以一張A4紙示範，左端的A點站了一條涼敢毛毛蟲，右端的B點是阿爺。毛毛蟲想擦阿爺鞋，需要從A點走到B點，路程很遠。而理論上存在的蟲洞，像對摺了的A4紙（右圖），毛毛蟲只要跳進A點的蟲洞入口（即黑洞），就能穿越蟲洞，較快到達B點出口（白洞）。蟲洞可以分成兩類，一類是舒華茲切特蟲洞（Schwarzschild Wormholes），只容許單向行走；另一種是可穿越蟲洞（Traversable Wormholes），容許雙向行走。電影《星際啟示錄》提及，太空人可以穿越蟲洞，到達另一個銀河系，但科學家估計，穿越蟲洞和穿越黑洞一樣，代價是粉身碎骨，毛毛蟲，再見了。
量子力學 隨機粒子
相對論探究宏觀宇宙問題，量子力學卻相反，探究微觀宇宙，很多現代的發明，都建基於量子力學，如原子鐘、電子顯微鏡等。中學化學科教過，物質由原子裏的電子、中子和質子組成，但科學家發現，原子世界裏還有其他更小的微觀粒子，這些粒子呈現獨特的物理特性，不能用經典物理學定律解釋，科學界稱之為「量子化」。微觀粒子的奇特處，在於它呈現「波粒二象性」，既可以是粒子，又可以是波，就像陸佰狗一樣，阿爺面前是狗，人民面前是豺狼，有兩種互不相容的性質。情形就像在L字形牆壁的平衡線上，放置一個懸空的廁紙筒，如果將光線分別投射在筒心和紙皮兩個表面，兩面牆壁的陰影將呈現不同形狀，一面是圓形，一面是方形。量子力學同時認為，微觀粒子是隨機運動，能量變化並不連續，我們不能預測粒子的運動軌迹，只能估算機率的大小。
薛丁格貓 不確定理論
和香港前途一樣，量子力學描述的微觀世界，存在不確定性質，粒子運動只能用機率來描述。奧地利科學家薛丁格（Erwin Schrodinger），研究出一條方程式描述其運動規律，同時又提出了一項思想實驗，試圖利用反證法，顯露量子理論的不足。可以想像，實驗中有一隻貓被放進不透明的密封盒子，盒內有一瓶毒氣，和衰變（即射出輻射）機率為50%的放射性物質。假若放射性物質發生衰變，盒子啟動機械裝置，打破毒氣瓶，導致貓死亡。如經過一小時，放射性物質仍未衰變，貓就能生存。對於盒外的觀察者而言，如果沒打開盒子，無法得知貓是生還是死，貓處於又活又死的不確定叠加狀態；一旦打開盒子，我們只能看到死或活其中一個狀態。薛丁格用盒子代表量子力學的微觀世界，盒外代表宏觀世界，證明量子力學有違一般人的常識。
霍金輻射 黑洞殺手
真空中存在很多「粒子對」，它們突然出現，又因為相遇而立刻互相消滅，如同從未存在過一樣，所以名為虛粒子。霍金大膽假設，當虛粒子對遇上黑洞，其中一粒有足夠能量逃離黑洞，另外一粒則會被黑洞吞噬。由於逃離的粒子帶有能量，黑洞的質量會被減低，而逃離的粒子，則由虛粒子變成實粒子，以放射線形式，在黑洞外圍釋放能量，這種放射線稱為霍金射線。當黑洞的質量逐漸被虛粒子「蒸發」，體積變得越來越小，最後可能爆發和消失。虛粒子對大型黑洞沒明顯影響，但對宇宙爆發初期的微型黑洞來說，虛粒子是黑洞殺手，許多黑洞因而消失。
睇片知多啲： https://www.youtube.com/watch?v=S6srN4idq1E
維度 時空座標
在物理學領域，維度表示時空座標的數目。以一個哈哈笑圖案為例，眼睛是一個點，只能標示位置，維度等於0；嘴巴由兩點連成一線，能標示長度，維度等於一；臉部是一個由線相交而成的圓形，能標示面積，維度等於二；如果在一個橙上畫笑哈哈圖案，哈哈笑就有了高度，能標示體積，維度等於三。又以一個垃圾缸為例，用刀子將垃圾缸切開一半，單看橫切面的話，三維變成二維，我們就能看清楚流缸華所在。科學界認為，人類活於三維空間（部份人認為是四維，加上第四維度「時間」），若有更高維度的生物存在，他們可以像人類看清流缸華的橫切面一樣，看透人類的器官，甚至超越時空限制，看清我們的過去和未來。
睇片知多啲： https://www.youtube.com/watch?v=p4Gotl9vRGs
快子 快過光速
正苦官被記者追問，他們的逃跑速度有沒有極限？狹義相對論提到，光速是宇宙常數，沒有物件的運動速度比光速更快。但有科學家認為，宇宙有一種假想粒子，運動速度天生比光速快，物理學家范伯格（Gerald Feinberg）稱之為快子（tachyon）。假設快子存在，物件的運動速度可劃分成三類：快過光速（快子）、等於光速（光子）、慢於光速（慢子）。如果將情況想像成賽跑運動，如果正苦官是快子，追着他們訪問的記者，連正苦官的存在也未必察覺到。換句話說，即使快子存在，與一般物質也彼此不相干，因為無論將超光速運行的物件減速，又或者將一般物件加速至光速，都要投放極高能量，雙方之間有一條不能逾越的界線。
上帝粒子 撞出宇宙真理
你天生肥定瘦，可能受好多因素影響，欣宜咁肥就可能因為似肥姐；原來粒子的質量都是因為受到影響。一九六四年，物理學家希格斯（Peter Higgs）提出，宇宙充滿一種名為希格斯能量場，粒子與希格斯能量場之間的反應，決定了粒子的質量：反應越大，質量越大；反應越小，質量越小。假設細細粒與萬二蚊一同游水，細細粒質量較大，與水互動較多，游得比較慢；萬二蚊質量較小，與水互動較少，游得比較快。原子世界中，頂夸克（Top Quark，一種基本粒子）質量最大，比電子的質量大35萬倍。但頂夸克質量較大，不是因為體積較大，而是因為與希格斯場反應較大，若希格斯場不存在，無論頂夸克抑或電子，同樣沒有重量。
科學家相信，希格斯場是由無數的希格斯玻色子（Higgs boson）組成，但一直未能證實希格斯玻色子存在。歐洲核子研究組織（CERN）為了查證，在瑞士日內瓦建造了一座大型強子對撞機（LHC），其加速管的管道橫跨瑞士與法國邊境。加速器利用磁鐵加速質子，令兩束質子以相反方向運行，並進行粒子撞擊。二○一二年，CERN透過撞擊找到「希格斯玻色子」，有助解釋宇宙大爆炸現象，故此希格斯玻色子又名為上帝粒子。希格斯玻色子的出現，可加深對宇宙基本力的認識，包括強作用力、弱作用力、電磁力和重力，或有助合量子力學和相對論，建構出宏觀世界和微觀世界都適用的統一場論。
睇片知多啲： https://www.youtube.com/watch?v=RIg1Vh7uPyw
科學家不一定嚴肅
愛因斯坦的友情
男生們是非，我細細聲話你知。相對論奠基人愛因斯坦（Albert Einstein），一九二○年在柏林與著名物理學家波爾（Niels Bohr）相遇，自此結下長達三十五年的不解情。這對冤家，認識不久便在科學見解上出現分歧。波爾是哥本哈根詮釋的代表，相信量子力學存在隨機性，而愛因斯坦深信「上帝不會擲骰子」。二人經常唇槍舌劍，但又惺惺相惜。當波爾知道對方比自己更早取得諾貝爾獎，覺得是「莫大的幸福」，立刻寫信告知。愛因斯坦回信說：「我在日本啟程前收到您熱情的來信，我可以毫不誇張地說，它像諾貝爾獎一樣，使我感到快樂。您擔心在我之前獲得這項獎金，您的這種擔心我覺得特別可愛——它顯示了波爾的本色。」糟糕，我腐了。
霍金贏了黑洞輸了鹹書
真漢子賭馬賭波唔夠威，賭黑洞才夠霸氣。一九七五年，英國理論物理學家霍金（Stephen Hawking）和天體物理學家、《星際啟示錄》科學顧問索恩（Kip Thorne）打賭，天鵝座X-1是否有黑洞，賭注是訂閱一份雜誌。索恩打賭有，贏了可得色情雜誌《閣樓》（Penthouse）一年訂閱；霍金打賭沒有，如果贏了可得到專門踢爆英國皇室醜聞的《私家偵探》（Private Eye）雜誌四年訂閱。後來科學家估算，天鵝座X-1的質量是太陽質量的8.7倍，黑洞的存在是唯一的解釋，霍金賭輸了，但其黑洞學說獲得證實，真正的輸家卻是索恩，因為他家的老虎乸下令，要訂閱一份男女都合適的刊物。
費曼賭輸楊振寧
美國物理學家費曼（Richard Feynman）個性風趣，愛玩非洲鼓，又曾破解裝有原子彈資料的保險櫃安全鎖，留下字條告誡政府注意保安，有「科學頑童」的美譽。一九八六年挑戰者號穿梭機失事爆炸，費曼參與調查，在聽證會上只用一杯冰水和一條橡膠環，便證明了出事原因在於物料失靈。如此有趣的人，賭番兩手未為奇，一九五六年，他以五十美元比一美元，與楊振寧及李政道就一項物理定律打賭，結果第二年就認輸了。但有賭未為輸，費曼獲頒諾貝爾獎後，跟同事打賭，十年內他不會擔任領導位置，結果在一九七六年贏得十元。
科幻多面睇
小說 《FLATLAND》
講述在平面國度中，國民只有二維，不同形狀有階級之分，例如等腰三角形最低級，圓形最高級，藉此諷刺維多利亞時代的階層制度。
電影 《2001太空漫遊》
已故名導演寇比力克的大作，從猿人講到星際探險，科幻迷必看經典。
詩集 《T.S. ELIOT: Selected Poems》
是詩人T.S. ELIOT的自選詩歌集，包括著名作品《The Waste Land》（荒原）。書中以具象探討永恒和時間，意境美麗而不違真理。
