研究宇宙演化、發現太陽系外行星:3學者同獲2019諾貝爾物理獎

我們想讓你知道的是
雖然這些系外行星並非生命居住的環境,但是卻開啟了人類的新視野, 這3位天文學家證實,像太陽系這樣恆星還有很多,截至目前已確認的系外行星超過1800個。
諾貝爾物理學獎得主今天揭曉,由加拿大物理學家和理論宇宙學家皮博(James Peebles)、瑞士的天文學家梅爾(Michel Mayor)和奎洛茲(Didier Queloz)三位學者獲得殊榮,其中皮博以「物理宇宙學的理論發現」成為整個宇宙發展過程的基礎,梅爾和奎洛茲則因「發現繞著太陽型恆星運轉的系外行星」得獎。
《ETtoday》報導,皮博主要對原始核合成、暗物質、宇宙微波背景和結構形成等領域做出了理論貢獻,自從1970年以來,他被廣泛認為是世界領先的理論宇宙學家。《中時電子報》報導,皮博在過去的20年間發展出的理論,已經成為人類從宇宙大霹靂到如今,整個宇宙發展過程的基礎。現年84歲的皮博出生於加拿大,目前為美國普林斯頓大學(Princeton University)教授。
諾貝爾獎委員會立即致電給皮博,希望能給年輕的研究員一些建議。皮博表示,「獎項和獎金很迷人,但那從來不是科學研究所在乎的,要進入科學領域並為此付出終生,是因為科學值得你深深地著迷。」
綜合《中時電子報》和《ETtoday》報導,梅爾則於1995年一起發現了第一個環繞類太陽恆星飛馬座51的行星飛馬座51b,它是個非常接近恆星的巨大氣體行星,體積大約是木星的一半,但是距離恆星僅有數萬公里,因此表面溫度奇高,約有1200度(後來此類行星稱為熱木星)。
而後他的研究則主要是發現太陽系外行星。2009年麥耶團隊發現目前質量最小的太陽系外行星格利澤581e,並在2015年1月獲得英國皇家天文學會頒發最高榮譽金質獎章。
奎洛茲則是和梅爾共同發現了圍繞主序星的首顆太陽系外行星。奎洛茲用徑向速度測量的方法分析了飛馬座51,結果發現了一顆軌道周期為4.2天的行星,也就是飛馬座51b,挑戰了當時正統的關於行星形成的見解。
雖然這些系外行星並非生命居住的環境,但是卻開啟了人類的新視野, 這3位天文學家證實,像太陽系這樣恆星還有很多,截至目前已確認的系外行星超過1800個,而且科學家也找到了不少的類似地球這樣的岩石行星,有些還處在適居區,可能是生命存在的環境。
BREAKING NEWS:
— The Nobel Prize (@NobelPrize) 2019年10月8日
The 2019 #NobelPrize in Physics has been awarded with one half to James Peebles “for theoretical discoveries in physical cosmology” and the other half jointly to Michel Mayor and Didier Queloz “for the discovery of an exoplanet orbiting a solar-type star.” pic.twitter.com/BwwMTwtRFv
《中央社》報導,諾貝爾獎獎金達900萬瑞典克朗(約新台幣2807萬元),皮博獲得一半獎金,梅爾和奎洛茲共分另一半獎金。
《自由時報》報導,從1901年以來,諾貝爾物理獎至今已經頒發112次,其中有3名女性獲獎,最年輕的得獎者為1915年的諾貝爾物理獎得主,當時25歲的Lawrence Bragg,年紀最大的則是2018年獲獎的Arthur Ashkin,當時他高齡96歲,獎項由瑞典皇家科學院頒發。
基於諾貝爾基金會的規定,諾貝爾獎最多同時頒發給3人,歷年來諾貝爾獎得主共210人,有47個諾貝爾獎頒發給單一得獎者,32個由2名得獎者同時獲獎,33個獎項頒給3個共同得獎者。
曾經獲獎的3名女性分別是1903年得獎的瑪麗亞.斯克沃多夫斯卡・居禮(Marie Curie),她更在1911年獲得諾貝爾化學獎,另一位則是1963年獲獎的德裔美籍物理學家格佩特-梅耶(Maria Goeppert-Mayer),去年獲獎的加拿大學者史垂克蘭(Donna Strickland)則是第3位物理獎得獎女性。
《中央社》報導,2019年諾貝爾獎昨天揭開序幕,醫學獎得主率先揭曉,由美國哈佛大學教授凱林(William Kaelin Jr)、英國醫學家雷克里夫(Peter Ratcliffe)和美國醫學家塞門薩(Gregg Semenza)獲得殊榮,得獎原因是研究細胞如何感知以及適應氧氣的供應。
化學獎得主明天揭曉,10日將一併公布2018和2019年文學獎得主,11日公布和平獎贏家,經濟學獎得主將於14日揭曉,為2019年諾貝爾頒獎季畫下句點。
由於「#我也是」(#MeToo)運動揭發的性醜聞影響,去年是70年來文學獎首度缺席諾貝爾獎頒獎季,2018年諾貝爾文學獎延後,將與2019年的文學獎一同頒發。
2019諾貝爾獎公布時間:
- 9日:2019年諾貝爾化學獎
- 10日:2018和2019年諾貝爾文學獎
- 11日:2019年諾貝爾和平獎
- 14日:2019年諾貝爾經濟學獎
延伸閱讀:
新聞來源:
- 諾貝爾物理學獎 加拿大瑞士3學者共享殊榮(中央社)
- 諾貝爾物理獎今下午公布 中研院黑洞團隊列外媒預測得主名單(自由時報)
- 快訊/諾貝爾物理學獎得主出爐!美加&瑞士3學者共享殊榮(ETtoday)
- 研究系外行星有成 美與瑞士3學者獲諾貝爾物理獎(中時電子報)
核稿編輯:羊正鈺
【影音】整理數十萬張空拍影像,就像一場馬拉松:看見・齊柏林基金會「數位典藏」計畫

我們想讓你知道的是
「透過影像為環境發聲」是齊柏林畢生在做的事,也是看見・齊柏林基金會要接力做下去的事。打造一座把台灣存起來的影像資料庫,讓齊柏林留下的影像資產得以傳承世代,「數位典藏」計畫需要你我一同支持響應。
2017年,《看見台灣》的導演齊柏林匆匆離開這個世界,留下無數珍貴空拍影像資產;這些跨越1990年代到2017年、長達25年台灣自然與人文地景變遷的真實紀錄,不只保留了台灣之美,更在學術研究、環保倡議和環境教育上有著無可取代的價值。然而,龐大的影像素材需要經過「數位典藏」才能被有效應用,因此「看見・齊柏林基金會」成立的初衷,就是為了承接數位典藏的使命,讓齊導畢生的心血,能夠世代傳承,發揮永續的影響力。經過兩年的摸索,基金會最終研擬出最合適的數位典藏計畫,不只將齊導作品數位化、分類歸檔,更要建置線上影像資料庫,並將繼續記錄台灣的使命傳承下去。
根據看見・齊柏林基金會統計,齊柏林導演在空中拍攝超過2500小時所累積的影像,約為10萬張空拍底片、50萬張數位照片,上千小時的空拍影片;要為如此龐大的影像資料建檔與整理,勢必耗費許多金錢、時間與人力。不過,只要能集結眾人之力,這一場數位典藏人員及專業志工接力的馬拉松,將會是美麗而撼動人心的一段旅程。
「數位典藏」做什麼?
數位典藏(digital archive),意思是將有保存價值的實體或非實體資料,透過數位化(諸如攝影、掃描、影音拍攝、全文輸入等)與加上屬性資料等詮釋資料(Metadata),建立數位檔案的形式,作為永久保管儲存。
而看見・齊柏林基金會的數位典藏計畫可分為三大工作線,分別為:
- 傳統底片組:挑選底片→掃描成數位檔案→建立屬性資料→歸檔
- 數位照片組:挑選照片→建立屬性資料→歸檔
- 空拍影片組:挑選影片→建立屬性資料→歸檔
除了要將齊導留下來的影像作品數位化歸檔,數位典藏計畫還包括改版建置「iTaiwan8影像資料庫」,也就是建設完整的線上影像資料庫系統,讓齊導作品更便於靈活運用,也能讓更多世人看見。
飛行2500小時累積的空拍影像,怎麼整理?
- 整理底片/數位掃描
數位典藏組專員詹宇雯的工作,是負責整理傳統底片。即便存放在防潮櫃中,傳統底片仍面臨逐漸老化褪色的壓力,需要與時間賽跑進行數位化保存;然而大多未經篩選的10萬張底片,有些因為直升機震動導致些微的畫面模糊,也有因飛行路線連續較重複的地景構圖,而詹宇雯的其中一項任務,就是拿著放大鏡一一檢視精挑,並標註定位和勘誤照片資訊。
「整理底片最常發生的問題就是人工出錯,因為以前留下的資料可能是齊導或其他志工整理出來、用手寫的,貼紙可能貼錯或資料寫錯。」詹宇雯說起某次經驗,當時有一張台北車站的照片被貼了很多年份,為了找出正確年份,她試圖辨識照片裡招牌跑馬燈上的氣溫、股市市值等資料,交叉比對推斷出正確年份。雖然偶有這種偵探辦案一樣的趣事,但大多數時候是耗費專注度與眼力的過程。
完成底片挑選的階段,接著進到底片掃描數位化。然而,這步驟並不容易,除了整體的影像品質控制與檔案管理,齊柏林導演留下的底片最遠距今至少11年,老化褪色的底片容易出現色彩偏誤,須進行色彩還原,再修掉畫面上的髒點、存成解析度高的數位影像才算完成。

- 建立屬性資料
所謂「建立屬性資料」,其實就是為影像添增各種描述紀錄的資訊,有了這些資訊,龐大的影像資料才能被有效率的搜尋、管理。數位典藏組副組長陳宣穎表示,以齊導拍攝的影像為例,包含:拍攝主題、地點及詮釋地景的關鍵字都屬於此範疇;而其中投入最多時間的便是「定位」和「建立關鍵字」這兩項任務。
「定位」指的是找出拍攝主體所在地點和座標,有時可透過既有的飛行軌跡紀錄來推測,但更多時候是在沒有軌跡紀錄的狀態下,憑藉地理知識及照片上的蛛絲馬跡判讀位置。如果影像拍攝年代久遠,或是地景變化很大,就需要運用更多歷史圖資或佐證資料去搜索、推論。
「我們要一張一張照片判讀,建立屬性資料。像是早期的傳統相機沒有定位功能,常常看到照片中只有一大片山稜線,此時我們就要仔細比對地圖、衛星影像,想辦法查找,盡可能貼近正確。」陳宣穎說。
「建立關鍵字」看起來似乎相對輕鬆,然而事實上,光是決定有哪些關鍵字可以使用,就是一門功夫。第一步必須辨認影像中的景物,例如一塊農田種植的是什麼作物,就必須蒐集其他資料輔助判斷;其次,由於空拍照片尺度不一,在畫面中佔比多大的景物需要設立關鍵字,也需要經過討論訂定規則;最後,還必須從使用者的角度思考,依據一般人的搜尋習慣設立關鍵字。
因此,在建立屬性資料的過程中,看見・齊柏林基金會也特別諮詢多位專家,共同研究規劃出適合台灣空中影像的關鍵字建置邏輯,並以此基礎進行分門別類、校正檢核,確保影像被妥善歸納及運用。

- 影音資料典藏
相較於照片整理,動態影片的典藏工程更為多元複雜。首先,要針對近千小時空拍影片進行盤點,接著進行特殊格式轉檔與備份,再逐步建立邏輯編碼、標示檔案管理方式,以推動後續屬性資料建立。
「影片整理最大的兩個挑戰,其一是影片內容橫跨的範圍很大,導演可能是台中起飛、屏東降落,因此要去判斷每個影片節點的地景定位;其二是飛機上升的垂直範圍很大、晃動又劇烈,有時候會遇到『果凍效應1』致使內容失真。」影音製作組專員鄭宇程說明,由於各時期的影片拍帶檔案格式、影像內容品質、影片時長都不同,大大增加了管理建檔難度。

加入數位典藏的馬拉松,傳承接棒台灣之美
從一步步定義操作流程、統一色彩管理語言、購置影像處理設備等,到培訓志工與實習生、讓人力支援一步到位、避免巨量資料的協作過程中出現錯誤,都是數位典藏計畫的範疇。多元內容創意部副總監王俐文表示,「數位典藏」四個字說來簡單,但過程繁複龐雜,需要所有人一致的專注、耐心、細心、以及熱忱。
「iTaiwan8影像資料庫」作為看見・齊柏林基金會數位典藏計畫的目標之一,改版上線只是第一步,接下來除了完成龐大影像資料的典藏,更大的挑戰是要繼續記錄台灣,讓影像不會只停留在2017年。
「透過影像為環境發聲」是齊導畢生在做的事,也是基金會要接力做下去的事。而數位典藏計畫,就是齊導生命的延續,也是基金會動力的源頭。要打造一座把台灣存起來的影像資料庫並不容易,看見・齊柏林基金會亟需各界的支持,共同建置屬於台灣最美的影像資料庫。讓我們一起守護齊柏林留下的影像資產,讓土地脈動的珍貴影像得以傳承世代,發揮更多價值。
註1:果凍效應(rolling shutter)是數位相機CMOS感光元件的一種效應,當使用電子快門來拍攝高速移動的物件時,原本垂直的物件拍攝出的畫面卻為傾斜甚至變形。(資料來源:維基百科)