《重力簡史》:沒人知道是什麼的宇宙「暗物質」

《重力簡史》:沒人知道是什麼的宇宙「暗物質」
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我們想讓你知道的是

宇宙中存在著「看不見的物質」的想法,終究沒有進入天文學主流,也許是因為這原本就令人難以置信。但羅賓與福特對於恆星在螺旋星系中公轉的極精確觀察改變了一切。大量恆星速度異常的數據,終於讓此事浮上檯面。

齊維奇認為星系團中必定存在著更多望遠鏡看不到的物質,歐特也認為銀河系中必定存在著更多望遠鏡看不到的物質。因為暗物質所產生的額外重力,才能牽引住星系與恆星,而暗物質一詞,正是由齊維奇從德文Dunkle Materie創造。

宇宙中存在著「看不見的物質」的想法,終究沒有進入天文學主流,也許是因為這原本就令人難以置信。但羅賓與福特對於恆星在螺旋星系中公轉的極精確觀察改變了一切。[5] 大量恆星速度異常的數據,終於讓此事浮上檯面。

重力不只揭示了暗物質的存在,還可以用來推斷暗物質的分布狀況。這是因為從遙遠星系傳送到地球的光線,在途中經過暗物質時,會被暗物質的重力所彎曲或「偏折」(lensed)。根據遠處星系影像的扭曲或「輕微偏折」(weak lensing),可以推斷出暗物質的分布。目前在智利的山頂上正在建造一座運用此種效應的望遠鏡,也就是大型綜合巡天望遠鏡(Large Synoptic Survey Telescope),它顛覆了望遠鏡原理,[6] 經由所搜集的光來呈現出暗的影像。

暗物質存在的證據不只來自螺旋星系,還來自其他重要地方。宇宙在138億2千萬年前從巨大的爆炸(大霹靂)中誕生,自此之後不斷的膨脹及冷卻。冷卻的碎片凝結成為1,000億個左右的星系,其中也包括我們的銀河系。這個說法最大的問題在於,它沒有預測出宇宙一個相當重要的特點:我們的存在。

星系之所以會形成,是因為大霹靂火球中部分區域的密度略大於其他區域(在宇宙誕生的初始瞬間爆炸中,產生了「量子化」的過程,據信「密度擾動」〔density fluctuations〕就是在此時烙印在宇宙之中——不過這又是另外一個故事了 [7])。因為密度稍大區域的引力較強,可以比其他區域更快拉動物質,進而又增大本身的引力,讓它們拉動物質的過程更為快速,就像是富者越富的情況那般。但重點在於:這個過程太過緩慢。從宇宙誕生的那一刻起到現在為止過了138億2千萬年,對於建立出像銀河系這麼大的星系來說,這個時間實在太短了。除非有更多更多我們用望遠鏡看不到的物質存在——這些物質的引力加速了星系的形成。這些物質就是暗物質。

宇宙中的暗物質為可見物質的五到六倍重——可見物質就是像你、我、恆星與星系這類由原子構成的物質。事實上,透過觀察到大霹靂火球「餘輝」的歐洲太空望遠鏡「普朗克」(Planck),我們可以有更加精準的估算。宇宙中4.9%的質能為原子,26.8%為暗物質(剩下的68.3%則為「暗能量」,這在1998年才被發現,暗能量看不見並充斥整個太空中,還具有相斥的引力,但這同樣也是另外一個故事了 [8])。

至於暗物質的定義——暗物質究竟是什麼——我們的猜測都半斤八兩。有個說法是,它是由目前還未被發現的次原子粒子所構成。像「超對稱理論」(supersymmetry)這類物理學上的推測理論,假設有種新基本粒子大量存在,這種粒子「感應」不到電磁力,因此也不會產生光這種電磁波。另一個想法是,暗物質是由冰箱大小的黑洞所構成,每個質量有木星這麼大,它們是在大霹靂火球內的劇烈環境中誕生。[9]

如果暗物質是由「初始」黑洞所構成,並假設它們均勻遍布整個宇宙,那麼離我們最近的一個初始黑洞大約距離我們有30光年遠,約是太陽系附近最近恆星南門二星(Alpha Centauri)的十倍之遠。如果暗物質是由次原子粒子所構成,那麼此刻它正在飛穿你的身體,不過就跟子彈穿過雲霧一樣,它對你身體的原子不會有影響。關於暗物質只有一件事可以確定:若是你能確認它的定義,那麼諾貝爾獎就在斯德哥爾摩等著你去領了。

採用現今的說法,我們可以說海王星當年曾是暗物質,不過若我們乘坐時光機回到19世紀,我們將會發現海王星不是唯一的暗物質行星。另外還有一個如幽靈般不確定存在的行星,它叫做火神星(Vulcan)。


注釋

[1] 行星會發光主要是因為反射了母恆星的光芒,而恆星則是因為自身核心處的核反應而產生亮光。這樣的核反應需要幾百萬度的高溫來點燃,於是需要巨大的質量來承載恆星的核心——物體受到擠壓時會生熱,用過腳踏車打氣筒的人就會知道。區隔行星與恆星的標準是:質量小於太陽質量的0.08倍或木星質量的80倍的天體,就是行星,質量大於此質量的天體則為恆星。

[2] 光譜儀運用「繞射光柵」(diffraction grating)將恆星光散射成構成光線的彩虹顏色。光柵通常是由透明平板表面上的許多平行刻痕所構成,其效果優於玻璃「稜鏡」。恆星外部大氣層中特定元素裡的原子,會在特定頻率上產生暗帶。只要看看這類暗帶在頻率上移動的距離有多遠,並比對同類行星所創造的類似暗帶,就可以測量出都卜勒效應。

[3] 太陽系外行星不只可經由觀察母恆星的「晃動」來發現。從地球的角度來觀測,如果行星在繞行恆星時會周期性的跨過恆星表面,那麼行星就會減少恆星的亮度,像木星這樣質量的行星大約減少1%,像地球這樣質量的行星大約減少0.01%。在2009年射入地球軌道的的克卜勒太空望遠鏡(Kepler space observatory),已經觀測到超過10萬顆恆星,並以此種方式發現超過1,000顆太陽系外行星。


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「大宅豐鼎」改寫豐原天際線,成就絕無僅有超越之作

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曾在台中七期推出「東方之冠」代表作的富宇建設,選中緊鄰豐原火車站的蛋黃區,欲以七期豪宅頂級規格鑄造「大宅豐鼎」,由於基地面積廣達2010坪,又規劃拔地而起三座28層豐原最高樓,甫曝光即成為詢問度與討論度飆高的熱門建案。

車水馬龍的圓環北路與豐勢路口一側,挑高兩層樓的晶瑩落地窗外觀,已然烘托出「大宅豐鼎」接待會館的非凡氣勢,沿著曲形結構踏進入口中庭,兩株聳天的原生鳳凰木,不僅營造清新脫俗的迎賓格調,還喻意著引領豐原興盛的木業發展脈絡,令人留下深刻印象; 至於跳脫制式框架的會館內部,規劃了洽談區、吧台與宴會廳等豐富設施,皆在流線型木質天花板的層疊延展下,釋放了空間尺度視覺張力,顯得更加經典雋永,一如富宇建設賦予「大宅豐鼎」的臻於完美價值,經得起時間考驗。

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「大宅豐鼎」接待會館入口中庭,特地保留兩棵聳天鳳凰木,既喻意豐原的山城木業歷史脈絡,也宣告豐原將迎來首棟摩天住宅。
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挑高兩層樓的「大宅豐鼎」接待會館,在曲型木質天花板層疊延展下釋放尺度張力,更顯氣派尊貴。

圓環路內市區稀缺地段,抗跌增值潛力備受矚目

「大宅豐鼎」基地位在圓環路內核心地帶,還被12公尺寬的文化街、愛國街、直興街以及向陽路173巷所環抱,坐擁四面臨路完整街廓,早已具備正市區的抗跌增值及高稀缺性等優勢,而且步行2至5分鐘就能抵達生活機能完備的向陽商圈或豐原火車站,就連前往廟東、SOGO百貨雙商圈的車程也僅需10分鐘,以及火車站旁的豐原轉運中心預計9月上旬啟用,屆時除了有國道、市區客運轉運功能,更結合大型商場、iBike及計程車招呼站等便民設施,有益於活絡區域發展,為豐原市區帶來嶄新氣象。

此外,堪稱大台中環狀快速公路網最後一哩路的國道四號豐原潭子段,年底正式通車後透過豐原、潭子兩條連絡道,就能無縫銜接台74線快速公路,估計豐原往返台中屯區可比現今節省約20分鐘,等於把大台中都心與副都心生活圈緊緊牽繫在一起,形塑出無限發展可能性,所以如此一塊堪比台中七期的鑽石級寶地,讓富宇建設展現雄心壯志,冀求打造「豐原七期」傳奇,不只讓豐原驚艷,還要讓豐原為傲。

23豐原轉運中心
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「大宅豐鼎」坐落在豐原市中心,距離火車站與轉運站僅2至5分鐘,屬於交通及生活機能便利地段。
02太平洋百貨商圈
Photo Credit:富宇大宅豐鼎
圓環路內都是豐原市區精華地帶,從「大宅豐鼎」開車到SOGO商圈與廟東夜市都只要10分鐘。

豐原唯一摩天地標,享受前所未見層峰生活視野

「大宅豐鼎」被定位為豐原市中心的超越之作,富宇建設號召多位設計名師傾力擘劃,集奢華、氣度與風格大成於一身,包括三座28層摩天大樓將以品字型排列,不僅確保戶戶邊間擁有良好通風採光,舉凡外觀立面、燈光設計、園藝公設與高空Lounge Bar,也都致力兼顧極致工藝美學與獨特機能價值,希望演繹出豪宅該有的大器典雅,好與113公尺高聳挺拔的摩天地標名實相符,讓住戶回到家就能享受極盡講究與永久棟距的感官震撼,一邊品味層峰生活,一邊飽覽無垠景緻。

「大宅豐鼎」總共規劃380戶,涵蓋37坪標準三房、41坪大三房、43坪標準四房、50坪大四房等四種房型,可以滿足首購或換屋不同置產需求。以往不少事業有成的在地實業家、企業主與科技新貴,總會感慨豐原沒有一棟具有國際視野的住宅建築,如今終於不必羡慕台北或台中,能夠衣錦榮歸落籍市中心,或撫慰打拼事業的辛勞,或當成榮耀家族的象徵,畢竟豐原最高豪宅的殊榮,比起台中七期有過之而無不及,足以當成獨一無二的傳家寶。

交通與產業雙加持,豐原市中心指標建案上看5字頭

尤其時值豐原正在持續蛻變進化,像是機械產業鏈上中下游完整的豐洲科技工業園區,將進一步升級為智慧機械園區,再與中科后里園區相輔相成,串聯成高科技產業廊帶,未來有望超車中科與台中工業區,大舉吸引外商投資與科技人才,同時豐富專案二期園區會以「前店後廠」模式,推動運動與創新產業落地,勢必替本來就相當活絡的豐原經濟發展,扎穩未來長遠的競爭優勢。

有了地段、交通、產業助攻,豐原市區房市增值潛力無法擋,直接受惠於就業人口紅利帶動的購屋需求,目前市場預估「大宅豐鼎」在以七期DNA打造豐原地標的願景下,房價可望站上5字頭,預見將成為層峰菁英鎖定入主的優先標的。

13豐洲工業區
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豐洲科技工業園區將升級為智慧機械園區,可望與中科后里園區串聯成高科技產業聚落,吸引更多投資與人才,替豐原房市再添柴火。
16后科園區
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隨著國道四號豐原潭子段即將通車,加上多家科技大廠搶進中科后里園區設廠,在交通與產業雙助攻下,豐原房價繼續水漲船高。

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