第 2 課 :七日創世的步驟 ─【第一日】  

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課程綱要

 1、從「虛」到「有」 大霹靂學說 時空起源。

 2、從「混沌」到「秩序」  物質起源。

 3、從「作用」到「顯現」  作用力的奧秘。


課程目標

本課程的目標:

  • 熟悉神在創世記中記載的計畫目的 ─ 神看••是好的
  • 理解神在創世記中啟示的創世過程 ─ 創世的第一日神說了什麼話?
  • 學習認識現已知的天文學中宇宙學的進展。
  • 瞭解與運用學會的科學方法 ─ 「混沌 (Chaos)」的邏輯。
  • 練習關鍵性的科學思維 ─ 「眼見為憑」可靠嗎
  • 認識自然的運行規則 ─ 演化與變易。
  • 培養屬基督的堅固信念、樂觀盼望、與 服務大眾的開放心胸和自由之生活 ─ 信望愛。

課程中提及的經節─創世記一:1-5

    1、起初 神創造天地。
  2、地是空虛混沌,淵面黑暗。神的靈運行在水面上。
  3、神說,要有光,就有了光。
  4、神看光是好的,就把光暗分開了。
  5、神稱光為晝、稱暗為夜。 有晚上、有早晨,這是頭一日。

   關鍵性的思維:

     神做了什麼工作?

     當時的背景環境如何?

     神的心意認定為何?


目前科學的認知
我們對自然界起源的認知有哪些?
  • 一、20 世紀前的宇宙觀演進:            人類對於「宇宙」一詞的認知是依循漸進的,在各個年代裡都有所不同。

   「宇宙」一詞在中國古天文上的理解, 是古往今來〈時間〉 和上下前後左右四面八方〈空間〉的統稱, 也就是我們人類生活所在的時空。時間和空間之間,它們可以是分立的、也可以是合在一起的。 對於古文明的個民族而言,或多或少都有些類似中國古天文上的思維存在。 到了公元前 7 世紀的古希臘天文學,才有主張拋棄天地星辰神話傳說的想像, 而以「哲學思辯」的方式來探究宇宙結構和組成。 歷經數個世紀的思辯與討論, 它們對於所居住的大地〈地球〉和 行星終於有了球形的概念, 但是對於地球是不是宇宙的中心, 由肯定趨於以太陽為中心, 可見「宇宙」一詞對中古世紀以前的歐洲人們而言, 僅止於論及太陽系的範圍 和行星的運行中心之爭辯而已。

    到了哥白尼 的「日心體系」的提出 和光學望遠鏡的發明與使用, 才將人們的爭論主軸由生活中的地球轉向外太空的觀察。 從行星與太陽的觀測和描述, 逐漸增多了恆星 星系與星雲的好奇, 但無論是伽利略或是 刻卜勒 他們對於宇宙形狀仍停留在「有限的」空間的想像, 然而在 1576 年湯瑪士 (Thomas Digges, 1546 - 1595) 才在出版的 《Perfit Description of the Caelestiall Orbes》一書的插畫〈上圖〉 提出恆星分布於「無限的」空間的想像。 到了 1782 年,威廉•赫瑟爾繪製了第一張詳細的銀河天體圖 , 1845 年威廉•巴森茲首度描繪螺旋狀星雲, 1897 年葉凱士望遠鏡首度證實銀河系是一種螺旋狀星系, 1918 年哈柏(Edwin P. Hubble,1889 - 1953)開啟了 探索遙遠的星系的先趨。

        由上述這段歷史看來,人類對於「宇宙」一詞的認知是依循漸進的,在各個年代裡都有所不同。

 

  • 二、大霹靂學說 (Big-Bang theory)描述宇宙的起源

         20 世紀初,哈柏 (Edwin P. Hubble,1889 - 1953) 在觀察星系的運動時, 現在遠方的星系裡的星體, 絕大多數遠方的星系有遠離我們的現象, 星系並不僅對地球上的觀測者有遠離的現象,而且彼此相互間也呈現遠離的現象。在遙遠的星系遠離的速度大致上可用方程式 v = H0 r 來表示, 式中 v 是星系遠離的速度,r 是星系與我們的距離, H0 稱為「哈柏常數 (Hubble constant)」。

    21 世紀初至今觀測結果發現,宇宙膨脹的速度不但沒有減緩,反而是呈現加速膨脹的現象。 為什麼會有如此的加速膨脹現象呢? 1930 年, 喬治•加墨 (George Gamow ,1904 - 1968 ,上照片片) 與同事 Ralph Alpher 闡述宇宙的由來是起源於一次的「大霹靂 (Big Bang)」。 1949年, 喬治•加墨 進一步依據理論推導預測, 宇宙會有隨大霹靂而膨脹開約絕對溫度 5 度的殘餘能量散佈在整個空間中。 到了 1964 年,Amo Penzias 和 Robert Wilson 終於發現了絕對溫度約 2.7 度的 「宇宙背景輻射 (Cosmic Background Radiation) 」, 因而宇宙起源於 大霹靂 學說得以廣被接受。宇宙的年齡到底有多老了? 以 2003 年 2 月觀測到的全天的微波背景圖 所揭露的宇宙年齡是 137 億年。

   

 

  • 三、自然界的力究竟有哪幾種?           自然物質有多少類?                           自然界不同種類的物質,在不同力之下作用,遵守不同的自然規律。

 

 

  • 四、暗物質與暗能量
              1957 年人類以有能力上外太空後,天文觀測有了重大的轉機,各個電磁波段的望遠鏡一一地送上了太空, 當然也帶來大量令我們驚嘆的觀測成果。1985年,瑪格麗特•杰勒(Margaret Geller) 和約翰•修茲勞(John Huchra ) 標示出在 6 億光年間的 1 萬 5 千個星系時, 發現宇宙中有大尺度結構「星系長城」的存在。Vera Rubin 對於螺旋星系的轉速研究,提出我們尚難以觀測到的「暗物質 (Dark matter)」珍奇論點。

 

  • 、宇宙的組成分
     

     

    六、是誰造就了今日的宇宙?


課程哲理

「眼見為憑」可靠嗎

電磁波:依據 19 世紀中葉,馬克斯威爾提出的『電磁波』理論,將電磁波依據其波長和頻率的不同,分成無線電波、微波、紅外光、可見光、紫外光、X 射線和伽瑪射線等波段。

   (le0657)

  • 狹義相對論:說明 20 世紀初,愛因斯坦提出的『時間 (Time) 和空間 (Space) 』是時空中的不同維度概念。
  • 廣義相對論:介紹 20 世紀初,愛因斯坦提出的『時空結構與物質分佈的關聯』:物質的分布決定著空間的彎曲;彎曲的空間描述著物質會如何的運動

重力透鏡 的「海市蜃樓」效應:

「眼見為憑」難以為證!    沒看到,並不表示不存在
─  信仰與服事、認知與體驗、學習與生活應是全面顧及的

沌?

何謂「混沌 (Chaos)」?

           個體混亂?                      集體有序

            難以預測?                     卜裡乾坤!

            精準判定?                     模糊邏輯

            殘破碎形?                     重覆完美!

            簡易線性行為?             自然非線性結果!

            似曾相識?                      原來如此!

 

 反饋 (Feedback)、反覆者( the Iterator):

           X(n)                  X(n+1) = g(X(n), Y(n))                      X(n+1)

           Y(n)                  Y(n+1) = X(n)                                    Y(n+1)

             ↑           →                                                 →             ↓

             └───────  ←─   ─────────┘

 

模糊邏輯 (FUZZY LOGIC)、碎形﹝FRACTALS﹞和混沌﹝CHAOS

     模糊邏輯』不是一種模糊不清的邏輯,而是闡釋和應用模糊現象的一種邏輯。這個理論涵蓋諸多「模糊集合﹝FUZZY SET﹞」,並且試圖從這些混而不清的概念中找出一個準度。雖然知悉「模糊邏輯」一詞全貌者不多,但實際上已經逐漸和我們的生活密切結合起來,應用模糊邏輯的電器用品已充斥市場,蔚為風潮。或許你留意一下最近你所買的洗衣機、冷氣機、冰箱就已有這些標示。

    碎形』指的是在大千世界中種種奇形怪狀的物體形狀及一些看似撲朔迷離的自然現象的內在規律,譬如星球的分佈、行星環等。換言之,它是描述一些看似破碎不規則地集合狀態,但事實上,無論以任何大小的標度對它作測量,它仍具有不變的自我相似之特性。

 

     1666 年牛頓發明微積分用以解釋行星的運動﹝即牛頓運動力學﹞後,就知道物體個別的運動行為,並且它的運動軌道也都是可預測的【預定論】。但對於兩個以上物體間﹝稱為多體﹞的運動關係,就難以推知。直至近代﹝1963 年後﹞有了電腦的大量重覆計算分析,對於數量龐大的個體之集體行為才有了較多的瞭解。原本個別運動行為看起來並無次序,集體觀之卻有著特殊地規範;這種『由個別無序、到集體有序』的現象正是我們想探究的「混沌」現象。那到底什麼叫作『混沌』呢?或是說這種現象是如何形成的呢?過去對於微量非線性運動,常視為是對平衡穩定狀態線性運動加入的的微擾 (Perturbation) 雜音 (Noise),一般相信祇要時間夠長,其結果仍趨於平衡穩定的狀態,至多不過是形成小幅度的來回震盪,而絕不可能對於物體往後的運動造成重大的影響。但在現今的『混沌理論』卻認為,此微量的原始差異,有可能形成“連瑣效應”,進而造成集體性的巨大明顯效果。這種以「反覆 (Iterate)」方法來探究微量的非線性運動,已被廣泛地應用於各類的科學領域裡。 


課程建議參考網頁
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