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「天設地用」 / 「無中生有的宇宙」

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「天設地用」

香港理工大學工業及系統工程學系講座教授及副主任容啓亮,多年來領導理大科研團隊,致力研究製作精密航天科技儀器,成果更獲國際認可,有份參與環球各地的太空總署任務,例如為俄羅斯太空總署「火衛一」探索火星月亮計劃製作的火星探鑽儀器,協助取樣測試火星岩石中蘊含的物質。
 
容教授指,設計精密航天儀器,要全面考慮在未知環境下,可能遇到的各種情況和挑戰。團隊為「火衛一」計劃設計的探鑽儀器體積細小,必須考慮如何將重量轉化成能量,將堅硬的岩石磨碎,然後慢慢加熱,令岩石釋放出各種氣體,讓科學家可深入研究岩石中蘊含的物質。儀器亦要具備自動清潔功能,自行將無用物質除去。
 
容教授的團隊亦參與了中國首次月球軟著陸的太空任務,為月球車研製具拍攝功能的儀器,將月球的影像傳送回地球。容教授表示,計設這拍攝儀器原本只供運作一天,因為月球表面晚上溫度跌至只有攝氏零下180度,很多儀器根本無法在如此低溫下運作,但結果證明團隊研製的儀器絕對經得起嚴峻環境考驗,至今已運作兩年多。

負責由月球取樣送返地球的機械臂,亦是容教授團隊的傑作,約三至四米長的機械臂取樣後,會將樣本放入密封系統,由返回艙送返地球研究。容教授表示機械臂現已製作完成,只等待運送火箭做好準備,將機械臂運同兩個採樣器和兩部拍攝儀器送上月球。
 
在參與太空探索的同時,容教授的團隊亦致力將研製航天儀器時發展的尖端科技,應用到日常生活。團隊數年前開始研究將機械臂技術應用到醫療領域,醫生可以利用機械臂,經由細小孔洞或管道,進入病人體內組裝儀器進行手術。雖然研究仍在測試階段,但團隊早前已成功在活豬體內進行測試,正式應用到醫學上,指日可待。

 

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「無中生有的宇宙」

同樣在探索宇宙領域中,具傑出成就的香港科技大學賽馬會高等研究院教授及物理講座教授戴自海,對宇宙來源有深入研究。戴教授指,全球宇宙學專家都致力追尋宇宙來源,在著名物理學家愛因斯坦提出「相對論」百多年後,人類才開始對宇宙來源,有更多和更清晰的理解。

戴教授認為,中國著名思想家及哲學家莊子提出,將時間和空間放在一起就是宇宙的說法,與我們現時理解的宇宙論最貼近;而他提出從無到有的論述,與現今科學認為宇宙是「無中生有」的說法同出一轍。
 
約於五十年前,科學界才出現宇宙源於大爆炸的說法,而科學家取得的數據,都支持大爆炸後出現暴脹的理論。研究宇宙的科學家認為,大爆炸後產生極度高溫形成空間,之後膨脹持續令空間繼續擴大,而今天所有事物,都是由暴脹產生變化而形成。戴教授指,宇宙存在數百億個星系,其中一個就是銀河,而銀河中有約四千億星體,地球圍繞運行的太陽,只是其中一夥, 而位於銀河中心的黑洞,重量相當於約三億個太陽,說明地球在宇宙之中實在微不足道。

過去三十年,科學界一直研究引起大爆炸的原因, 「相對論」認為是源自一點微小能量暴脹,形成巨大球體引發大爆炸,從而產生宇宙。戴教授指這個說法就是所謂的「無中生有」,或是道家所說的「一切從無開始變成有,再發展成萬物」。

除了科學家,宗教界及哲學家亦在尋找宇宙來源,小至生命,大至宇宙必定有一個開始,宇宙萬物從無而來,戴教授指,宇宙可能是在183億年前,因為一點量子波動而引發大爆炸,而結合量子力學和相對論,令人類對宙來源有更清晰的理解,但更詳細的解說,將有待科學家進一步研究。