美國一個天文學研究小組(2014/3/17)周一公布，首次探測到宇宙在一百四十億年前大爆炸的「回音」，即散發於宇宙間的重力波（gravitational waves）。這是宇宙誕生後急速膨脹的直接證據，被天文學界形容為近二十年來最重大發現。如獲得確認，不但證實宇宙膨脹的理論，其重要性更被形容為值得 奪取諾貝爾獎。
A telescope at the south pole, called BICEP2 (Background Imaging of cosmic Extragalactic Polarisation) was used to search for evidence of gravitational waves. BICEP2 is shown here in the foreground with the South Pole Telescope in the background
宇宙如何形成
神的話帶有超能力，神說有就有、命立就立，宇宙究就這樣形成。整本聖經66卷書充滿神的話語，帶有能力，敘述宇宙的起源、過去幾千年的故事、神蹟。從呼召亞伯拉罕開始，與他立約，應許亞伯拉罕一家變成大國-今天的以色列。並差遣神的兒子耶穌基督道成肉身，為救贖人類的罪惡，上了十字架，死而復活，最後向門徒顯現，並與門徒相處40天，講神國的道，為要世人相信上帝的恩典、憐憫、與愛，要世人能遠離罪惡。整本聖經述說神偉大的作為，祂過去向埃及法老王彰顯十大神蹟，拯救以色列民族逃離埃及奴隸生活，神本身就是導演、故事的主角。神不但過去行神蹟，神今天也向我行神蹟，祂表明是過去的神、仍然是今天的神、也是將來的神、更是永遠的神，為要向世人彰顯祂是宇宙唯一的真神，今天祂仍然掌權，祂是宇宙的創造者。
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創世記1:1"起初 神創造天地。 地是空虛混沌．淵面黑暗． 神的靈運行在水面上。神說、要有光、就有了光。"
In the beginning God created the heavens and the earth.Now the earth was formless and empty, darkness was over the surface of the deep, and the Spirit of God was hovering over the waters.And God said, "Let there be light," and there was light.
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This graphic shows the universe as it evolved from the Big Bang to now. Nasa scientists believe that the universe expanded from subatomic scales to the astronomical in just a fraction of a second after its birth.
宇宙膨脹論找到證據了
(March 19, 2014東方日報)一般認為宇宙是於一百四十億年前在大爆炸中瞬間誕生，粒子經歷三十八萬年冷卻後組成原子，原子再形成今天的恒星、行星及星系。而重力波是宇宙大爆炸後首個 震動，隨着宇宙空間急速膨脹，重力波亦漸弱，卻仍殘留宇宙間。已故物理學家愛因斯坦於一九一五年的廣義相對論中曾提出重力波，但重力波過去從未被探測到。
台科學家主張南極觀測終有成
哈佛史密森尼天體物理中心早前聯同美國史丹福大學、美國太空總署（NASA）噴射推進實驗室及加州理工學院等，透過位於南 極的宇宙背景圖像極化望遠鏡（BICEP），掃描銀河系外被星塵干預最少的「南洞」（Southern Hole）及分析微波背景輻射。研究團體包括來自台灣的科學家、史丹福大學物理學副教授郭兆林（Chao Lin Kuo），他主張在高海拔及極低溫的南極觀測宇宙微波，花三年時間最終有所發現。台灣大學物理系教授吳俊輝指，美國研究團體之所以有重大突破，關鍵在於由 郭獨門設計的偵測器。
The finding by the BICEP2 telescope (pictured) in the South Pole could rank with the greatest discoveries about the universe over the last 25 years
愛因斯坦廣義相對論獲得驗證
領導研究的哈佛史密森尼天體物理中心天文學家科瓦奇（John Kovac）表示，發現重力波是當下天文學界其中一個最重要的研究目標，有助了解宇宙起源及星體發展的過程；亦證實了愛因斯坦的廣義相對論與量子力學之間有不可分割的關係。
重力波發現仍有待進一步核實，但消息已振奮不少天文學家。美國太空總署（NASA）指，這是迄今為止，證明宇宙膨脹理論最有力的證據。研究員洛貝稱，今次發現可解答「我們為何存在？宇宙是怎樣開始？」等問題。
大爆炸後宇宙膨脹過程
宇宙膨脹理論
1.宇宙年齡將近140億歲，從銀河系觀測它呈球體形，從每個方向向外延伸140億光年，且每個地方溫度平均。
2.宇宙誕生至今的時間，不足以讓光線從宇宙一端穿梭到另一端、混合熱能及冷源至平均溫度。
3.上述情況可以一杯咖啡作簡單比喻，就像使用望遠鏡觀察一點六公里外的咖啡杯，從它的煙霧推測其現時溫度。
4.觀測點被不止一杯咖啡環繞，且它們溫度相同，這並非偶然。
5.若有一個咖啡壺能在同一時間把咖啡倒進所有杯子，便能解釋為何咖啡保持相同溫度。
6.這亦是宇宙膨脹理論。大爆炸後不到一萬億分之一秒，宇宙以快於光速的速度擴張，產生的細小波紋至今仍殘留宇宙。
7.天文學家在宇宙微波背景輻射中，發現這些古老波動的證據，亦是愛因斯坦所提出的重力波。
8.回到咖啡比喻，一壺咖啡以快過光速的速度向各處散發，便可達至同時冷卻，類似宇宙膨脹理論。
Scientists, from left, Clem Pryke, Jamie Bock, Chao-Lin Kuo and John Kovac smile during a news conference at the Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics in Cambridge to announce their groundbreaking results.學者們在會上發表成果。右二為郭兆林。（美聯社圖片）
偵測重力波 郭兆林搶到物理界聖杯
(March 19, 2014台北電)美國研究團隊證實宇宙誕生時快速暴脹的印記－愛因斯坦100年前提出的「重力波」，即宇宙微波背景輻射不均勻的極化；科學家們興奮不已，因為這證實宇宙大爆炸後，的確在短時間內以超光速膨脹，讓日月星辰和我們得以出現，若宇宙沒有暴脹，將是一片虛無。
能搶先觀測到證據，要歸功於台大物理系畢業、現任美國史丹福大學物理系助理教授的郭兆林，研究計畫最關鍵的偵測儀器由他設計。學界認為，證明重力波的存在讓 研究團隊具有問鼎諾貝爾的資格。台大天文物理研究所教授吳俊輝說，因為郭兆林設計BICEP2偵測器比別人更好、更靈敏，才能觀測到非常微弱的宇宙訊號。
台灣中研院天文所副研究員王為豪則形容郭兆林搶到「物理界的聖杯」。
台大物理所教授陳丕燊解釋，暴脹是指宇宙大爆炸後十的負35次方秒內，就從一個小點、暴增成原體積的十的25次方倍大，換句話說，暴脹就是宇宙在手錶滴答一秒都不到的時間，從一個原子的大小，長成太陽系那麼大。
吳俊輝說，暴脹過程中，物質會猛力拉扯宇宙時空，產生重力波，「想像我朝空中、你的方向打了一拳，而我的拳頭前產生重力波讓空間扭曲，於是你看到我的臉也會扭曲」，他說也有點像電影「功夫」中，包租婆使出「獅吼功」的感覺。
國立自然科學博物館館長孫維新說，由於宇宙持續擴張140億光年那麼大，暴脹時產生的重力波已經相當微弱，幾乎觀測不到，科學家轉而尋找重力波留下的痕跡－微波背景輻射。
孫維新說，因微波背景輻射也很微弱，團隊才要跑到南極觀測，因為南極的空氣稀薄、又乾燥，儀器較不受大氣中的水氣干擾，「是地面上最接近太空的地方」；加上郭兆林的儀器靈敏，才讓團隊搶先觀測到訊號。
為何暴脹和萬物存不存在關係密切？吳俊輝表示，暴脹會讓宇宙中的物質分布不均勻，有些地方密、有些地方疏，密的地方物質逐漸聚集在一起，形成星星、月亮和萬物，疏的地方則變成太空；若沒有暴脹，宇宙就會變成什麼都沒有，只有均勻分布氫氣和氦氣的虛無空間。
(March 19, 2014台北電)「為宇宙瞬間暴脹找到直接證據！」台灣清華大學天文所教授張祥光指出，科學家認為宇宙大爆炸後，有段暴脹期讓宇宙快速變大，這次觀測到宇宙「微波背景輻射」中的微小偏極化波紋，是宇宙論發展上的重要里程碑。
中央大學天文研究所教授黃崇源表示，這次美國研究團隊的成就，是讓大爆炸不再停留在「理論」階段，解開宇宙產生之謎。重力波現象是過去沒有人能發現和證實，所以郭兆林和團隊的發現才令人驚訝與震撼。
張祥光表示，宇宙大爆炸被認為是宇宙的開始，宇宙最先是由一個密度極大且高溫的狀態演變而來，因大爆炸而膨脹、溫度下降。
1967年科學家無意中發現「宇宙微波背景輻射」，為大霹靂理論提供最重要的證據，1984年有科學家認為大霹靂後，應該有經歷更快速的劇烈膨脹，這被稱為「暴脹理論」，但這始終都停留在理論，缺乏強有力的證據。
張祥光解釋，這次科學家靠著測量宇宙微波背景輻射的偏極化，得到宇宙暴脹所造成重力波留在微波背景輻射裡的痕跡，支持宇宙暴脹理論，是相當重要的發現。
張祥光說明，「微波背景輻射」是在微波波段的電磁波，肉眼無法看見，須使用無線電望遠鏡。這次發現就是從微波背景輻射中，分析出暴脹留下的跡證。而此次的發現，對於瞭解宇宙中的星系、星系團等形成，將會有所助益。
Gravitational waves from inflation generate a faint but distinctive twisting pattern in the polarisation of the cosmic microwave background, which is the afterglow of the afterglow of the Big Bang
Microwave radiation from the whole sky, captured by the European Space Agency's Planck satellite. Astronomers today announced that they have found 'primordial gravitational waves' - an echo of the Big Bang in which the universe came into existence 14bn years ago.
According to Albert Einstein when something very explosive like this happens it leaves ripples in space-time known as 'gravitational waves'
This image shows temperature fluctuations, indicated by variations in colour, of the cosmic microwave background (CMB). Researchers say since the CMB is a form of light, it exhibits all the properties of light, including polarisation (shown by black lines). The changes in polarisation are thought to be caused by gravitational waves
The 14-billion-year-long history of our universe. It shows the main events that occurred between the initial phase of the cosmos -- where its properties were almost uniform and punctuated only by tiny fluctuations - to the cosmic structure that we see today, ranging from stars and planets to galaxies and galaxy clusters
The BICEP2 telescope's focal plane uses novel technology, developed at Nasa's Jet Propulsion Laboratory, to build an array of devices that use superconductivity to gather, filter, detect, and amplify polarised radiation from the cosmic microwave background. Each pixel is made from a printed antenna sensitive to polarised millimeter-wave radiation
A full-sky map of the oldest light in the universe. Colors indicate 'warmer' (red) and 'cooler' (blue) spots. Nasa has called this image the best baby picture of the Universe ever taken
研究大爆炸 已有數人獲諾貝爾獎
(March 19, 2014台北電)研究宇宙誕生的「大爆炸」(也稱「大霹靂」)理論的學者，已有好幾位獲諾貝爾物理獎；台灣大學物理系教授陳丕燊說，郭兆林所屬研究團隊的最大突破，在於證明宇宙大爆炸後，經歷瞬間「暴脹」階段，星球萬物才得以誕生，是個了不起的成就，絕對有資格得諾貝爾獎。陳丕燊指出，1929年，美國天文學家哈伯首次發現，遠方的星系正離地球加速遠去，推測宇宙仍不斷膨脹，為大爆炸理論奠基。後續天文物理學家發展出更完整的學說，認為宇宙最初只是一個小小的點，經「大爆炸」及「暴脹」階段，如今的宇宙才誕生。但 要如何證明大爆炸及暴脹呢？學者假設，宇宙在大爆炸後產生的光，隨著宇宙不斷擴張，慢慢降溫到約攝氏零下270度，變成看不見的「宇宙微波背景」 (Cosmic Microwave Background Radiation，簡稱CMB)，在太空中流浪，只要能證明CMB存在，就能證明大爆炸理論。1964年，美國貝爾實驗室的工程師彭齊亞斯(Arno Penzias)和威爾遜(Robert Wilson)架設天線接收人造衛星微波信號時，意外接收到CMB，因此獲諾貝爾獎。
美國太空總署1989年發射人造衛星「COBE」，首次拍到CMB的畫面。學者馬瑟(John Mather)和史穆斯(George Smoot)三年後發現CMB從各個不同方向測量，溫度有十萬分之一的些微差異，因為這種溫度的不平均性，導致溫度、能量高的地方，重力較強，吸引其他能 量，集結成星球、星系，地球、人類才得以出現，兩人也獲諾貝爾物理獎。2009年，歐洲太空中心發射觀測CMB的第三代人造衛星「普朗克」(Planck)，拍到歷來最精確的CMB影像，更加印證大爆炸理論。陳丕燊說，學者還假設，宇宙暴脹時，時空拉扯得很厲害，會產生「重力波」，只要證明重力波存在，就能證明暴脹理論。陳丕燊指出，以往從未有人真正觀察到重力波，但郭兆林的研究團隊，透過偵測宇宙微波溫度的不均勻性，發現受到重力波的極些微影響，等於間接證明重力波存在，是繼馬瑟和史穆斯兩人後，第二個證明暴脹理論的有力證據。
The results have been described as 'spectacular', and are expected to result in a Nobel prize for the scientists
老婆看他：人生有如瞬間到頂
郭兆林(右)和妻子周念縈(左)，在忙碌的工作和家庭生活中，還合譯了三本科普書，圖為郭兆林夫妻與兒子、女兒的全家福。(周念縈提供)
(March 19, 2014台北電)台灣科學家郭兆林等人發現「大爆炸」後宇宙擴張的直接證據「重力波」，他的太太周念縈說，郭兆林等六人都非常高興，因為大家原本認為這輩子可能找不到重力波，沒想到突然就找到了，「人生有如瞬間到頂」。
●去年還擔憂 找不到重力波
周念縈說，郭兆林去年10月還擔憂「可能沒有重力波」。喜訊剛證實時，41歲的郭兆林因原本預期要花一輩子去找重力波，頓生「接下來我何去何從」之感，但很快又活躍自信，覺得人生充滿源源不絕的動力。
●每天睡很多 靈感也非常多
周念縈笑說，郭兆林的動力最大來自充足睡眠，多年前她就曾笑他「李遠哲一天睡四小時，你一天要睡十小時，將來你成名，我一定要跟記者說你睡非常多。」郭兆林則回說都在夢中得到靈感，還自豪永遠不怕靈感被偷走，因為他「靈感非常非常多」。
●顧娃做家事 就像一般人
外界常認為科學家一定日夜埋頭苦幹，周念縈說，郭兆林真的是一般人，甚至對家庭花的時間比其他男性都多，天天做家事、顧小孩，周末完全不工作。
「我是他的迴音板，就像一面鏡子般和他每天思辯。」她說，老公會談遇到困境等，她則以外行人身分「亂說一通」，老公就會在她無厘頭對應中釋放壓力，並獲得靈感。
●老婆當主婦 兩人合譯書
周念縈讀台灣大學法律系大三時，在天文社、航空社的社辦公室遇到物理系大四的郭兆林。她笑說，當時他成績很差，好像考不上研究所；沒想到郭兆林不但考上研究所，還越來越厲害，「就像大霹靂一樣進步超快」。
周念縈之後讀台大新聞研究所，曾在「聯合報」當過編輯，也曾考上台大人類學研究所，卻為了當時已在美國的老公放棄學業，當全職家庭主婦；另曾與老公合作翻譯「愛因斯坦：他的人生他的宇宙」等科普書籍。
●史丹福大學 邀為終身職
外界看她，常形容她是「成功男人背後的女人」，周念縈說，她也有委屈的時刻，她不工作，常被質疑。然而她早早認為人生幸福最重要，不用花最多時間在工作，「看孩子、看先生成長就很好，老公能這麼平衡，正是因為跟我在一起的關係」。
周念縈也透露，郭兆林已受史丹福大學邀請為終身職，接下來去南極將擔任首席科學家，成為計畫領導者。她也認為未來五到十年內，郭兆林還有可能因更大的計畫得獎。
參考:
1. Stanford Professor Andrei Linde celebrates physics breakthrough
(2014年03月17日)Assistant Professor Chao-Lin Kuo surprises Professor Andrei Linde with evidence that supports cosmic inflation theory. The discovery, made by Kuo and his colleagues at the BICEP2 experiment, represents the first images of gravitational waves, or ripples in space-time. These waves have been described as the "first tremors of the Big Bang."
郭兆林：大爆炸改大霹靂 像布袋戲
(April 03, 2014台北電)「我們其實已經很了解宇宙了！」找到宇宙誕生時暴脹證據的台灣科學家郭兆林，昨回母校台大演講。他說，人類對宇宙的了解是很驚人的，若有人說還有很多未知、要去相信超能力，「我只能說，我們已經知道很多了」。
上個月18號，美國科學團隊宣布觀測到宇宙暴脹的證據—重力波印記，證實懸宕多年的宇宙暴脹理論，轟動物理界，郭兆林被譽為搶到科學界的「聖杯」。任教於美國史丹佛大學的郭兆林日前返台，昨以「大霹靂的回音」為題發表科普演講。
昨台下座無虛席，台大校長楊泮池也到場聆聽，許多高中、大學生迫不及待地想一睹這位「諾貝爾等級」的科學家。
「大爆炸Big Bang是宇宙起源，有人說應該稱為大霹靂，因為爆炸聽起來太普通了，但最近有人說這樣像布袋戲，所以我以後還是改回大爆炸。」綠短襯衫搭卡其褲，郭兆林一身輕鬆，從煩惱「究竟該怎麼稱呼宇宙誕生」開場，逗得學生們大笑。
「大家一直想知道人類從何而來？將往哪兒去？」郭兆林說，科學家試著藉宇宙背景輻射（即早期的光因宇宙膨脹，而漸漸被拉長而成微波）往回看，但越早期的宇宙越熱、越壓縮，是一團不透明的電漿牆，光透不過去，什麼都看不到。
科學家認為，宇宙誕生之初，在毫秒內用比光速還快的速度瞬間「暴脹」，才能形成現今有萬物的宇宙；但光靠背景輻射，無法觀測到電漿牆內究竟發生什麼事？徒有暴脹理論，卻苦無證據支持。
郭兆林說，重力波能越過那層電漿牆，大家都在找重力波；最後他們測到重力波的印記，間接證明宇宙暴脹真有其事。
郭兆林認為，真正的大新聞是「人類居然可用科學方法知道宇宙從何而來」，哲學和宗教雖各有各的理論，但無法預測重力波並讓人觀測，只有科學才有此能力，「這是非常驚人的事情」。
(April 03, 2014台北電)「你是什麼樣的人？不是由你的能力定義，而是由你的選擇。」觀測到重力波印記的科學家、史丹佛大學助理教授郭兆林昨在台大演講時，引用了這句「看似出自卡謬之口，但實際上是小說『哈利波特』中校長鄧不利多的名言」作為結尾。郭兆林笑說，過去當學生時，自己成績不是最好、發表論文不是最多，考試要求一小時內作答，讓他覺得很難、很緊張，電磁學還只考60分，但是觀念學得很清楚。當同學高中時就跳級先念大學的書、大學念研究所的書，郭兆林並沒有跟著跳級、提早學習，只是把當下學的概念想清楚，便去學其他自己有興趣的東西。興趣廣泛的郭兆林除小時就對宇宙感興趣外，也喜歡研究機械、做化學實驗，還曾引發爆炸。這次能探測到重力波印記，也是因他一頭栽入「做了三年還賺不到錢」的電機領域—研發靈敏度極高的偵測器，「我把所有想做的事全加在一塊，去研究宇宙，不能再更好了！」
郭兆林認為，自己有興趣的事情就要一直追下去，不是先想著要成功，才想要往哪裡走。另一方面，郭兆林提到，台灣許多念科學的人並不了解「口語能力」的重要性，大家以為智力測驗分數越高，以後就越有成就，「那我們就用智力測驗來選諾貝爾獎就好啦？」他認為作為知識分子，怎麼把想做的事情告訴別人？能不能告訴大家自己在做什麼？這很重要。郭兆林在問答時間中，也展現非常科學家的一面，他告訴學生研究問題時，要相信理智會戰勝一切，因為答案只有一個，只要用力找、就會找到。最後也不忘提醒大家：「請繼續支持科學研究！」
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