粒子加速器化身「時光機」:還原喜帕恰斯失傳星表的最後拼圖

作者 | 發布日期 2026 年 03 月 15 日 0:00 | 分類 天文 line share Linkedin share follow us in feedly line share
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粒子加速器化身「時光機」:還原喜帕恰斯失傳星表的最後拼圖

繼 2022 年科學家以多光譜成像,發現聖凱瑟琳修道院重寫本(Codex Climaci Rescriptus)有隱藏的恆星座標後,這場跨越兩千年的科學修復工程有了新突破。團隊將手稿送往美國 SLAC 國家加速器實驗室,利用強大的「同步加速器」(Synchrotron)X 光掃描。這項技術能將電子加速至近光速,不損害脆弱羊皮紙,用 X 光區分墨水化學成分。由於 6 世紀修道士重寫時使用富含鐵的墨水,底層刮除的喜帕恰斯原始希臘文則含鈣特徵,讓科學家像「剝洋蔥」,逐行還原一度掩蓋的天文數據。

▲ 1月21日聖經博物館(Museum of the Bible)修復專家Elizabeth Hayslett,展示保護手稿的特製襯墊與框架。這些裝置能確保11頁古老的羊皮紙在加州門洛派克(Menlo Park)SLAC國家加速器實驗室高速X光掃描期間,依然保持平整狀態。(Source:Ayah Ali-Ahmad / KQED)

這份被認為是西方天文學之父喜帕恰斯(又譯依巴谷,Hipparchus)遺留的星圖,重要性在挑戰我們對古代科學精確度的認知。參與研究的歷史學家Victor Gysembergh指出,目前還原的恆星描述與座標(包含新發現「水瓶座」片段),展現了無望遠鏡時代僅憑肉眼觀測幾乎不可能達到的精確度。這不僅證實喜帕恰斯編撰星表的傳說並非虛構,更讓學界重新思考:兩千多年前的古希臘人究竟掌握觀測技術到何種程度,才能在科學萌芽初期就達到如此高的數學造詣。

回溯這場發現的起點,是以現代天文學「歲差資料」反向計算,證實手稿座標描繪的是公元前129年左右的星空。當時研究僅能在少數對開紙辨識出北冕座等部分座標,但現在用同步加速器輔助,科學家試圖從高達200頁、散落世界各地的殘卷,找回整張夜空地圖的完整樣貌。掃描工作已從華盛頓聖經博物館收藏的11頁展開,每一行重現的希臘文字,都在填補托勒密以前長達三世紀的天文學空白。

為了保護這份極其珍貴的文化遺產,手稿運送與掃描過程極為嚴苛,每頁紙都安置於特製濕度控制箱內,並由專家手工搬運,連掃描室的光線都經過精密微調以防墨水褪色。這場結合了高能物理與考古天文學的合作,將曾經只存在於文獻記載的「虛擬星表」化為現實。更多座標復原後,這部人類史上最早的夜空目錄,終於在兩千年後經光速粒子照耀,重新展現在世人眼前。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖為研究員使用特定光源(避免紫外線或強光損害)檢查這份珍貴的羊皮紙,來源:Jacqueline Ramseyer Orrell / SLAC 國家加速器實驗室)

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