假麥田圈才是真科學

0. 序文
1. 外星訪客
2. 假飛碟才是真科學
3. 遙控飛碟DIY
4. 飛碟與直升機的結合
5. 飛碟的誤判：隱形戰機
6. 納粹德國的人造飛碟
7. 美國的人造飛碟研製
8. 俄羅斯的埃基皮飛碟計畫
9. 商業化的飛碟交通工具
10. 宇宙時空路迢遙
11. 星際旅行的第一停靠站：半人馬座阿爾法星
12. 星際航行計畫的實現：核聚變火箭
13. 百年星艦宇宙航行計畫：人造太陽
14. 逼近光速：反物質火箭
15. 時空旅行指南：狹義相對論
16. 飛碟的飛行原理1：時間擴張
17. 飛碟的飛行原理2：長度縮減
18. 飛碟的飛行原理3：空間扭曲
19. 企業號星艦的宇宙之旅
20. 星際超級航艦：地球
21. 外星人與現代人類的起源

序言

　　缺少了外星訪客的地球，在浩瀚宇宙中看起來會是多麼孤單與無助。人們總是期待飛碟的出現、外星人的到訪，因此當飛碟的照片、外星人的影帶模糊不清時，人們寧願選擇相信；當目擊者的說詞似有矛盾，沒有說服力時，人們心中總還預留著三分的接受度。在感性與理性的夾擊下，飛碟與外星人總脫離不了其撲朔迷離的面貌，事件的真真假假、假假真真，造成信者恆信，不信者恆不信的現象。

　　真正的科學研究強調實驗的可重複性，並且所得實驗結果不因人、時、地、物的改變而有所變化。顯然地，對於飛碟的研究，由於缺乏可資實驗的本體，自然也無所謂可重複性的實驗結果。由於飛碟研究不滿足傳統的學術標準，所以被稱之為偽科學。這種「真飛碟是假科學」的論點其實反映了目前飛碟研究的困境與無奈：真正的外星飛碟縱使存在的話，如何能在公開的環境下，讓我們重複進行科學的檢測與實驗？

　　當真飛碟還被鎖在機密檔案裡時，飛碟世界的主場卻已經悄悄來到「假飛碟」身上了。半世紀以來，許許多多不明飛行物的目擊事件，扣除造假與誤判者外，剩下的不明飛行物的確都是飛碟，只不過它們是假飛碟：人造飛碟。事實顯示，一連串不同年代的不明飛行物的目擊事件，正是見證了一系列的人造飛碟發展史。

　　對於一般民眾將人造飛碟渲染成外星飛碟，官方單位其實樂觀其成，因為這樣有助於掩護機密計畫的執行，不會讓新型飛行器提早曝光。二十世紀的後半期就在「外星飛碟」煙幕彈的掩護下，各國暗地裡進行著各種人造飛碟的研發。時至今日，美國最先進的三角形飛碟飛行器TR-3B，其實跟真飛碟已快沒有兩樣了。

　　外星飛碟的飛行原理超越目前人類科學可以理解的範圍，但人造飛碟的飛行原理卻是已知物理定律的應用，它是看得到、可以理解的實際科學，所以我們說「假飛碟才是真科學」。本書的科學單元設計即是在為讀者整理分析人造飛碟背後的科普知識。至於「真飛碟」的飛行知識，就留給真正的飛碟專家去介紹了。

　　就像外星飛碟一樣，人造飛碟不僅要能在地表飛行自如，也要能夠深入太空，進行星際飛行，所以它的設計與製造牽涉到從地球到太空的多樣性知識學科。當人造飛碟在地表附近飛行時，必須利用圓盤產生的升力去克服重力，這牽涉到的是空氣動力學的問題；當飛碟進入太空進行星際飛行時，必須克服數百、數千光年的距離障礙，這牽涉到噴射推進及時空旅行的問題。

　　為了涵蓋人造飛碟跨越天地的廣泛科學知識，本書引入21個科學單元，配合10個科學實驗，並透過103個科學插圖，精彩解說飛碟飛天入地的原理。其中前9個單元介紹人造飛碟在地表飛行時，所需要用到的航空科學知識，後12單元則介紹星際飛行所牽涉到的天文及太空科學知識。

　　地表附近的飛行因距離較短，飛行速度在聲速的等級，所以是屬於牛頓力學的範圍。利用牛頓力學的知識，我們將分析飛碟圓盤如何離地騰空而起，並透過簡單的壓力幫浦實驗，示範讓鋁箔圓盤騰空而起的康達效應。

　　用看的，不如自己動手做一架！第3單元將教讀者如何DIY製作一架遙控飛碟，而且保證所用的材料在一般的遙控飛機模型店都買得到。

　　飛碟的起飛與傳統飛機、直昇機有何不同？其飛行性能的優越性在哪裡？這些是本書第4單元所要探討的主題。這一單元同時介紹一款結合飛碟圓盤與直升機旋翼片的新型遙控飛行器，它是由作者主持的飛行控制與模擬實驗室所研發。   讀者將看到從學理分析、CAD電腦輔助設計、CNC工具機加工成型，到實際飛行測試的一系列遙控飛碟的研發過程。講解了飛碟飛行的基本原理之後，第5單元到第9單元將介紹各國載人飛碟的發展過程及現況。如果與一甲子前的納粹德國別隆采飛碟比越來，今日的人造飛碟無非就是外星飛碟的翻版。

　　在本書的後半段，人造飛碟將離開太陽系進入星際太空。星際飛行所跨越的距離是以光年計算，速度則提升至光速的等級，所以是屬於相對論力學的範圍。一般的常識告訴我們，距離100光年的星球，人造飛碟縱使用光速飛行，也要100年才能到達。這樣的觀念稱為牛頓的絕對時空觀，在地球上適用，在外太空就不能用了。星際旅行時，時間與空間可以互相轉換，這使得飛碟可以用很短的時間飛越很長的星際距離。所以對時空轉換不熟悉的讀者，在體驗星際飛行之前得先翻閱一下本書第15到第18單元中所介紹的時空旅行指南-《狹義相對論》。這些單元將透過簡單的高中物理實驗，解說奇妙的相對論效應：時間膨脹與長度縮減。

　　人類星際旅行的第一停靠站：半人馬座阿爾法星（南門二），它是離太陽系最近的恆星。星際旅行冒險小說經常出現這樣的劇情，當地球人口爆炸以致資源耗盡，或是遭到小行星撞擊而毀滅時，人類必須針對半人馬座的阿爾法星進行開發與殖民活動。這樣的情節可能成真，因為就在2012年，天文學家發現了半人馬座阿爾法星的外圍，真的運行著一顆像地球的行星。雖然載人的飛碟還未出發前往，但人類的先遣部隊-航海家1號無人探測船，卻早已啟程了（第11單元）。

　　關於載人星際飛碟的研發（第12、13單元），英國星際學會的伊卡洛斯星際航行計畫，以及美國的「百年星艦」宇宙航行計畫，繼承了20世紀代達羅斯計畫的理念，企圖製造一艘5萬噸級的巨型核聚變（核融合）飛船，能以12%光速飛行，預計花100年的時間抵達另一個恆星系統。核聚變飛船的研發不僅是星際航行成敗的關鍵，也關係到地球永續能源的建立。如今雷射核聚變在實驗室裡創造了以前只有在恆星內部深處才存在的情況。現在人類不再只是被動地接收來自外太空的太陽光來發電，而是直接在地球上建造人類專屬的太陽來發電。若將這人造太陽配置在太空船上，則數十光年甚至數百光年的星際航行都終將被實現。

　　核聚變飛碟僅能達到光速的12%，但若要進行時空跳躍，飛碟的速度必需要能接近光速，這唯有啟動反物質火箭才能辦得到。本書第12單元介紹以反物質為燃料的星際飛碟。當正物質與反物質相互接觸時，會發生湮滅並以伽馬射線的形式釋放出大量的能量。太空中存在著許多反物質粒子，如果飛碟在飛行途中能夠持續收集並加以利用，飛碟將能永續飛行。為了揭開反物質的神秘面紗，丁肇中博士的反物質偵測器已於2011年安裝在國際太空站上，而偵測器的監控中心正設在中山科學研究院的龍園院區內。

　　以目前科技發展的速度，地球上的人類不出百年即可開發出星際旅行的人造飛碟，能夠到達太陽系以外的星球。當地球上的外星人還在虛無飄渺之中時，地球人反倒先成了他方星球的外星人；此時人造飛碟到了他方，則變成了名符其實的外星飛碟了。

　　在本書的第19單元，我們將乘坐企業號星艦進行一趟宇宙之旅。聯邦企業號星艦安裝有反物質動力系統，可實現曲速飛行、以光速抵達宇宙中任何一個地方。星艦內的電腦將按照《相對論》的公式，一一算出星艦每年可飛行的距離，並預測在星艦第23年時，飛抵100億光年遠的宇宙邊緣。雖然這一星際奇航只是模擬飛行，但可別忘了此時此刻，我們每一個人確實都位於一艘巨無霸星艦之內：地球。

　　地球號星艦跟隨著太陽以每秒250公里的高速繞著銀河系中心旋轉，還好有大氣層當防護罩，幫我們擋去了高速粒子、宇宙射線與隕石的撞擊。

　　前面介紹的人造飛碟充其量只是地球號星艦的小型偵察機，所有的後勤補給都要由地球母船提供。母船內同時搭載著70億太空人，其內部有限的資源正被快速消耗著。身為太空人的我們應當好好珍惜，節省使用，多留一些資源給我們下一代的太空人吧！