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悠遊天地之間 兼具理性與感性的天文學家

發布日期:2022-10-08
/專訪臺大進修推廣學院學員 林俐暉

林俐暉,清華大學物理系、臺灣大學物理研究所博士,曾經獲得「臺大卓越計畫」以及國科會(現名科技部) 的「千里馬計畫」資助,遠赴美國加州大學聖塔克魯茲分校(University of California, Santa Cruz, UCSC)加入天文觀測研究,取得博士學業後,留在聖塔克魯斯做博士後研究;回國後進入中研院天文及天文物理研究所,參與了全世界最大的國際望遠鏡ALMA(Atacama Large Millimeter / submillimeter Array)天文觀測計畫,並發表許多具有學術貢獻的論文。兼具理性與感性的她,學生時期除了是數理資優生外,也喜歡古典文學,從探索物理科學到中國文學,從探索巨觀的宇宙運行到微觀的詩詞意境,是位充滿知性又謙沖有禮的天文學者。

【科學世家 從小耳濡目染天文知識】
林俐暉的父母之前都在師大物理系任教,本來就很有數學天份的她,從小在父親的言傳身教下,比別人更早接觸天文領域知識,她說:「數學是很多科學的基礎,它的定律是物理的演算工具,幫助了解事物的道理,加上父親對天文很有興趣,他會試著將物理結合天文的知識教導我,算是我的啟蒙。」經過父親的解釋,聰慧的林俐暉瞭解到宇宙間不可思議的奧祕,也體會到知識的美妙。

有著身為物理學家的父親引導,林俐暉從小對天文的理解就跟一般人不太一樣,一般人看到太陽、月亮和星星的第一個反應,會被它們外在的具象所吸引,但她父親是用物理的角度,看待宇宙天體的運行。她回憶,父親會解釋那些肉眼看不見的事給她聽,譬如說:「宇宙最初非常微小,因為有了宇宙大霹靂之後,慢慢地膨脹,才變成現在無邊無際的樣子。」林俐暉的童年就在一個個充滿想像的天文知識中,逐漸建構起她的世界觀。

從小到大,林俐暉的求學過程相當順遂,一向都是乖乖牌的她,國中時因物理成績表現突出,保送到北一女數理資優班;高中畢業後,再保送清大物理系,之後甄試上臺大物理研究所,碩士班時因緣際會進了天文組,博士班獲選進入「臺大卓越計畫」,並獲得國科會的「千里馬計畫」前往美國加州大學聖塔克魯茲分校當交換學生,期間五年在臺灣跟美國之間來回,參與國際大型的天文望遠鏡研究計畫,日以繼夜辛勤付出並完成學位。

【踏進學術殿堂 探索浩瀚宇宙】
就讀博士班的時候,林俐暉跟著臺大物理系闕志鴻教授從事「宇宙大尺度結構」的相關研究,探討宇宙裡的天文現象;林俐暉進研究所時,臺灣天文發展才剛起步,當時「臺大卓越計畫」中有一個子計畫,希望培育學生不只做理論,也能做天文觀測。因為國外的學界資源較多,當時就讀博士班的林俐暉因此得到資助,前往美國UCSC進行天文研究。她說:「聖塔克魯茲是天文重鎮,每個老師都非常有熱情,你可以看到五、六十歲的教授,一講到天文科學總是精力充沛,只要進到指導教授辦公室,隨時都可以聊上四個小時。」教授對天文學的專注與熱情,令她印象深刻。

能在天文的學術殿堂——UCSC做研究,林俐暉心中充滿難忘的回憶:「學校就在高山上,一進校園,全都是很高大的樹木,有時會看到鹿在路上走,每天在山林裡,跟大自然在一起,心無旁騖,是一個很適合做研究的地方。」她進一步提到,天文這個領域很特別,蓋一個望遠鏡的費用非常昂貴,要透過國際整合的模式,才能參與大型天文觀測計畫。當時他們所加入的國際計畫,是好幾個國家一起蓋的望遠鏡,位置就放在夏威夷,剛開始要親自飛到夏威夷山上去做觀測,後來越來越進步,在世界其他地方就可以運用遠端遙控觀測。

在天文學界,論文是學術貢獻的重要指標,篇數跟影響力都很重要,所以在唸博士班的時候,最基本的就是把研究寫成論文在期刊發表,比較有名的像是《天文物理期刊》(The Astrophysical Journal, ApJ)跟《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, MNRAS),同儕之間會先內部審查論文,接著經由討論、修潤後投稿至期刊,再由期刊進行專家外審,通過後才能公開發表。

林俐暉分享了她的論文題目,其中大家比較感興趣的,像是星系與星系之間的碰撞,她說:「地球處在太陽系,而太陽系只是本銀河系裡其中一個恆星而已,整個宇宙有千百億個銀河系,我主要研究這些銀河系跟銀河系之間,在幾十億年的過程中,星系間碰撞的機會有多大?會產生什麼現象?最後會演化成什麼樣貌的星系?」在探究宇宙的同時,感受人類如蜉蝣天地。

【進入中研院 參與國際望遠鏡研究計畫】
博士班畢業之後,林俐暉先留在美國進行一年的博士後研究,然後接受中研院天文所邀請回台進行博士後研究;兩年之後成為助理研究員,一路晉升為副研究員、正研究員,至今仍為臺灣的天文觀測研究奉獻心力。

中研院的天文觀測研究計畫所採取的策略,是以加入國際望遠鏡計畫為目標,林俐暉說:「通常一個國際望遠鏡計畫,不管是在光學或電波方面,都是許多國家一起合作,臺灣藉由幫助望遠鏡研發並建造儀器,換取觀測時間,這樣不僅可以發展我們自己的技術,也可以跟其他國家團隊建立科技合作跟交流。」

她進一步分析,通常做一個儀器的實驗室,要先設定科學目標,才會去做這項望遠鏡計畫,一個計畫臺灣方面大約需投入五到十位工程師,除了工程師以外,還需有專門做研究的科學家,兩組人結合的效益才會比較高,至於需要投入多少科學家,取決於有多少人有使用這個望遠鏡的意願。以中研院現在所加入的無線電波望遠鏡計畫ALMA為例,它位於智利的阿塔卡瑪沙漠(Atacama Desert),由七米和十二米的天線組成的陣列技術,達到非常高的觀測解析度。中研院天文所派出至少一半助理研究員層級以上的研究員,投入此計畫,與來自美洲、歐洲和亞太地區的天文學家一起工作,對他們而言都是相當難得的國際交流經驗。

【熱愛詩詞 深受古典文學的洗禮】
小時候就喜歡古典詩詞,林俐暉回憶在唸福和國中的時候,每週學校朝會固定都有由廖惠貞老師主持的「詩詞吟唱」活動,那時候接觸了蠻多詩詞,老師會專門帶全校一起吟唱,她發現詩詞結合音樂比較容易記住,印象深刻的有李白的《秋風詞》和蘇軾的《定風波》,旋律優美、詩詞動人。

大四的時候,因為必修課都修完了,林俐暉大量選修文學院的課程,覺得相當有趣,她說:「當時授課的老師都是一時之選,教《詞選》的王安祈教授,舉手投足都像書本裡走出來的,上她的課是一種享受;《史記》的老師則是拿著一本厚厚的原文書唱作俱佳,帶著我們像在看歷史故事一樣,很快就進入那個情境。」她非常享受文學院裡,教授引領進入詩詞之美。

由於研究室就在臺大,林俐暉某次看到臺大進修推廣學院的跑馬燈上顯示開辦「蘇東坡的藝術人生」課程,讓她回憶起國中和大學唸詩詞的時光,於是投入課程。課堂上,授課的劉少雄老師總是用心解釋其中涵意,讓學生們心領神會,她說:「蘇東坡一生都蠻顛簸的,好幾次被貶謫,後來他才體悟到改變心境,人生才能夠豁達。」

她提到自己最喜歡篇章就是《記承天寺夜遊》,裡面蘇東坡提到半夜睡不著,去承天寺找朋友,兩個人在中庭散步,看到庭院的水裡好像有水藻,仔細看才發現是竹子跟柏樹的影子。

最後一句:「何夜無月?何處無竹柏?但少閒人如吾兩人者耳。」就是說,哪天沒有月亮?哪個地方沒有種竹柏?但很少人有他們這般的閒適心境,可以把竹柏的影子看成水中的藻荇。劉老師讓他們了解到,惟有放下,才能打開視野;惟有心境改變,才能豁達,若能如此就會發現生活中的許多樂趣。

【天文與文學 理性與感性的交會】
林俐暉說:「因為天文學家的工作性質,常常要跑到國外去做觀測,蠻多的經歷都是跟旅行有關,他們也多是帶著蠻浪漫的性格。」聊到天文跟文學的共通點, 她覺得詩詞裡也有很多提到大自然的天體,像月亮或星星,天文是用科學定律,客觀解釋天體的運行,文學則是用主觀態度,對現象做抒情的詮釋,或是表達文學家的感觸。而她自己既是天文物理研究員,又喜歡李白、蘇東坡這些文學家,物理讓她產生理性的共鳴,詩詞則讓她有感性的體悟。

林俐暉分享了最深刻的心得,她說:「宇宙有一百四十億年的歷史,人類在其中真的非常渺小,詩詞裡講人生的無常和有常,我都特別會有一些感觸,人類在宇宙中真的是滄海一粟。人類身體裡很多成分,其實都是超新星爆炸之後的殘骸元素,形成有機的生命,也算是一種循環的概念。」

【萬變宇宙中 順其自然的人生態度】
林俐暉的先生也任職於中研院天文所,工作範疇偏向望遠鏡儀器工程技術及資料分析,目前他們育有一男一女。林俐暉對孩子的教育想法很開放,覺得最重要的是幫孩子們找到學習熱忱。老大現在在臺大電機系葉丙成教授所創辦的體制外學校唸書,在引導式的實驗教育下,小朋友對於每個科目都會主動去理解,而不只是把知識記起來、背起來。允文允武的她,曾是清大女網的發起人之一,如今也會帶著孩子一起學網球,讓他們在活潑多元的環境裡成長。

臺灣天文發展至今將近三十年,而中研院天文所正式成立僅十二年,由於歷任所長的遠見以及以小搏大的策略,讓我們得以與世界一流的學術機構及天文台建立密切的合作關係。林俐暉說:「我們在很多科學領域方面,天文是進步最快的,而且做得非常好,一來是策略發揮作用,二來是我們國際合作的機會很多。」在天文所研究員們的同心協力下,大家積極在國際研討會上發表論文、獲得認可,也常常受邀到會議上擔任重要講者,因此,讓臺灣的天文學研究,在世界上擁有一席之地。

求學一路順遂的林俐暉,覺得人生最重要的就是「順其自然」,她的人生態度就是順從本性跟初衷,她說:「我對自己算是有信心,只要一直保持學習的心, 就不怕路途上有什麼變化,因為山不轉路轉。」從林俐暉謙虛帶著堅定的語氣中,感受到身為天文學家的自信與榮譽感,就像無垠宇宙中的星星一樣,那樣沈靜地閃耀著光芒。

採訪於二○二二年四月 文/陳秋萍