是的！各位觀眾朋友，今天我要講的是一個兩萬多人都沒有看出bug的動畫片的故事。故事的一開始，就是在一個剛泡好咖啡，對著電腦，路上無車無人、夜深無聲的週四，看到了泛科學的動畫片《相對論百年》。
沉沒太久，傷害也太重，是該浮出水面的時候了。問題在那裡呢？就在 0:44處，關於水星的軌道，居然以遠日點為中心，分裂成不同的傾角的軌道。這恐怕是相當大的失誤了，水星軌道受到太陽重力的影響，造成「近日點進動」，看起來應該像是下面這一張圖，近日點由位置 1不斷移動到位置 4。近日點的位置不斷地改變，這個改變的程度很小，每一百年累積起來，從位置 1到位置 2差不多是 0.16度，如果利用牛頓力學，這個角度的改變是由於其他行星的引力拉扯，還有太陽本身的形狀。但是，就算加入這些影響，還有 0.012度是無法解釋的。廣義相對論認為重力是時空的扭曲，利用這個想法，就可以完美解釋這個 0.012度的差異。
在泛科學的動畫裡面，沒有正確呈現這個部分，相反地，是用不同的軌道傾角強調軌道的不同。從正確性來說，這樣的表現方式有待商榷。在我發現 BUG的第一時間，我已經通知泛科學的編輯群，泛科學也在動畫上面做出回應。但是，經過這個事件，讓我看見科學傳播這個領域更深入的問題點。
《相對論百年》動畫中呈現水星軌道變動的畫面有誤。
你不知 我不知 獨眼龍也不知的 BUG？
為什麼這麼久以來，都沒有人看出這裡有 BUG呢？這裡可以分成兩個部分來說明。從第一方面來說，真正懂得相對論的人，不見得會來看這個動畫，就算看了，也找到錯誤，也不見得有心想寫文章更正這個錯誤。另一方面的解釋是：大部分看過動畫的 2000多人裡面，有機會學習相對論的人，其實不多，大多只是聽過而已。換句話說，這裡就是「科學傳播」的數位落差，真正的專家社群，絕對是有的，只要修過大學部的古典力學，大部分都可以指正這個動畫的錯誤所在。很顯然，「打臉動畫」這件事情並沒有發生，因為觀測資料的限制，我無法判斷到底是「懂的人不出聲」還是「不懂的人佔大多數」。
公堂之上，假設一下是不犯法的，如果是「不懂的人佔多數」那麼這件事就凸顯出「科學傳播」與一般傳播不一樣的地方，雖然可以有娛樂效果，但是科學的事實還是得要正確無誤才行，才不會「誤把馮京當馬涼」，因為收視群眾最基本的權利就是「正確的資訊」，這也是媒體最基本的底線。另外一方面，要改變「懂的人不說話」這件事，就有賴於泛科學盡力吸引更多的專家加入，只有增進專家社群和一般民眾的互動了！做好！做滿！泛科學在做，阿嬤在看！
從另一個觀點來看，相對論也許大家朗朗上口，也是電影、電視等流行文化常常借用的科學理論，要熟悉其中的奧妙，就牽涉到相當高深的數學操作，光是解愛因斯坦的場方程式就必須具備微分方程的數學基礎，門檻相當高。但是，接下來我要講的，就是水星軌道問題造成的深遠影響，裡面可能藏了諾貝爾獎。
更進一步的探討
牛頓力學和相對論在本質上最大的不同，就是對「時間」的想法。這裡我們來做一個想像實驗，假設今天太陽突然不見，請問，水星的軌道會怎麼變化？在這個想像實驗中，重力是水星圓周運動的向心力，一旦太陽消失，照道理水星應該會像打出去的全壘打、變了心的女朋友一樣，向外飛走才對。相對論，對科學界最大的影響，就是改變了我們對「時空」本質的認識。在牛頓力學當中，「時間」這個概念是一個客觀的存在，不會受到任何影響。根據牛頓力學的想法，一旦太陽消失，水星馬上會飛出去，在沒有相對論之前，這應該是科學界最正確觀念。愛因斯坦，卻不是這麼認為，在廣義相對論中，時間和空間都是會改變的！而且，任何訊息的傳遞，不能超過光速，千萬別問為什麼，很可怕，這是相對論的公設。如果太陽消失，距離太陽五千七百萬公里遠的水星馬上知道這件事，然後飛走，不就超過光速每秒三十萬公里的極限了！！OH！不！
好吧！這個時候該讓愛因斯坦上場了。愛因斯坦說：「重力，其實是太陽的質量扭曲了附近的時空結構，當太陽消失，時空結構的變化也需要時間傳遞的喔！」如此一來，如果太陽消失，那麼水星要等三分多鐘才會感受到重力場的變化，然後飛走。換句話說，只要是時空結構的改變，傳遞都需要時間，就像波浪一樣。Oh! 這裡又有關鍵字出現了，是的！重力＋波浪＝重力波！廣義相對論預測，只要是時空結構的改變，一定會產生向外傳播的重力波。各位觀眾，這就是當代實驗物理學尚未被攻克的灘頭堡！有許多的實驗希望偵測到重力波的存在，例如宇宙誕生時的太初重力波，或者是黑洞誕生時產生的重力波。很可惜，目前重力波存在的直接證據，還沒有被科學家偵測到。不過，如果成功，一定會是諾貝爾獎等級的發現。加油！歡迎有志青年，加入物理研究的行列！
參考資料
- Doug Sweetser."24 Steps To The Precession Of The Perihelion Of Mercury“. 2012. Science 2.0.
- Owen Biesel. “The Precession of Mercury’s Perihelion“. 2008.
- 維基條目：相對論
- 維基條目：重力波
- “郭兆林重力波發現 學界有懷疑”，2014，法新社
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