秋夜、清風，骷髏頭等三個行星狀星雲/ Siril Full Resynthesis/ 閱讀《超弦理論》

9/16~9/17

在受颱風外圍環流影響的週二夜，雲層不斷地自東南方飄來飛過頭頂，約近午夜才完全散盡。這晚風稍大，不過我還是照預定的計劃將我的十公分望遠鏡(Pentax 105SDHF)加上1.4x相機加倍鏡（等效焦距一米五），開始拍看看我過去在這裡用望遠鏡眼視過的有趣的小星雲做個附加紀錄，今晚拍了Ｍ 57 指環星雲、NGC 246 骷髏頭星雲以及 NGC 1360知更鳥蛋星雲，後者對我來說更像台灣史前時期就有的寶石藍玉。

1500~2000mm 焦長是拍攝整顆月球及太陽盤面常用的焦距，所以拍攝星雲時可以對星雲的大小比例有個概念。事實上這幾個星雲都還不算小，要像愛斯基摩人（NGC 2392）那種不到一角分的才真是小，用小望遠鏡眼視時就如其行星狀星雲之名只看到一團像顆行星，我將來也打算用mewlon-210想辦法拍下來做個紀錄。

即使在天空暗度只有bortle 5等級的郊山，也能享受裸眼欣賞星空的樂趣。美麗的星象總是讓人讚嘆永遠看不膩，首先是裸眼就能看到的仙女座星系，然後是英仙座胸前水晶項鍊般的星團，雙星團也裸眼可見，以及之後的昴，也就是七姊妹，以及金牛的V的升起，每次昴剛從小觀音山升起時我都覺得小觀音山的稜線都被他燦燦耀眼的光芒給照亮了。而最後的重頭戲就是觀賞獵戶座（及以他為名的大星雲），他的出現像王者般震攝、逼視整個夜空，必定吸引所有生物的目光，對我而言見到他也代表著冬天的腳步已悄然接近了。

秋天的銀河
Pentax K3II , DA 10-17@10 ASTROTRACER 90sec / 幀 , 7.5 min (5幀) x 2 區

 自拍6 min (4 幀 )

Pentax 105SDHF + smc 1.4x-L, Pentax k5(改全光譜), IDAS NB1 濾鏡, Ioptron GEM28, MGENII 60sec/幀 x 20 

骷髏頭星雲，以上三個星雲都算蠻亮的，曝光一、二十分就很明顯。

今晚順便用MGENII測一下我的GEM-28的 赤緯的背隙如何，MGENII可以設定在導星時補償backlash的時間，不過風有些大，我就沒有實際測試效果了。

備忘：

1.

GEM-28 的軸體配合處公差有點大，側邊仰角固定把手鬆開或鎖緊時仰角與方位都會位移（從導星相機畫面可察覺）將近十幾分到半度間，這對在對完光學極軸後進一步漂移修正極軸仰角時有點麻煩。權宜的做法是，在粗對極軸時寧可對的偏低一點，這樣在精校極軸仰角時（若如預期MGEN或其他電子飄移指示極軸還要往上）在不鬆動固定把手之下可以直接用內六角扳手輔助轉動仰角螺桿把仰角頂上去。

2.

有時風太大把你的長時曝光的星點晃成橄欖狀（星雲影響較小），既然來都來了，可以事後用Siril重建星點。

目前試過用Siril做 Full Resynthesis 全星點重建的較優的方式。就是先以starnet摘星做只有星點的影像，然後再重建星點，重建必需以fit影像處理，重建完後也儲存成fit，最後才Gimp開啟 重建後的fit調整星點影像。如果中途存成tif通常會莫名消失很多暗星，還要另外處理很麻煩。

1.利用starnet 摘星做Starmask.fit。

2.以starmask.fit 重建星點，必需先用[Image Analysis]中的[Dymanic PSF]工具選取要重建的星點，若要選取所有星點，門檻必須設最低讓它偵測，如果還有遺漏用再用+工具框選星點加入。

3.保持星點選取狀態關閉Dymanic PSF視窗。

4.執行 Full Resynthesis 重建，存成fit 影像。

4.利用Gimp 讀取 fit並調整星點後才匯出成tif 星點影像（或直接在Gimp中與無星天體影像復合）。

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最近閱讀

這本中國大陸翻譯的簡體弦論科普書《超弦理論》，大致上描述了弦論的發展過程，以及幾個重要的概念。作者自稱是寫給有興趣的青少年閱讀的，所以並沒有什麼計算。我覺得值得一讀。

不過書中用全世界的匯差來形容規範場對稱的那一章，一開始我還不太能理解，反覆讀了很多遍加上問AI才搞懂（算是吧?）。

書中介紹弦論的發明主要可從1970年南部陽一朗與1971年後藤鐵男發表的論文開始。大栗博司認為他們是受了湯川秀樹認為基本粒子具有大小而非點的概念所啟發。

弦論的出現就是為了解決標準模型的點粒子在量子場論計算時會出現的電子質量無限大/發散的問題。與量子場論使用的重整化方式為不同方向。（不過AI說，弦論的誕生是1960–70s 為了描述 強作用力的散射。當時人們用 Veneziano 振幅來解釋強子的共振譜，後來發現它可以用「弦」的震動模式來自然解釋。）

然後是超弦理論的出現引入超空間以及其超對稱以解決弦論只能描述玻色子的問題。

在弦論時期，空間被限定為25維（由尤拉函數，Euler–Riemann zeta 函數的神奇值算出），以符合光子質量必需為0。後來又以同樣公式計算超弦論得到9維。

但因為當時標準模型與量子場論太成功，沒什麼人在乎超弦理論。直到1984超弦論解決了本身的反常，加上引入“卡拉比-丘成桐空間”來緊緻化九維中的六維（1978年丘成桐證明了卡拉比猜想的六維空間），成功地將“為何基本粒子的世代數為3”的問題轉換成“為何尤拉數的絕對值為6”的幾何問題，簡言之是由尤拉數絕對值為6的卡-丘空間緊緻化後造成的，作者稱其為第一次的超弦革命。

接著在1985年日本的吉川圭二、山崎真見發現了九維的IIA與IIB型超弦模型之間在緊緻化成八維時彼此的對偶關係，以及後來1992年威騰在十維的超引力論與九維空間（十維時空）IIA超弦之間也發現存在對偶關係，其隨著弦之間的耦合常數變大，IIA將會變成超引力論（九維空間外加一維引力超空間）。而於大耦合常數時變得計算困難的九維超弦可以改用非常簡單的超引力計算。

另外威騰也發表了令人振奮的發現，即六種超弦理論彼此都存在對偶關係，形成一個對偶網，也就是說，其實可以把它們視為是同一個超弦理論，這就是著名的M理論。這就是俗稱的第二次超弦革命。

雖然超弦理論要證明似乎還有一段很長的路，但令人驚奇的是，因為它而發展出來的計算技術卻能夠成功的解釋、運用在各方面。

首先是纏著D膜的開弦理論，被成功用來解釋黑洞的溫度（大栗：開弦是黑洞的分子）。即使量子擾動較大，也確認霍金的溫度計算與D膜的計算高度一致。（1996 年 Strominger 和 Vafa 用弦論中的 D-brane 配置，計算某些極端黑洞的微觀態數量）。而1997馬爾達塞納 （Maldacena ）提出 AdS/CFT，馬爾達塞納發現了九維IIB型超弦理論與三維空間量子場論的等價關係。

IIB是建立在反德西特空間（Anti-de Sittet Space,簡稱 AdS空間），包含引力的閉弦理論。

而三維的量子場論“共形場論”（Conformal Field Theony,簡稱 CFT），因此馬爾達塞納的對應關係稱為 AdD/CFT 對偶，說明某些重力/弦論背景 (AdS) 與邊界 CFT 完全等價。發展成引力的holography(全像原理)。

本書後段提到了AdS/CFT對偶，但我覺得著墨不過多，因為最近聽聞這個 AdS/CFT 對偶很厲害，我不是專家，但從搜尋，以及我那位博學多聞的朋友兼老師描述大學高能物理的研究情況側面了解，它讓以前無法計算、譬如傳統微擾方法失效的強耦合系統，現在以AdS/CFT對偶下以弦論發展計算工具變得輕鬆容易。因為在 CFT（邊界場論）強耦合時，轉至AdS（體積空間）的重力描述卻是弱耦合、經典可解的。顯而易見地它非常重要。

也因此造成了近一、二十年來凝態物理的蓬勃發展，因為凝態有許多強耦合系統（高溫超導體、強關聯電子系統、量子臨界點、量子霍爾效應、非費米液體）。

我那位朋友老師說現在大學裡研究弦論、高能物理的有一票在做凝態物理。可見弦論已不是玄論了。

這個AdS/CFT究竟只是美麗的數學巧合？還是它的確碰觸、提示有個未知的物理的深層結構？令人著迷。

雖然我對弦論也是頗有興趣，但我只是對嘗試解開宇宙奧妙的任何理論都感興趣。而不是想鑽研什麼專業的凝態物理啦（而且朋友說弦論很艱深）。

其實這書主要是買給家裡的大學生入門的科普書，因為他說他進大學想學些弦論的東西。但我有先打預防針，提醒他，我那位博學多聞的老師兼朋友說弦論其實很難。大學生對天文物理也有興趣，我想我的書櫃應該可以幫他省下不少參考書的錢。

我另外也買了格林恩的《優雅的宇宙》的原文書，實際上這本中文翻譯我早有了，但讀完就忘了塞到哪裡去了，一時還找不到，網路上中文版也絕版了，我覺得原文版也值得買所以就又買了原文。它也是弦論的科普書，格林恩被我那位朋友戲稱為弦論最強業配。