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花形遮星板能幫助我們探測到類似地球的行星

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    宇宙裡到處都有行星
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    我想要我們在下個十年里
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    建一台太空望遠鏡
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    可以拍攝到繞著另一顆恆星的另一個地球
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    並弄清它是否可以孕育生命
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    我和美國太空總署噴氣推進實驗室的同事
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    在普林斯頓正在研發
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    可以在未來實現這技術
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    天文學家現在相信銀河系裡的
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    每顆恆星都有一個行星
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    並且他們推測其中多達五分之一
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    是像地球一樣的行星
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    也許能夠孕育生命
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    但是我們到現在一個也沒有看見
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    我們只是間接地探測
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    這是美國太空總署著名的暗淡藍點照片
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    照片由旅行者號探測器拍攝於1990年
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    當它準備離開太陽系的時候轉了個頭
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    從六十億公里遠外
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    拍攝了地球的照片
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    我想要拍張
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    環繞其它恆星的另一個地球的照片
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    為什麼我們還沒有這麼做？為什麼這麼難？
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    好吧，我們來想像
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    把哈勃太空望遠鏡
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    轉過頭來
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    並移到火星軌道
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    我們會看到類似這樣的東西
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    一張略為模糊的地球照片
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    因為我們是位於火星軌道的
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    一台相當小的望遠鏡
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    現在我們移到十倍遠外
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    我們現在在天王星軌道
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    它變得更小，細節更少，分辨率更低
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    我們仍能看到小小的月亮
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    但是讓我們再遠離十倍
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    現在我們到了太陽系的邊緣
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    在柯伊伯帶
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    現在就無法解析了
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    它是卡爾·薩根的暗淡藍點
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    但是讓我們再遠離十倍
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    我們到了奧爾特雲
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    太陽系外
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    我們開始看到太陽
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    進入了視野
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    取代了地球的位置
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    再一次的，十倍遠外
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    我們現在到了半人馬座阿爾法星
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    我們最近的鄰居恆星
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    現在完全看不見地球
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    我們僅能看到大的發光的恆星
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    比地球亮一百億倍
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    地球應該在那個小紅圈內
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    那是我們想要看到的。這就是為什麼這麼難。
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    恆星發的光會衍射
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    會在望遠鏡裡散射
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    製造很亮的圖像
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    掩蓋了地球
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    所以為了看到地球
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    我們必須對這些光做點什麼
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    我們必須除掉它
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    我有很多同事正在研發
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    很多可以做到這點的驚人的科技
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    但是今天我想告訴你其中一個
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    我認為是最酷的
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    而且是最可能幫我們
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    在下個十年看到另一個地球
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    它首先被太空望遠鏡之父
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    萊曼·史匹哲在1962年提出
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    他從日蝕中得到靈感
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    你們都看過日蝕
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    月亮移到太陽前面
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    阻擋了大部分光
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    所以我們能看到太陽外層黯淡的日冕
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    這個效果就如同
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    如果我把大拇指放到眼前擋住那個聚光燈
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    我可以看見後面幾排的人們
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    那麼，這是什麼情況？
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    事實上月亮
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    在地球表面印出了一個影子
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    我們把望遠鏡或者相機放在影子裡
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    我們再去看太陽
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    大部分光線就被擋住了
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    我們可以看見日冕裡
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    暗淡的細節結構
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    史匹哲的建議我們在太空裡這麼做
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    我們建一個巨大的擋板發射到太空
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    我們把它放在恆星前面
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    擋住大部分光線
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    再發射一個天文望遠鏡到製造的影子裡
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    從而，我們可以看見行星
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    這個想法看起來就像這樣
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    這就是那個大螢幕，
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    但是並沒有行星
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    因為很不幸的是那並不能很好的工作
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    因為光波
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    在螢幕周圍衍射
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    和在望遠鏡中一樣
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    就像是溪流中的水繞過石頭
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    所以這些光就把影子破壞了，變成糟糕的影子
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    這樣我們看不見行星
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    但是史匹哲實際上知道答案
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    如果我們可以羽化邊緣，使邊緣變得柔和
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    我們就可以控制衍射
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    那樣我們就可以看見行星
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    在最近十年我們想出了
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    最好的解決辦法
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    看起來像那樣的東西
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    我們稱之為花瓣形遮星板
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    如果我們把花瓣的邊緣設計得剛剛好
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    如果我們可以控制它們的形狀
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    我們就可以控制衍射
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    這樣我們就可以有一個非常好的影子
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    比以前的要暗約一百億倍
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    我們就可以像這樣看見行星
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    那個，當然要比我的大拇指要大
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    那個遮星板大概
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    和半個足球場差不多大
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    而且它必須飛離望遠鏡五萬公里
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    望遠鏡必須在影子裡放對位置
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    這樣我們就可以看見行星
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    這聽起來很艱巨
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    但是聰明的工程師 --
    我在噴氣推進實驗室的同事們
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    想出了極好的設計
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    看起來像這個
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    它先是包裹著中心軸
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    它和望遠鏡分離
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    花瓣張開，打開
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    望遠鏡掉頭
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    接著它就翻轉飛離
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    離開望遠鏡五萬公里
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    它會停在恆星前面
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    就像那樣，製造一個完美的影子
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    我們就得到了環繞的行星
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    （鼓掌）
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    謝謝
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    這不是科幻
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    我們最近五六年致力於此
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    去年夏天，在加利福尼亞的
    諾斯洛普·格魯門
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    我們進行了一個有意思的測試
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    這就是四片花瓣
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    這是一個縮小的遮星板
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    大概是剛才你看到的那個的一半大
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    你會看到花瓣展開
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    這四片花瓣是四個大學生
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    在我們實驗室做暑假實習生的時候做的
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    現在你看到的是它的部署
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    這些花瓣必須必須旋轉到位
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    花瓣的底部
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    每次必須到達相同的位置
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    誤差在十分之一毫米以內
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    我們測試了16次
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    16次全部到達了相同位置
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    在十分之一毫米以內
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    這個必須非常精準
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    如果我們可以這麼做
    如果我們可以實現這個技術
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    如果我們可以把它發射到太空，
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    你將會看到這樣的東西
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    這是離我們最近的恆星
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    由哈勃太空望遠鏡拍攝
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    如果我們可以用一個相似的望遠鏡
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    稍微大一些的
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    放在那裡
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    放飛一個遮光體在它前面，
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    我們可能會看到類似這樣的東西
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    這是我們太陽系的全家福
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    但是我們希望看到的是其他人的太陽系
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    通過遮光體
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    通過這樣的遮星板
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    你可以看見木星，土星
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    天王星，海王星
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    就在中間緊靠著殘餘的光
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    是那個暗淡的藍點。那就是地球。
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    我們想要看見那個，想要看那裡有沒有水
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    氧氣，臭氧層
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    這些可以告訴我們
    那裡是否可以孕育生命
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    我認為這是最酷的可行的科學
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    這就是我為什麼做這個的原因
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    因為我認為這將改變世界
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    這將要改變我們看到的一切
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    謝謝
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    （鼓掌）
Title:
花形遮星板能幫助我們探測到類似地球的行星
Speaker:
傑瑞米·卡斯丁
Description:

天文學家相信銀河系中的每顆恆星都有行星，其中的五分之一可能孕育生命。只是我們至今還沒有看到其中的任何一顆。傑瑞米·卡斯丁和他的團隊正試圖改變這一局面。他們正在設計和建造一個非同尋常的設備：一個花瓣形狀的遮星板，使得距其五萬公里外的望遠鏡可以拍攝到行星。他把這稱為「最酷的可行的科學」。
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TEDTalks
Duration:
06:38

  • Qingqing Mao

    －添加了標題、演講者和描述的翻譯。
    －修改了部分專有名詞的翻譯。
    －修訂部分翻譯以增加可讀性。
    －改進部分時間軸。

Chinese, Traditional subtitles

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