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  • 英奇雷曼(Inge Lehmann):地球內核發現者的故事(下) 2009/12/27

    英奇雷曼(Inge Lehmann):地球內核發現者的故事(下)
    國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    英奇雷曼(Inge Lehmann):地球內核發現者的故事(上)

    雷曼是丹麥地球物理學會的創建者之一,並於1941至1944年擔任主席。她幫助建立歐洲地震聯盟 (European Seismological Federation),且於1950年被選為第一任主席。雷曼多次參加IUGG(International Union of Geodesy and Geophysics, 國際大地測量學與地球物理學協會)的會議,並在1936-1944、1951-1954、1957-1960期間擔任ISA(International Seismological Association, 國際地震協會)的執行委員。她熱衷參加國際科學組織,也到許多國家旅行、研究。 Continue reading →

  • 英奇雷曼(Inge Lehmann):地球內核發現者的故事(上) 2009/12/27

    英奇雷曼 (Inge Lehmann):地球內核發現者的故事(上)
    國立蘭陽女子高級中學地球科學科李協長老師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    英奇雷曼於1888年5月13日出生在丹麥根本哈根的Østerbro。她的父親Alfred G. L. Lehmann (1858-1921)是一個實驗心理學家,非常重視女兒的教育,讓她就讀一所教學先進且男女兼收的高中。這是丹麥第一所男女同校的高中,校長是Hanna Adler,她的姪子就是大名鼎鼎的波爾(Niels Bohr,提出氫原子模型,創立哥本哈根學派,量子力學的奠基者之一)。

    多年後雷曼寫道:「在這學校受教育時,讓我覺得男孩與女孩的智力是沒有什麼差別的,且女性的能力是被認可的;但是,在往後的生活中我則充滿失望和挫折,因為我發現一般人可不這樣想。」。身為一位女性的科學家,在以男性為主的科學界所遭受的不公平待遇,讓她憤慨不已,對此她曾向她的外甥Niels Groes說過:「你應該知道我必須跟多少不夠格的男人競爭,但結局總是白費心力。」 Continue reading →

  • 看誰跑得遠?探究為何有些熔岩(Lava)流動特別快且遠? 2009/12/27

    看誰跑得遠?探究為何有些熔岩(Lava)流動特別快且遠?
    台灣師範大學科學教育研究所楊淇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    問學生為什麼有些火山爆發出來的岩漿,可以流動好幾公里,為什麼有些又會形成近似圓頂的熔岩,而流動不好呢?教師可以嘗試利用圖片去模擬火山爆發的熔岩流動來刺激討論。學生可以利用黏性的液體,像是糖蜜來代替熔岩,藉此探究控制熔岩黏性(與岩漿的黏度有關)是由哪些因子造成。在課堂中展示三個相同的乾淨玻璃瓶或塑膠瓶,類似空的飲料罐子也可以,在每個瓶子中都加入少量相同的黏性液體,問學生他們要如何控制瓶中的液體跑得更快或減慢?相關的建議可能會有:改變液體溫度;加入一些固體顆粒,像是沙子…等;用吸管吹入氣體。透過實驗來證明學生的點子,如果他們想要測試溫度是影響流動速率快慢的因子,我們可以把容器沉浸於一系列不同溫度的水中來檢測。觀察黏性的比較,我們可以將容器同時間倒置,觀察液體漸漸擴散流動的情形,看看哪個瓶子內的液體最快流到瓶頸的末端。接著詢問學生何種岩漿是由何種火山所爆發流出,透過圖片的比較,幫助學生理解火山形狀接近比較陡峭的圓錐體,熔岩比較黏,流動較慢;較淺且平坦的火山,熔岩可以流動的比較快。 Continue reading →

  • 地震(Earthquake)的成因與分佈 2009/12/27

    地震(Earthquake)的成因與分佈
    臺北市立復興高級中學地球科學科鄧亦翔教師/國立臺灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    一、成因:
    1. 岩層受到外力而產生形變,最終因無法承受外力而產生斷裂,斷裂時釋出累積的能量,形成震波向外擴散。(彈性反跳理論)
    2. 火山爆發或隕石撞擊也會造成規模不等的地震。

    3. 人工地下核子試爆,或以重物撞擊地面,產生人工地震。
    二、 岩石受外力之影響:
    1. 褶皺:岩石受外力作用,產成形變並未斷裂。
    2. 節理:岩石受外力作用,產生斷裂但並未產生位移。
    3. 斷層:岩石受外力作用,產生斷裂並且產生相對位移。 Continue reading →

  • 火山災害(The Disaster of Volcano) 2009/12/27

    火山災害(The Disaster of Volcano)
    臺北市立南湖高級中學董家莒教師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

    全球大多數的火山發生在板塊交界帶附近,地下深處的岩漿沿著地層裂隙上升而噴出地表,即為火山爆發。當岩漿的黏滯性較大時,較不容易流動,所含的氣體也不容易散發,累積至足夠的壓力時,就會形成爆炸式的噴發,火山地形近似於錐狀,例如陽明山國家公園的七星山;岩漿的黏滯性較小時,較容易流動,氣體也較容易逸散,噴發的過程較溫和,稱為寧靜式噴發,常形成盾狀火山或熔岩臺地,例如澎湖群島的玄武岩地形。 Continue reading →

  • 二月為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝下﹞ 2009/12/27

    二月(February)為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝下﹞
    國立台灣海洋大學海洋環境化學與生態研究所傅怡雯研究生/國立台灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

    二月(February)為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝中﹞

    我的生日不見了!?

    儒略曆的一平均為365.25天,事實上已經非常接近回歸年的365.2422天,即使需要經過128年之後才會多一天,但日積月累下來,這個一年0.0078的差異,直到16世紀末時,卻造成真正的春分比日曆上的春分早了10天,於是當時的羅馬教皇—國瑞十三世﹝Gregorius XIII,或譯格里高里﹞在1582年3月1日頒布改曆令,規定除了原來的每四年一閏的規定外,再加入世紀年﹝1600、1700、1800…等,每隔百年﹞能被400整除的才是閏年,否則則是平年。但日曆上原先已經多出來的這十天該怎麼辦呢?

    國瑞十三世在這次的頒布令中同時規定,1582年10月4日的後一天為10月15日,一口氣跳過十天,將千年來的帳一筆勾銷,使得1583年開始的春分能回到正確的日期上,而這也就是現在通行世界各國的格里曆。至於為什麼要選擇刪去10月5日到10月14呢?是因為在十月的頭兩週沒有重要的基督教節日的關係。

    曆法是人為訂定的,是人們觀察了日月周期變化後的智慧結晶,是為了方便人類計數日期所發明的產物,曆法的制訂既困難又複雜,古老的祖先在沒有太空梭、望遠鏡的年代,記錄下他們對天體及大自然的觀察,即使是一開始一曆年有354天,都是一個很了不起的起點,更別提之後修正的過程了,目前我們所使用的格里曆的平均曆年長為365.2425天,比回歸年約長了0.0003天,也就是說大約要到西元5000年時,才會再多一天,到時候是必要再修正在一天的差距,而處理的方式就留給未來的人類去討論囉!

    註:
    1.儒略‧凱薩﹝Gaius Julius Caesar, 102~44 B.C. ),也就是我們熟知的凱薩大帝 (事實上,凱薩從未稱帝),是羅馬共和國末期優秀的軍事政治家,他攻佔了當時的高盧(今法國)、日耳曼,及不列巔等地,但在西元前44年遭反凱薩派刺殺身亡。但事實上凱薩並未建立羅馬帝國,之所以稱呼凱薩大帝是史學家給他的美稱,直到他的姪子屋大維(Gaius Julius Caesar Octavianus, 63 B.C~14 A.C.,又稱Augustus)才正式建立了羅馬帝國。


    參考資料

    1.卞德培、張元東,1999。生活中的天文學,台北縣:銀禾文化。
    2.Abner Shimony,1999。我的生日不見了,台北市:天下文化。

  • 二月為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝中﹞ 2009/12/27

    二月為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝中﹞
    國立臺灣海洋大學海洋環境化學與生態研究所傅怡雯研究生/國立臺灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

    二月為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝上﹞

    漏洞百出的努馬曆

    經過修正後的新曆法—一年355天的努馬曆,雖然看起來比古羅馬曆的304天加60「多」天來的精確,但卻更不精準。一個努馬年就足足比回歸年少了十天,也就是說不出幾年就會發生月份跟季節脫節的狀況,於是最後又在年裡面加入「補充月」,以四年為一個循環單位,第一、三年是一年12個月,第二、四年則一年有13個月,且第二年的補充月天數是22天,第四年的補充月天數則是23天。計算努馬曆修正的結果發現,平均下來一年是366.5天,總算將努馬曆修正到只比回歸年多一天。

    親愛的,我把二月變短了!

    雖然看起來是「只」多了一天,但這一天在三十年後卻出現季節提前來到的問題,但羅馬人仍持續採用增減補充月的方式來修正,甚至到後來,某些握有權力的統治階級,為了自己的利益隨意的增減月份,讓人民萬分困擾,且努馬曆也變得很混亂。直到西元前59年,儒略‧凱薩(Gaius Julius Caesar)掌權,看到曆法的紊亂之後,在西元前46年頒布改曆令。

    儒略曆的曆法規則如下:一平年365天,三個平年後設置一個閏年,為366天,所以平均一年為365.25天,並且一年有12個月,單數月31天,雙數月為30天,這個每月天數的規則在閏年的時候執行當然沒有問題,但在平年時卻會多一天。

    在古羅馬,二月是行刑的月份,是一個不吉利的月份,而且古羅馬人認為奇數是吉利的,所以最後就決定維持個奇數月的31天,並從二月多抽出一天,變成29天。後來為了紀念凱薩此一偉大的改曆政策,元老院一致通過將凱薩出生的七月命名為Julius(即英文中的July),而他所改好的儒略曆在西元前45年的1月1日開始實行。

    但儒略‧凱薩在改曆一年後就遇刺身亡,負責編制和頒發曆法的祭司們,卻誤將「每隔三年置一閏年」,誤植為「每三年置一閏年」,直到西元前9年發現這一錯誤時,已經多閏了三次,故當時的執政者,儒略‧凱薩的姪子—屋大維 (Gaius Julius Caesar Octavianus),緊急修正這個狀況,規定從西元前8年到西元4年間取消閏年,從西元5年開始恢復四年一閏。屋大維有許多重要的功績都發生在八月,元老院為了紀念屋大維,將八月改為31天,並命八月為August,有神聖偉大的意思。而擅自將八月改成大月之後,勢必要再從某一月中抽出一天,於是又從「不吉利」的二月中再抽出一天,故二月就變成平年28天,閏年29天。

    二月為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝下﹞

  • 二月為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝上﹞ 2009/12/27

    二月為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝上﹞
    國立臺灣海洋大學海洋環境化學與生態研究所傅怡雯研究生/國立臺灣師範大學地球科學系傅學海副教授責任編輯

    還記得國小的數學課,老師在台前講的口沫橫飛的教大家計算時間、日期及月份的時候嗎?老師教導大家「大月是31天,小月是30天」,並且不斷的要求大家背誦「一月大、二月小、三月大、四月小、五月大、六月小、七月大、八月大、九月小……」的時候,你有沒有懷疑過「為什麼七月大之後,八月也大?」,或是你有沒有想過「為什麼二月只有28天,即使是閏年也只有29天?」

    為什麼要制定曆法?

    當人類的社會從家族發展成小聚落,再發展成大村莊的時候,我們需要有統一、方便的方式來計數日期及年,告訴大家什麼時候春天來可以播種,什麼時候慶祝豐收或其他節慶,冬天來臨之前要準備禦寒衣物及實務,於是人類因為這些生活上的需要,而開始制定曆法。

    組成曆法的基本單位—日、月、年之間,最容易觀察到的是「日」的變化,太陽東升西落叫做一日﹝現在我們知道這是地球自轉所造成的「周日運動」﹞,接著可能開始有人注意到夜空中看起來最大的天體—月亮,月面有時圓,有時缺,且每天升起的時間不同,並且是有規律的,最初人們認為是以30天為一個循環,但之後經過長久的觀察發現,大約以29.5天為一周期較正確。而這三個基本單位中,最難觀察,也最麻煩的,就是「年」了,這也是制定曆法中最關鍵的事,要能明確分別出春夏秋冬一個循環後,下一個春天什麼時候來,是一件極為困難的事,到底一年一年間的循環該在哪裡結束呢?

    最初,人們使用繩結來估計,每過一天就在繩子上打一個結,最後發現,相鄰兩個冬天之間所打的結數差不多,每在繩子上打了這麼多個結之後冬天就來了,但這樣的繩結式曆法是很粗糙的,漏打多打也無法知道,顯然的不夠客觀、科學。後來有觀察力較敏銳的人發現,用月相的變化來計算「年」似乎是可行的。而現今我們所使用的西曆是從古羅馬人的曆法來的,其中經過幾次修正與變革,包括努馬曆、儒略曆,才變成現在的格里曆,也就是我們現在所使用的西曆。

    從古羅馬曆到努馬曆

    古羅馬人最早使用的曆法,就是觀察配合月相周期的太陽曆,一年有十個曆月, 1、3、5、8月為31天,其他六個月皆為30天,故一年總共是304天,最後還有60多天是年末休息日,直到草木萌芽時,以祭神儀式開啟第二年。到西元前713年,羅馬第二個國王—努馬,參考希臘的曆法對羅馬曆法進行改革,一個朔望月的周期約是29.5天,故取大月30天,小月29天,一年12次月相變化,六大月六小月共354天。也就是說努馬曆要將古羅馬曆多加50天,但因羅馬人認為雙數不吉利,所以加了51天之後,一努馬年是355天。

     

    二月(February)為什麼比較短?—西曆的由來及演進歷史﹝中﹞