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2011/9/17 第202期 訂閱/退訂 看歷史報份
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地震會影響地球自轉速度?

  深度報導 老如寶
  科學人觀點 看不看?記不記?數位世代的策略適應   
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地震會影響地球自轉速度?

文/羅仲良、顏銀桐
審稿/中央大學地球物理研究所教授馬國鳳

地球每天都會發生地震。地震除了會威脅人類生命與財產安全,對整體地球還有什麼其他影響呢?

我們知道地球自轉一圈的週期為一天24小時,但其實地球自轉速度並非一成不變,地球外的天體對地球的重力作用(例如日、月造成的潮汐變化)、地球本身的內部作用都會使其改變,雖然變化極其微小,但確實影響了地球的狀態。地震,便是屬於這些作用的來源之一,例如今年3月與2010年2月,日本與南美洲的智利分別發生了規模Mw9.0與8.8(註)的強烈地震,除了造成嚴重人員傷亡、環境破壞並引發海嘯等天然災害,同時也改變了地球的自轉速度。3月的日本強震讓地球自轉一天所需的時間減少了1.6微秒(一微秒為百萬分之一秒),智利強震則減少了1.26微秒。

地震改變地球一天的時間

地球自轉速度的變化,可以簡單的從角動量來解釋。在忽略地球外的天體對地球的作用力下,地球本身可考慮成一封閉系統,其角動量可視為守恆。在此假設下,地震的發生便可以只考慮為地球的內力作用,而內力作用並不會改變系統總角動量。角動量是轉動慣量(與物體內部質量分佈有關)與轉動角速度的乘積,地震發生後,地球整體質量重新分佈,儘管這是很微小的變化,但轉動慣量因此改變,地球自轉速度也就跟著變了。假設地震之後,地球的質量分佈使轉動慣量變小,地球自轉速度就會加快,反之則會減慢。歷年來特大地震多數讓地球自轉速度變快;然而,也有變慢的例子,例如1964年3月發生在阿拉斯加規模Mw9.2的強震,造成地球的自轉時間增加了6.8微秒。  …more

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人網站】

老如寶

撰文╱黃春明

自古以來的農業社會,普遍的家族有了老人之後,老人就變成家族的、或是社會的級任導師;在生活中隨時隨地教小孩學習,指導晚輩年輕人生產,以及待人接物的種種規矩。

過去有一句俗諺說:家有一老,如獲一寶;這麼說,家裡有兩老,也就是說有祖父祖母的話,應該算是有兩寶吧。以前農業社會,三代以上的同堂家庭結構,敬重老人的倫理行為是文化中的一種傳統。那時把老人和賢達之士,在心目中視為同等的地位,所以要做晚輩的人,懂得敬老尊賢。對年幼的小孩,大人不用大道理,他們平時就講了許多有關老人的故事,或是舉例比喻,讓小孩子很自然的懂得老人的重要與可敬。

三個難題

有個故事這麼說,從前有一個小國,長年陷入饑荒,皇帝為了要解決糧食不足的問題,他竟然下達一個命令,要全國百姓把家裡的老人拋棄山裡,讓他們自生自滅。皇帝認為老人只能吃又沒有力氣生產,他們的消費變成家庭和國家的包袱。

這個命令一下,沒人敢違抗,老百姓紛紛把家裡的老人,也就是說把家裡的祖父母統統帶到山裡拋棄。但是有一家年輕人,他們不捨把祖父和祖母拋棄,他們冒險違抗皇帝命令,偷偷把祖父祖母藏在近山的地方,不斷的偷帶食物給老人吃。

有一天,鄰近的一個大國,想併吞這個小國,提出三個難題要小國的皇帝回答,並限定一個時間,如果提不出答案,就要派兵過來併吞。小國皇帝找來全國有學問的人,他們沒有一個會回答。在四個城門的鬧區貼了重賞的告示,希望從民間找到正確的答案。日子一天一天的過去,期限逼近,皇帝急了,全國百姓也急了,急得全國都見不到一張笑臉,他們只有愁眉苦臉。 …more

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2011年第115期9月號】

 

看不看?記不記?數位世代的策略適應

撰文╱曾志朗

「看什麼?往哪裡看?」和「要記住什麼?在哪裡可以搜尋到?」這兩個不同功能的運作方式,實有異曲同工之妙。看來,由視覺到記憶,人類演化的規律是放之各層面而皆準的。

眼睛是用來做什麼的?

 

答案絕對不會是:「用來吃冰淇淋的!」無庸置疑,當然是用來「看」東西的。但為什麼要問這麼一個顯而易「見」的問題呢?原因無他,以科學分析的論證方式去問眼睛「怎麼看?」(How)、「看什麼?」(What)和「為什麼看?」(Why),那麼每一個問題的答案都不簡單。從眼睛的生理結構,到視神經細胞如何傳遞訊息,到腦神經如何「認識」影像,到為什麼美目倩兮會那麼引人注視的生物演化論,每一個議題在這數百年來已有成千上萬的研究者寫出成千上萬冊的剖析和論述,但至今我們對「看」的理解,仍然是不足的。尤其對「看樣學樣」的模仿,研究者通常只把眼睛當做登錄和傳遞影像的轉接站,卻沒有注意到眼睛傳遞的,不是一成不變的成形影像,而是無數光點的集合,前者是被動的和靜態的,後者則是經由主動的選擇和動態的計算得來!

 

舉例來說,對眼睛看物成像的想法,一般人總是以相機的鏡頭來比擬,所以鏡頭關閉和眼睛闔上是一樣的,阻止了光線進入,相機裡什麼都沒有,眼睛當然也看不到東西。再者,在一間密閉的房間,把燈關掉,相機照不出任何東西,眼睛所見當然也是一片黑暗。光線決定一切,而物件透過鏡頭反映出倒過來的影像。在達文西時代,就有人(有一說是他本人)利用牛的眼睛做實驗,看到了透過牛眼所反映在牆壁上的物件影像也是倒過來的。因此,眼睛看物和相機照物的成像原理似乎是相似的。 …more

 【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2011年第115期9月號】

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更多專題文章請參閱《科學人》雜誌2011年9月號

1.祖父母的演化(本期雜誌P.70)
2.宇宙週期表(本期雜誌P.92)
3.法老的守護者--哈瓦斯(本期雜誌P.110)

 


 
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