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2017/12/19 第84期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份 | 科學少年 | 粉絲團
 
編輯的話 科學家放大鏡──伽利略
本期主打 木星瞪著暴風眼
好文推薦 開心飲食好滋味
近代科學之父──伽利略
活動專區 師生一起投稿玩科學~~
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科學家放大鏡──伽利略
郭雅欣
如果16世紀有諾貝爾獎,伽利略勢必也會是得主之一。伽利略被譽為現代科學之父,他在天文及物理上都有卓越的貢獻,有名的比薩斜塔自由落體實驗是他做的,第一個用望遠鏡觀測天體的人也是他。不過,沒有拿到諾貝爾獎就算了,伽利略人生的末期,反而因為支持哥白尼的日心說,而在無限期監禁下結束。讀完〈近代科學之父──伽利略〉,你也會為他對真理的堅持而感動。

《科學少年》每一期會出題邀請讀者一起動動腦並參與投稿,作品一旦被選上,將可獲得當期作為投稿禮物,並刊登於下兩期雜誌上。另外,也開放老師在校園裡帶領孩子共讀,並參與投稿活動,參與班級還可獲贈當期共讀雜誌至多30本喔!詳見下方 「活動專區」。

 
木星瞪著暴風眼
黃相輔
「大紅斑」一向是木星最顯著的特徵了。在天氣良好的情況下,用口徑10公分以上的天文望遠鏡,就能看到大紅斑及木星大氣層清楚的條紋結構。早在西元1665年時,法國科學家卡西尼就描述木星上有個「明顯的大斑」─雖然我們無法證實他看到的是否跟現在的大紅斑為同一個斑點。可以確定的是,根據19世紀起比較明確的觀測紀錄,大紅斑至少已持續存在了200年。這200年以來,它的大小正逐漸縮減:原本它的寬度容納得下二個地球並排,現在已縮小到1.3個地球這麼寬。有朝一日大紅斑可能將完全消失。

許多飛越或環繞木星的太空探測船,都曾拍攝大紅斑的影像,就近一睹它神祕又壯觀的身影。最近的例子就是由美國太空總署(NASA)發射、去年抵達木星開始執行任務的朱諾號探測器(Juno)。朱諾號已多次近距離飛掠木星,今年7月10日則飛越大紅斑上空,距離這龐然巨物僅有9000公里遠,是有史以來最靠近大紅斑的一次,並趁機拍攝了許多大紅斑的近照。照片中,條紋狀的雲層在暗紅色的中心區域周圍如油彩般纏繞盤旋,將這顆巨眼妝點得無比絢爛。NASA的行星科學部門主任葛林(Jim Green)形容,不論是就藝術或科學層面而言,木星的大紅斑都是「完美的風暴」。

擁有大紅斑的木星,乍看之下是不是很像希臘神話裡的「獨眼巨人」?其實它也有不為人知的另一面。朱諾號也拍攝到除了大紅斑之外的其他木星渦旋。其中最令人驚異的,莫過於木星極區密密麻麻的風暴了。木星南極上空簇擁著大大小小的渦旋,呈現雜亂又多變的面貌,同樣的狀況也出現在北極。從極區俯瞰,木星彷彿變身成另一種希臘神話裡的怪物「百眼巨人」了!木星紊亂的極區渦旋、醒目的大紅斑,在在顯示這顆行星活躍的大氣運動。它們的型態,不禁令人聯想到地球上諸如颱風、龍捲風等劇烈的天氣現象。

地球上的氣旋

我們日常生活中熟悉的許多天氣現象,都是地球大氣活動的變化造成的。大氣壓力的分布並不均勻,就好比地勢有高低起伏一樣,氣壓也會有高壓區、低壓區的差別,而空氣從高壓區向低壓區流動就產生了氣流,也就是風。

夏季時,在熱帶溫暖的海洋上常有低氣壓形成。海洋表面的空氣飽受日照,吸收了蒸發的水氣,使得這些空氣既溫暖又潮濕。暖濕的空氣向上升,周圍的冷空氣流入補充,又受熱變成暖空氣上升,如此周而復始,使得此低氣壓區域對流旺盛。低壓中心周圍的氣流持續向內急速旋入,中心氣流上升,風速也愈來愈強,有如一個龐大的空氣旋渦,在氣象學上稱之為「氣旋」。氣旋的強度依其中心附近的風速而定,當強度超過一定標準,就成為「颱風」或「颶風」了。這個標準依各國定義有所不同。依據中央氣象局的標準,只要中心附近最大風速超過每小時34浬(每秒 17.2公尺),就是「輕度颱風」以上的風暴了。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2017年12月 ]

 
開心飲食好滋味
Sammi
一開始,先來跟大家討論什麼是「身外之物」。咦?感覺很像轉錯頻,營養師開釋講人生大道理?「死後不知身外物,也隨尊酒伴風流。」「生不帶來,死不帶去。」是的,金錢、物品等都是身外之物,覺得這衣服不好看,可以丟掉;這錶戴了會過敏,可以不要戴;這鞋子穿了會磨腳,可以不要穿,但食物呢?被吃下肚的食物,消化吸收成為身體的一部分,每個細胞的汰舊換新都是吃進來的東西轉化來的,很難說不要就不要。吃進嘴裡的東西,具有滴水穿石般的影響力,你不會在喝了一杯含塑化劑的珍奶後下一秒就中毒,也不會因為吃了一塊糖分很高的蛋糕就立刻得到糖尿病,更不會因為啃了一支炸雞腿隔天就高血脂,但這些身體不需要的、額外的負擔就在不知不覺中變成了身體的一部分,很難甩掉。

養分化為情緒

本來是「身外之物」的食物,慢慢變成了「身內之物」!我要強調的是,良好的飲食習慣,絕對能打造好的身體狀態,不只如此,食物除了可以轉化成肉眼可見的肌肉、血液、骨骼等,還影響著摸不著邊際的情緒、精神狀況,因為食物中不同的成分,有的吃了會讓人神清氣爽、有的吃了會歡欣鼓舞、有的吃了會躁動興奮,例如咖啡讓人亢奮提振精神,過量酒精讓人興奮、陶醉,隨後卻疲累困倦。坊間有些教導如何讓人快樂的書籍,是指引人們由心靈的轉變而讓自己幸福滿溢,但在我們還未像修行人可以自由轉念冥想或老僧入定之前,先有意識的選擇讓自己心情快樂的食物,或許是個比較容易的方法!

心平氣和就看血糖

開心飲食習慣的最大原則是「血糖的穩定」,吃太飽、血糖衝太高,會讓人在興奮後昏昏欲睡、疲憊、渙散,有些人曾經有過到吃到飽餐廳用餐完後,整個精神萎靡、提不起勁的經驗;而肚子太餓、血糖降太低時會不開心、煩躁,甚至整個火氣上來、想發飆,所以讓血糖的變化控制在一個不會讓身體不舒服的範圍很重要。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2017年12月 ]

近代科學之父──伽利略
水精靈
16世紀的歐洲社會仍是籠罩在以教宗為首的羅馬天主教勢力之下,亞里士多德的哲學觀則是被奉為圭臬,任何的言論與學說都必須與他一致,不能有所抵觸。

在科學上,雖然亞里士多德提出了不少精闢的理論,但卻有著更多錯誤的見解。他認為地球位於宇宙的中心,太陽、月球與其他行星則是繞著地球旋轉。這樣一個宇宙觀受到宗教人士的歡迎,因為上帝依祂的形象創造了人,而地球就是在宇宙的中心。所以當哥白尼打著日心說的旗幟,揭竿而起,立刻遭到眾人指責與攻訐。此時,伽利略挺身而出,加入這場科學與宗教的神學之戰。

審判

1633年4月,羅馬的宗教法庭。被告席內,一位滿頭白髮的老人獨自站著。

雖然他面帶倦容,卻昂然而立。老人遭到法庭連續不斷的審訊,因為宣稱地球不是宇宙的中心,得罪了方丈……噢,錯了,是教宗烏爾班八世,別想走!

這位老人就是後來被愛因斯坦譽為現代科學之父的伽利略。他提出的科學論點被視為對天主教的挑釁,他得為這樣一個異端邪說付出嚴重的代價。伽利略受到殘酷的刑罰與拷問,被迫不得相信與宣傳哥白尼的日心說,否則等待他的就是火刑!而在30年前,哲學家布魯諾就是被宗教法庭以異教徒的罪名送上火堆,活活燒死在羅馬的鮮花廣場。

這天,是等待審判最終判決的日子。

「伽利略,因宣傳異端邪說,被判有罪,終身監禁!」

雖然他被迫承認自己學說的錯誤,並在「悔過書」上簽字認罪,但真理仍如他的喃喃自語:「地球還是在轉動啊!」......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2017年12月 ]

 
師生一起投稿玩科學~~
欲帶領同學共同參與「全班一起來投稿」活動的老師,請填寫報名資料。每期將選一校之老師致贈教學所需當期雜誌(至多30本)。獲選之老師請於當月底前提供10件以上30件以下學生作品參加投稿園地。並提供200字以上教學心得與全班拿雜誌之照片。

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