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第一單元 宇宙與自然簡史,自然界的能與不能：規(guī)律與機緣,Flicker:bnhsu,天工開物 宇宙與太陽系的形成,September 24, 2009,Flicker:bnhsu,我們對宇宙有什麼樣的遐想與好奇？,Wiki:Zwiadowca21,Frode Steen,外星人存在嗎？外星人來過地球嗎？,宇宙是有限還是無限？,我們是哪裡來的？要往哪裡去？,Flicker:bnhsu,如何問科學問題？,要有知道答案的意願 要找出可以提供答案的方法與知識 獲得的知識要能被理解、不違背邏輯 思維、最好可以被驗證 驗證不一定是重複歷史 上面的每一項都是一個需要用功的程序,Flicker:bnhsu,為何晚上的天空是黑的？,如果宇宙是有限，牛頓的萬有引力定律預(yù)測靜態(tài)宇宙必向內(nèi)崩塌。,如果宇宙是無限，天空就會被滿佈的星辰照亮。,如何妥協(xié)這兩個不一致的論述？,Flicker:bnhsu,大霹靂 Big Bang,星系及雲(yún)氣的布陳就像是爆炸後的碎片仍然繼續(xù)向外飛離,宇宙為何以現(xiàn)有的形式存在？,Big Bang,Original uploader was Llull at ca.wikipedia,宇宙中的主要成分仍是 次原子物質(zhì)及氫和氦元素,僅有1%的其他元素,課程參考資料繪製,元素是物質(zhì)不能再分的種類 每一種元素的單位都是原子,User:Pslawinski,哈伯望遠鏡是工具的改進，不僅擴張了人類的視力，也提升了人類心靈的洞見,觀察是知識的起點 也是科學的起點,Tatoute and Phrood,光是什麼？,電磁輻射光譜,光譜學啟示我們要使用正確的工具及正確的視野，才能獲得有用且正確的知識，而突破傳統(tǒng)的方法，常常可獲得新的視野與洞見。,Philip Ronan,光譜是物質(zhì)的指紋,energy,info,matter,Philip Ronan,宇宙的擴張元素光譜及其紅移現(xiàn)象 宇宙背景輻射：2.76,都卜勒效應(yīng)與光譜紅移現(xiàn)象 是概念的邏輯延伸,Georg Wiora,測量是觀察的具體化，提供了數(shù)學的元素， 因而建立了更嚴謹?shù)尿炞C及邏輯基礎(chǔ)， 不過驗證邏輯的過程才是辨別是否真?zhèn)魏侠淼年P(guān)鍵,Outcome vs Process,從過程到結(jié)果的呈現(xiàn)常常需經(jīng)過解讀， 如何判定解讀是否適切傳真？ Discuss, Deliberate, Discern, Dialogue Research, Reexamination, Revealation,科學是人與自然對話的經(jīng)驗 科學經(jīng)驗是不斷擴展、彙整、化約、辨證、論理的過程,科技是人使用科學經(jīng)驗適應(yīng)自然的方法,恆星的生命,大霹靂後，宇宙的主要元素是氫與氦 氣雲(yún)因重力吸引坍縮成恆星 恆星的中心由核融合形成較重的元素,巨恆星老化時轉(zhuǎn)成紅巨星，紅巨星快速進行核燃燒，產(chǎn)生新的元素，死亡時發(fā)生爆炸就是超新星，會將新元素散佈至星系的四周 小恆星則塌縮冷卻成白矮星 恆星在數(shù)十億年中生生滅滅，產(chǎn)生了約佔1%氫與氦總量的其他元素,Tablizer,恆星的中心由核融合形成較重的元素 巨恆星老化時轉(zhuǎn)成紅巨星，紅巨星快速進行核燃燒，產(chǎn)生新的元素，死亡時發(fā)生爆炸就是超新星，會將新元素散佈至星系的四周,正在爆炸的超新星 （ Supernova ）,恆星創(chuàng)造元素的證據(jù),發(fā)生核反應(yīng)的溫度 歷史中發(fā)生過恆星爆炸與超新星誕生，大霹靂後有許多星系的誕生與死亡，1054AD所觀察到的巨蟹星雲(yún)，應(yīng)是紅巨星爆炸引起的超新星的誕生 太陽與地球都沒有鎝元素，但是超新星中有鎝元素產(chǎn)生後會蛻變消失的元素 太陽的元素相對豐度與宇宙中的相似,太陽裡的元素相對豐度：以一百萬個矽原子當作比較標準。 大部分元素的豐度，得自觀察太陽光譜暗線的位置和明暗度， 也有一些來自碳質(zhì)球粒隕石分析結(jié)果。,Sun and nearby stars,從成分看來，行星明顯是源於恆星， 但是行星形成的過程仍多有不清楚的地方， 主要原因是無法觀察到正在形成過程的行星。,光譜學可以決定恆星的成分 核化學核融合與核分裂反應(yīng) 原子物理加速器中的碰撞實驗 恆星創(chuàng)造元素的證據(jù),Concluding Remarks,宇宙的發(fā)生是宿命還是偶然？ 宇宙是不對稱的，今天宇宙的存在形式是宿命還是偶然？ 科學提供了我們可觀的知識，但至今仍無法回答我們的存在是必然亦是偶然，要面對這個問題仍然需倚賴我們的意志、感情、與信心，面對未來的無知與恐懼，我們和其他生物的差別有多大，如果不能