2020年6月16日 星期二

看!天空中的太陽戒指


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2020/06/16 第144期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份 | 科學少年 | 粉絲團
 
編輯的話 下次還要等195年,你不看嗎?
本期主打 看!天空中的太陽戒指
好文推薦 氫燃料大突破
大腦也關心別人的獎勵
活動專區 科學少年學習誌!用科學閱讀素養戰勝新課綱!
   
下次還要等195年,你不看嗎?
《科學少年》總編輯 陳雅茜
今年六月有值得期待的天文現象:日環食!平常聽見日環食,總覺得要出國才能看得見,但今年6月21日嘉義的天空,將出現一圈碩大的「太陽戒指」,下一次要在臺灣看到日環食,得等到195年後!聽起來是不是比76 年才能看見一次的哈雷彗星還要珍貴?

我們期待這天各位也能跟著孩子一起走出戶外體驗,雜誌裡準備了一些觀察日食的小撇步──你知道只要一棵樹,就能看見無數個小日食嗎?順便趁這個大好機會,跟孩子一起研究為什麼會發生日食吧!但請千萬注意,要小心保護眼睛!

 
看!天空中的太陽戒指
文/胡佳伶、陳怡軻 企編/陳怡軻
你看過日食嗎?雖然是白天,太陽卻在天空中一點一滴消失,黑暗緩慢籠罩大地,令人心底不禁升起一股涼意。日食一詞源自希臘文的「放棄」,似乎象徵著太陽拋棄了地球,將人們置於黑暗之中。許多文化都將日食視為不吉祥的象徵,比如在中國神話裡,日食是太陽被一隻打入十八層地獄的惡犬吃掉的結果,必須敲鑼打鼓和放鞭炮才能趕走惡犬;印度神話則認為日食是惡靈現身,一顆惡魔的頭飛過天空,將太陽吞噬了!

以前的人們因為不理解日食的原因,對日食感到畏懼,但隨著科學發展,日食的成因已被解密,科學家甚至能精準預測日食發生的時間與地點。今年6月21日,在臺灣就能看到難得一見的日環食。

了解日食的科學知識,讓我們在觀賞天文奇景之餘,還能想像現象背後、宇宙運行的模樣,體會科學解釋萬物的美。

為什麼會發生日食?

日食是太陽被月球遮蔽的現象,這個現象是怎麼發生的?月球每個月會繞地球運轉一圈,在這個過程中,若月球恰好位在地球與太陽之間,全部或部分的太陽就有可能被月球遮住,形成日食。但是,為什麼不是每個月都能看到日食呢?這是因為日食的形成需要太陽、月亮和地球在一直線上,如此一來月球才會遮擋住從地球上觀察到的太陽。然而,地球繞日公轉與月球繞地球轉的軌道並不在同一平面上,當月球行經地球與太陽中間時,未必能經過可遮蔽太陽的位置。

日食大致可分成三種類型:太陽完全被遮住的「日全食」、可以看到一圈環狀亮光的「日環食」以及只被遮住部分的「日偏食」。因為月球繞地球的軌道不是一個正圓,月球有時距離地球較近、有時較遠,當月球距離地球較近,能完全遮住太陽,因而形成日全食,此時大地會變暗,如同黑夜一般,甚至可以看到天上的星星,若是月球距離地球較遠,則可能看到太陽光像一圈金戒指的日環食,而日偏食則是月球只遮住了一小部分太陽。

如何才能看到日食?

每一次的日食,只有地球上特定區域才能看到,很幸運的,今年6月在臺灣就能看見日食!

今年的日食從非洲東部開始,經過阿拉伯半島、印度、中國、臺灣等地,如上方地圖中的橘色區塊。而地圖中兩條紅色線以內的區域,是能看到日環食的「環食帶」;環食帶的中心則以藍色線標記,愈接近中心線的地點,看到日環食的時間就愈長,環食也愈對稱美麗;而環食帶以外的橘色區塊,則是能看到部分太陽被月亮遮蔽的日偏食,也相當精采!

這次環食帶通過雲林以南、新營以北的區域,而且環食帶中心恰巧經過嘉義市,天文迷們無不對這次的日食充滿期待。臺灣前一次的日環食發生在八年前的5月,下一次要在臺灣看到日環食,要等到195年後的6月28日!這可是比76年才能看見一次的哈雷彗星還要罕見、彌足珍貴!

在臺灣就能看到日食固然讓人興奮,但究竟要如何觀察呢?欣賞日食有一個原則非常重要,那就是:要小心保護眼睛!雖然月球將太陽遮住了,但太陽光還是非常強烈,千萬不可用眼睛直視或以望遠鏡觀察太陽!眼睛是很脆弱的器官,過度強烈的光線會造成永久且無法恢復的影響。望遠鏡的聚光效果,甚至會加劇太陽光對眼睛的傷害。那麼,有什麼方法可以安全觀看日食呢?

有一個聰明的辦法:利用「針孔成像」在地上看日食!這個方法顧名思義是利用如針一般的小孔洞,把太陽的影像呈現出來。因為光線是直線前進,太陽發出的光透過孔洞後,會在另外一側形成等比例縮小的影像。日食發生時,若在大樹下仔細瞧,會看到什麼呢?由於葉子間的空隙巧妙形成了無數個天然針孔,使日食影像投射在地面上!但找不到大樹也沒關係,在一張紙上戳一個小洞,放在太陽光底下,也能在紙張下方看到日食的成像......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年6月 ]

 
氫燃料大突破
科學少年編輯部
利用鐵鏽和甲醇,生產氫氣事半功倍!

氫燃燒時不會產生廢氣,一向被視為替代化石燃料的好原料,但目前生產氫燃料的過程中,需先把氫氣從其他物質分離出來,還得防止它爆炸,投入的資源遠比得到的還要多,非常不划算。

好消息是,最近科學家有了新發現,能提升氫燃料的生產效率高達25倍!新方法只需少許工具和原料:可產生紫外線的特殊燈光、甲醇與水的混合液,和普遍可見的針鐵礦─也就是鐵鏽的主要成分,它能防止氫跟氧結合,使分離氫氣變得更加簡單且較不容易爆炸。

用來生產氫氣的金屬不只一種,比方說二氧化鈦也具有相同的功能,但相較之下,針鐵礦不只常見、價格低廉,又很穩定,反應時間可長達400小時;至於產生氫氣的原料─甲醇,則是結構簡單、易取得的有機原料,這些條件都讓生產氫氣變得事半功倍。

但儘管生產氫燃料有了這項重大突破,想要依賴氫氣來發電或開車,還有待更多的研究才能實現。就讓我們拭目以待!

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年6月 ]

大腦也關心別人的獎勵
科學少年編輯部
一旦有所比較,就會對眼前的獎勵感受不同。

想像一下,你幸運排到商家活動的前20名限量好禮,心情超好!但如果過了一陣子,商家加碼開放送禮給每位顧客,你是否頓時覺得禮物不再珍貴了?

禮物帶給人的價值感,似乎受到「跟別人比較」的影響,科學家對於大腦如何調控這種心理狀態很感興趣,於是做實驗觀察猴子的反應,以及牠們大腦下視丘部位的活動,因為下視丘調控許多功能,其中包括我們對獎賞與價值的感受。

實驗中以蔬果汁做為猴子的獎勵,科學家發現,猴子等待蔬果汁時會舔舔嘴,顯示牠很期待,如果提升獎勵,猴子舔嘴的程度也會增加。但是,如果讓猴子看到其他同伴也得到獎勵,猴子舔嘴的行為卻減少了,顯示牠對獎勵的滿意度下降。如果本身的獎勵維持不變,可是同伴得到的獎勵增加,猴子會更不滿意。另一方面,如果科學家暫時阻斷下視丘的神經傳導,猴子就不會被其他同伴所得的獎勵影響滿意度。

從一系列實驗發現,大腦處理自己與他人獎勵的訊息,會傳導到下視丘統整,並產生主觀的價值判斷。原來,我們的價值感這麼容易受到影響,下回開始計較得失時,可別忘了這個有趣的現象!

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2020年6月 ]

 
科學少年學習誌!用科學閱讀素養戰勝新課綱!
 
你家除濕機安全嗎?
台灣是個潮濕的海島型國家,到了5月梅雨季時更是讓人不舒服,所以為了防潮、防霉,許多家庭都有長時間、甚至全天候使用除濕機的需求與習慣,但你家的除濕機真的安全嗎?

Mini LED台灣軍火庫
媒體報導,蘋果再投百億元於龍潭蓋新廠,瞄準Mini LED及Micro LED這二大新世代顯示器技術,而於此同時,以晶電(2448)為首的相關Mini LED設備廠也開始動起來,加速備足糧草,Mini LED軍火全面到位,正準備大啖蘋果商機,下半年業績將正式起飛。
 
 
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