2021年2月9日 星期二

No.1035 智慧的室內設計建築師∼有孔蟲(Foraminifera)、看見光的軌跡- 七彩光學遊戲台

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2021/02/09 第1030期
•智慧的室內設計建築師∼有孔蟲(Foraminifera)
文、圖:邱少婷
馬刺蟲Calcarina棒堊蟲Baculogypsina
馬刺蟲(也稱為太陽蟲)的殼橫向斜切面,增長的殼室以螺旋式呈現,及棒堊蟲(又稱星砂)的旋捲式增長殼室在中央,外圍輻射疊加小殼室。(攝自鍾坤煒先生灌膠磨片的灘砂)

一粒砂子可以窺見宇宙的浩瀚,從每個渺小生命中,都能看到這整個物種的生命力。微美幻境特展介紹的微體化石中,有孔蟲是在海灘貝殼砂中常見的主要組成,現生有孔蟲近9000種,化石類別超過39000種,總計超過48000種。有孔蟲們由碳酸鈣形成的外殼,造殼除了外形和開孔的特徵,內部小殼室的排列也各有特色。從最早的房室開始,觀測它的成長過程,似乎有一位奈米建築結構師在監工,室內設計師在執行微妙的小殼室配置。棒堊蟲(Baculogypsina sphaerulata常稱為星砂)最初是旋捲式增長殼室,接續在各個方向增添小殼室,馬刺蟲(Calcarina也稱為太陽蟲)的殼體上下是雙凸面,]殼室以螺旋旋回式增長。除了搭建小殼室的螺旋方向、角度和疊加次序,可能與生存、活動及進食有關係,也可成為鑑定種類的根據,更重要的是很多海洋沉積物是由它們的碳酸鈣殼體所組成。

在澳洲外海1600公尺水深,有一種有孔蟲只挑一種有孔蟲的殼來建構管狀的房室作品,而且建構的管狀構造會以殼體不同面向的固定比例排列,因為正面、側面、背面的形態不同,建構殼體的科學藝術簡直像微體達文西的智慧,成功的從周遭環境獲取自然物,又有巧妙的工藝排列出有秩序的穩固外形。另外科學家也發現白堊紀的有孔蟲也有專挑特定鈣板藻來建構殼體的一部分,可見單細胞的有孔蟲除了浮游性、底棲性,可能已經演化出類似珊瑚、藻礁,選擇性自利他利的膠結共存能力。

數量多、分布廣、演化快的有孔蟲也是一群記載地球史重要的自然史學家,它不僅在微小的生命歷程建構小巧精密的複雜殼室組合,是單細胞生命體中馴養共生藻的管理專家,也具有膠結不同殼體的精密工藝,把無限放在掌心,讓永恆收藏剎那,很值得向它學習千變萬化、靈巧精密的生存管理智慧。

科普學習資源世界有孔蟲資料庫

•看見光的軌跡- 七彩光學遊戲台
文、圖:廖仁滄
七彩光學遊戲台
七彩光學遊戲台

科學中心4樓是「物理世界」,是由企業贊助成立的展示區。從2000年開始,台達電子文教基金會就贊助本館成立「物質世界」展示區,十餘年間吸引了上千萬的訪客。

從2000年開始,台達就贊助科博館成立「物質世界」展館,十餘年間吸引近千萬訪客!2017年全新開幕的「物理世界」推出許多精心設計的展示品,包含電磁學、運動學、力學、流體力學、波動、近代物理、光學等豐富內容,讓大家從互動的闖關遊戲中增加自己對科學認知的成就感。

七彩光學遊戲台是一個以光學原理設計的展示品。沒有啟動前是一個凹陷的平台,上面有三稜鏡、四方鏡等各種透鏡和面鏡。按下平台上的按鈕後,可以看到多條彩色雷射光射出。接著前方盡頭開始出現煙霧,雷射光的路徑在這些煙霧中變得更明顯,此時移動平台上的各種透鏡或面鏡,可以觀察到反射、折射、繞射等幾何光學的效應。

為什麼煙霧會讓人們看見光的軌跡呢?這就是物理學上的「廷得耳效應」(Tyndall effect)。廷得耳效應就是光的散射現象,當光在傳播過程中照射到小於波長可見光(可見光波長為400-700nm)的粒子時會產生散射,散發出來的光稱為乳光。無數小粒子聚集在一起就會形成光的通道。不是所有的粒子都會造成廷得耳效應,粒子的大小與濃度都會有影響。

樹林間看見從枝葉間透過的光柱也是因為廷得耳效應,陽光透過空氣中的細小塵埃或水滴漫射。

私家檔案
七彩光學遊戲台
展示區域:科學中心 物理世界

 

 
發行:國立自然科學博物館
館址:台中市北區館前路一號•電話:(04)23226940
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