孙维新教授科学教育讲座 知识的趣味就在大自然中

                                                         郑以璇 (高一理廉)报导

 继2012年“世界末日”讲座后，台湾国立自然科学博物馆馆长、国立台湾大学物理系暨天文物理研究所孙维新教授再度来到我校传播科学种子。这次他以华人之光——李安的最新第85届奥斯卡得奖作品《少年PI的奇幻漂流》作为序幕，谈起了生命的起源。他运用有趣、简单的方式，深入浅出的带出了奥妙且复杂生命起源的意义。

孙维新教授于2月28日（星期四）主讲两场科学教育讲座。讲座主题分别为下午的“在大自然中找寻知识的趣味”及晚上的“星空之美･宇宙之奇”。孙教授已有数次在我校讲演科学教育讲座的经验，主题大多围绕在宇宙、外星生命等天文知识；而第一场讲座内容主要围绕在生物和地理，可说是有别于往常的。

章鱼是伪装的冠军

　　电影《少年PI的奇幻漂流》中，海洋是最重要的场景，而生命的起源又是来自海洋，因此孙教授便把听众们的焦点移至海洋。海洋占了地表70%，而陆地却只有30%，可见海洋在整个地球上对生命占有一个更重要的角色。孙教授谈到海洋生物界的伪装术时，谈到伪装的冠军——章鱼，它除了喷墨的特点以外，也能很迅速地把自己的体色变为与环境非常相似的颜色，然后极好地伪装起来。孙教授现场给同学们看了几张章鱼伪装后的图，大家都难以搜索它们的踪影。章鱼的伪装术是非常高超且快速，一般上仅费数秒就完成伪装，就算是布满了色彩缤纷的石子海底上，章鱼也能让身体出现有如很多个颜色的小石子般进行伪装。

想探讨科学就要常问“为什么”。为什么章鱼要有这么厉害的伪装能力呢？因为它好吃，蛋白质又丰富，而且没有硬壳、爪子等，非常方便进食，所以它要自我保护。后来有科学家很“顽皮”，把伪装的季军——墨鱼放到了黑白的西洋棋盘中，看它们能否在不熟悉的环境下继续伪装。这时候，墨鱼显得有些挫折与尴尬。最后，孙教授说到大自然的生物都非常努力地寻求活下去的方法，人类也是一样。但是差别在于大自然的生物只要够吃够用就好，而人类却不尽然，人类不只要够吃够用，人类更希望可以活得更好；所以人类常常使用了比需要还要来得多的资源。孙教授强调，我们不要用过多自然界的资源，而是要为后代子孙留下更多的资源。

接下来，孙教授从海洋中的趣味课题转移到高原上的趣味课题，他分享了他与一组工作团队在青藏高原历尽艰辛设立天文台的经验。最后，他引用Oscar Wilde的一句话：“We are all in the gutter, but some of us are looking at the stars.”（我们都在臭水沟内，但有些人在仰望着星空。）向我们传达：虽然处于困境，但我们应该要往积极正向的方面去着想。

人类处于第六次生物大灭绝?

孙教授告诉与会者5亿4千万年前的寒武纪大爆发，地球上的生物进化出现飞跃式发展。至今，地球表面已经发生过五次生物大灭绝，也就是世界末日。整个地表百分之七十到九十的生物完全消失，有些灭绝是因为西伯利亚火山大爆发，而造成气候改变；有些灭绝是因为彗星或是陨石碰撞地球造成气候改变。孙教授强调“只有气候改变，才会造成全球性的生物灭绝。而人类现在就是在改变气候。目前，全世界的气候正以史无前例的快速改变中，有科学家大胆认为，我们现在就已经处在第六次生物大灭绝了。”他续称，过去的五次生物大灭绝是大自然造成的，而第六次的生物大灭绝却是我们人类所造成的，人类不断改变环境来适应自己而造成大量物种灭绝。他从科学的角度分析大自然、生活中的困惑图引发更多人对地球的爱护。

孙教授接着播放一段葫芦生长过程的影片，从种子发芽破土而出，再到触须的攀爬。影片中，葫芦的触须呈现有规律的顺时针或逆时针旋转，以寻找可攀附缠绕之物，有些植物则依靠气味来探索环境。从这一段有趣的影片中，孙教授主要让大家了解植物之间传递讯息的能力远超过人类所能理解的范围。

孙教授以科学角度从海洋、植物、矿物、古生物标本的课题，深入浅出，并引用有趣的现象来解读大自然。他告诉我们：要知道自然的知识，就要用科学去了解自然，而怎样喜欢科学呢？就是从生活中找寻知识的趣味。

每日百吨物质掉落地球

孙维新教授也于当晚主讲第二场讲座，主题为“星空之美･宇宙之奇”；讲座会除了有众多的师生，也有许多家长及天文爱好者出席。

孙教授提到不久前，俄罗斯发生了陨石撞击地面的事件。那到底陨石和流星有何差别？流星是因为小物体从外层空间，因地球的引力而被吸到地球，再与大气摩擦、燃烧。陨石则是经过了这个阶段，还幸存下来，并撞击地面。陨石之所以会爆炸，是因为摩擦产生热，而造成里头的空气膨胀再引起爆炸。估计每天约有60至100吨物质从外层空间掉落到地球上，这是惊人却又是事实的数据。由于海洋占了地表70%，而城市又只占了陆地的1%，因此一般人看到陨石的机会是少之又少。

月球逐渐远离地球

  　月球距离地球大约有384,400公里。10亿年前，地球和月球的距离只有18,000公里，也就是说10亿年前看到的月球足足比现在所看到的月亮大22倍。古时的月亮是非常壮观的，相对而言，潮汐的威力也强大很多。海洋生物演化到陆地生活，潮汐扮演了非常重要的角色；而潮汐威力越强，演化进程更为明显。现在我们所看到的月球每天以3公分的距离远离地球，过了10亿年后，月球就会离开地球，那个时候，地球也不再有潮汐现象。

根据开普勒行星运动定律，我们知道越靠近母星，公转速度就越快。因此在很久以前，月球每6个小时就绕地球一周，换句话说那个时候的中秋节是很紧张地度过的。孙教授还幽默地表示，想必当时的月饼也应该会做得比现在大很多吧！孙教授也说到，到了遥远的未来，月球就成了地球的同步卫星，也就是说只有特定国家能看到月亮，其他国家的人民如果要赏月，就要出国了。

讲座会中，孙教授还分享了一个于2006年1月，在美国佛罗里达州卡纳维尔角所发射的新视界号（New Horizons）太空探测器，主要造访冥王星和冥王星附近古柏带天体（Kuiper belt）的太空任务，并将于2015年抵达目的地。然而有趣的是，出发时它是一个行星探测器，后来冥王星被划为矮行星，排除在行星行列之外，结果它中途被人类“背叛”，因此现在已被贬为矮行星探测器。

在讲座会尾声，亦开放时段让观众发问问题，其中有问到人造卫星前往冥王星的时速是多少？是否曾有太空船造访过金星？今年会坠落的卫星是何时？太大颗的陨石堕落是否会毁灭整个地球？地球有地震，那火星是否也有地震？黑洞是什么？十级的地震会造成地球毁灭是真的吗？等等问题；而孙教授以其专业的学识及经验一一为大家解惑，让大家度过了一个富有奇幻的天文盛会，收获满满赋归。