物理思考

地球、月亮與太陽的大小

地球、月亮與太陽的大小

 


科學的興起 主要在於 人們將所欲探討事物的性質 加以量化,

測量的精密度 也標示著 科學的進步。

凱文(Kelvin)曾說:

" 如果你無法將所探討的 加以測量並用數字表示,表示你對它 瞭解的有限。

如果你能夠加以量化並測量,表示你對它 已經開始有些瞭解"。

我們來回溯一下,古代的人們是 如何估計 地球、月亮與太陽的大小的呢?

以下說明時會列出參考數據,如果你真的有心想 學習,請千萬親自好好算一下!

(你可以坐在駕駛後面觀摩開車 10年,還是不會開車,只有親自學習才能學會)

 

親愛的!我把孩子縮小了!--- 尺度的物理效應 (scaling)

親愛的!我把孩子縮小了!--- 尺度的物理效應 (scaling)

 


科幻電影中, 有小人國的世界.  若是有另一個獨立的太陽系, 和我們的太陽系近乎相同. 整個巨觀物體的尺度都以等比例尺度縮小(例如十分之一). 但微觀尺度例如物質的結構,密度等都不變. 一切的生活情形還會都一樣嗎?

  1. 地表的重力場強度還會一樣嗎?
  2. 地球繞日的週期會改變嗎?
  3. 舉重能力還會一樣嗎?
  4. 若是反過來, 一切以等比例尺度放大, 又如何呢?
  5. 若是地球上, 存在有小人國(重力場不變), 那又如何呢?

讓我們由另外一個角度再思考一些問題? 比較一下, 體型較小以及體型較大的動物彼此之間的差異性.

  1. 為何地球上的小動物, 例如 : 螞蟻可以背負較本身重量大很多的東西, 行動看起來輕快很多.而體型較大的動物,例如大象, 行動起來較緩慢?
  2. 為何人們可以輕易的由水中站起來, 爬上岸. 但是蒼蠅等小動物, 要是全身浸水就不太容易行動? 甚至會被淹死!
  3. 為何沒有體型比老鼠小很多的溫血動物?為何溫血小動物整天吃個不停?
  4. 為何螞蟻從桌面上掉下, 不會被摔死. (桌面高度是螞蟻長度的數百倍)
    人若從三層樓掉下來, 不死也殘廢. 可是小嬰孩比較容易存活。
    越南航空飛機失事,只有一小孩倖存,和這有關嗎?
  5. 體型大的動物(例如:大象)和體型小的動物(例如:老鼠,小鳥)
    所發出的聲音,(頻率上)有何差別?為什麼呢?

你和我共同向自然界借用的原子

你和我共同向自然界借用 的原子

 


我們周遭的所有物體 -- 衣服,石頭,肥皂 ... 你所能夠『看到』的任何物體,

都是由 一個個的『原子』所組成的。

到目前為止,自然界所觀察到的原子共有 112 種(稱為化學『元素』)。

其中只有 90 種是自然存在的。(參考 化學元素週期表

其餘較重的元素都是人工在實驗室內(藉由加速器或反應爐)產生的,

但是它們都屬於 『半衰期』很短的不穩定『元素』,無法自然的長期存在。

宇宙中的所有元素以 『氫』原子所佔比例最高(超過 90 %),

即使其他的原子也都是在極高溫,高壓的情況下由 『氫』原子『融合』而成的。

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