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全球变迁与人类的未来.ppt

1、大自然探索,大霹靂學說與蓋婭學說,問題討論,宇宙空間是固定不變的,還是不斷膨脹變大,或是收縮變小?宇宙到底有多大,年齡有多少?宇宙是如何誕生?發光的恆星 (如太陽) 是怎麼形成?,何謂大霹靂學說?,影片觀賞大霹靂 (I)(天文百科大全 誕生的理論-大爆炸),影片觀賞大霹靂 (II)(宇宙的誕生,Discovery),大霹靂 (Big Bang),宇宙是在有限的過去 ,從一個緻密狀態爆炸所產生,在爆炸的一瞬間,從無急速膨 脹,逐漸演化成巨大的宇宙。在瞬間爆炸後的第 10-43 秒,溫度高達 1032 度,能量異常的大。宇宙形成初期溫度很高,只有基本粒子/反粒子等物質及熱輻射的存在。,大霹靂 (B

2、ig Bang),爆炸後三分鐘,溫度已降至十億度左右, 質子、中子進行核融合,形成氫和氦的原子核。十萬年後熱輻射溫度降至 4000 度,物質與熱輻射之間的作用減弱,氫原子核與電子停止游離,形成氫原子。從數十萬年到數億年之間,物質間因重力相互吸引,不斷的聚集、核融合,形成恆星/星系/星團等天體。,大霹靂 (Big Bang),在爆炸後的十億年,我們今日所見的宇宙已大致形成,各星系間隨著宇宙的膨脹而持續遠離,是否終將產生大擠壓 (Big Crunch) 則不得而知 。目前可觀測的宇宙年齡約為 120150 億年之間。(90100億年?) 。,大霹靂 (Big Bang),我們銀河系裏的太陽為一顆恆

3、星,約五十億年前由超新星爆炸後的殘骸物質聚集而成,目前處於中年期,表面溫度達到6000度。太陽系裏的地球行星,由超新星爆炸後的殘骸物質在四十六億年前凝聚而成,但本身不進行如太陽般的氫核融合反應。,E=MC2,科學家愛因斯坦提出質能不滅定律E 代表能量,M 及C分別代表質量與光速質量和能量可以互相轉換,例如原子核的核融合或核分裂反應,何謂蓋婭學說?,影片觀賞太陽 (天文百科大全浩瀚的宇宙-太陽系的誕生),影片觀賞地球 (天文百科大全浩瀚的宇宙-地球),CO2(95.0%),N2(3.2%),O2(20.9%),Ar(1.6%),CO2(96.6%),N2(78%),H2O(g) 、O2 (微量)

4、,Ar(1.0%),N2(2.7%),H2O(g) 、O2 (微量),CO2 (0.03%),金 星,地 球,火 星,大氣成份比較圖,蓋婭假說Gaia hypothesis,自35億年前,地球接收太陽的能量已增加30% ,但地球平均溫度卻改變不大 (早期弱太陽矛盾 ) 。地球與相鄰的金星及火星大氣組成不同 (CO2/O2比率相異)。,蓋婭假說,在太陽能量不斷的補注下,地球上的岩石、海洋、大氣及生物,彼此間藉由能量與物質的流轉,共同發展出自我組織與正反饋調控的機制,所形成的地球生態系統有如巨大的有機體,此一有機活體英國科學家 James R. Lovelock 命名為蓋婭 (Gaia) 。,蓋婭

5、假說,在太陽能量不斷的補注下,地球上的岩石、海洋、大氣及生物,彼此間藉由能量與物質的流轉,共同發展出自我組織與正反饋調控的機制,所形成的地球生態系統有如巨大的有機體,此一有機活體英國科學家 James R. Lovelock 命名為蓋婭 (Gaia) 。,假設由於生命本身的存在與調控,才使得地球表面的物理與化學環境 (大氣層與海洋) ,變成適合生命存活的穩定狀態。把地球視為一個活體,當周圍環境不斷變遷之際,地球生物圈仍能保持動態穩定的狀態 (內環境穩定)。,蓋婭學說Gaia theory,蓋婭假說Gaia hypothesis,內環境穩定 (homeostasis)生物體層次的生理穩定v.s.維持流動 (homeorhesis)演化與生態的穩定性,參考書目,洛夫洛克 (民85,金恆鑣譯)。蓋婭,大地之母:地球是活的 (第二版)!台北:天下文化。鈴木、麥康納 (民89,何穎怡譯)。神聖的平衡:重尋人類的自然定位。台北:商業周刊。 歐頓 (民89,王瑞香譯)。生態學:科學與社會之間的橋樑。臺北:國立編譯館。,

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