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。,
