2023年8月2日 星期三

從盤古開天到拜訪太陽系,用神話串接STEAM的故事志工之旅

不知不覺女兒進入校園的第一個學年已經結束,暑假也過了一半,時間還過得真快!第一個學年的故事志工服務結束,即將迎接第二個學年的到來,也趁這個空檔整理一下對於故事志工服務的理念。

本篇承接《說故事志工 - 為孩子點亮心中的閱讀燈塔》一文,分享OT對於說故事志工故事安排的策略改變,如何讓傳統神話與想像力、科學素養串接起來。



六月的時候參加了某國小畢業典禮,想到本屆的應屆畢業生在經歷三年的疫情終於迎來了實體的畢業典禮,實在也是幸運!離開現在讀書的校園後,接下來又是嶄新的起點。特別是即將升國中(七年級)的這個年紀,即將進入晦澀的青春期,迎接著另一個生命階段中不可思議的改變。而人生就是一個不斷追求圓滿的過程,在每個不同的階段中,克服自己人性中的缺點,然後以這樣的試煉為基礎,往人生的下一個階段前進。同樣的,OT也希望能將這樣的精神傳達給下一代。

曾經在《給不惑之年的我:謝謝17歲的你,致每段還來不及癒合的關係》一篇中曾經提到OT自己本來並不擅長理科,可是如今也已是科技公司的主管階層,並且對於工程有著強烈的興趣以及自信,這都多虧了當年對於父親陰錯陽差地賭氣;若不是當年的那份幼稚,相信也不會發現自己對科技新知有著強烈的好奇並且想知道其根本原理。自然科學本來就是來自於生活中的一部分,也許並不需要以此為工作專長,但是多吸收科學知識總是件好事,特別是在已經來到的AI洪潮,更需要對於事物邏輯的細心觀察及理解,跟AI這種工具更能夠相輔相成。孩子們在逐漸成長之後或許有些會對於自然科學會感到像以前的OT一樣失去興趣甚至排斥,所以自從有機會當了故事志工後,就一直在構思如何能實現讓孩子覺得自然科學其實跟生活很容易結合,即便將來不是志於此,但也不至於害怕。

很多朋友大概都聽過「STEAM」這個詞,「STEAM」 的概念起源於 STEM(科學、技術、工程、數學)的教育模式。STEM教育在美國政策、學術與教育領域中已經存在一段時間,並被認為是提升學生科技能力與創新思維的重要方式。STEM教育強調科學、技術、工程和數學四個領域的綜合性和應用性,使學生在學習過程中能夠理解和解決實際問題。在21世紀初,美國國家科學基金會(NSF)為了回應全球化經濟對科學和技術技能的日益增長的需求,開始使用STEM這個詞語來描述教育和研究的領域,並認為STEM是經濟成長的關鍵驅動力。

然而許多教育工作者和研究人員認為,藝術在創新過程中也擔當了重要角色,因此在 STEM 中加入了藝術這一元素,形成了 「STEAM」。STEAM 教育除了強調科學、技術、工程和數學的重要性,還認為藝術和設計在培養創新思維、提升學生的創造力和想像力以及解決問題的能力上,具有不可或缺的作用。

在AI普及的時代,STEAM的教育方式其實更為重要。像是STEAM精神中很強調的「跨學科整合」,STEAM教育的跨學科設計與未來的學習趨勢可能會比較相符合。因為未來的職場上可能更強調需要結合多種學科的知識和技能,例如,AI領域需要科學的知識(例如理解機器學習算法),技術的技能(例如編寫代碼),工程的思維(例如設計和實現AI系統),藝術的觸覺(例如設計用戶界面和體驗),以及數學的技巧(例如用於算法和數據分析)。

再來是不可或缺的創新思維,鼓勵學生創新思考,因為任何新科技的應用都需要創新思維來解決新的問題和挑戰;利用STEAM這樣的架構培養問題解決能力,是學習以及工作中最重要的技能之一。通過STEAM教育,學生可以學習如何適應並解決不斷變化和進步的科技所帶來的挑戰。最後是人文素養,藝術(Arts)在STEAM中扮演著關鍵的角色,強調了人文素養的重要性;在AI發展的同時,我們需要關注其對社會、經濟和倫理的影響。這就需要我們有足夠的人文素養來理解和處理這些問題。

用傳統中國神話的繪本故事加上神話故事背後所隱含的科學知識,所以便有了這樣的一個構想,就是用古老中國的神話故事來將這些自然知識串接起來,不僅對於傳統的中國文化更有想像力,也讓科學更為生動有趣,淺移默化的將「STEA」(沒有M 😅)元素培養孩子。更棒的是我不是學校老師,孩子能吸收多少,對我跟對孩子們都沒有壓力。

本篇文章中,OT整理了一下這個概念,稍微簡短地以文字方式將這些故事寫下來,盡量保留許多跟孩子們互動時的趣味。《拜訪太空人》、《地心大冒險》、《太陽系之旅》、《是誰在拉我》這幾本書OT是選自閣林國際圖書的「魔法科學苑」叢書,而《盤古開天》、《女媧造人》、女媧補天燧人氏有巢氏神農氏夸父追日皇帝戰蚩尤后羿射日》選書則是台灣麥克出版《繪本中國故事寶庫》的「神話」系列。

OT故事說得好嗎?可能還算可以。因為疫情緩解,各國國境開始解封,OT有段時間出差不在台灣,因此沒辦法進班參加晨間時光的說故事。因為也沒有聽老師說孩子們特別期待之類的,反而是女兒一直問我甚麼時候才回來講故事?因此回台後帶著既期待又怕受傷害的心情進班說故事。沒想到講完之後孩子都很期待下一次「故事爸爸」還會再來嗎?也因為自己對孩子們好像有點抱歉,幾周沒有說故事了,所以便跟老師協調除了週二外,週五也到班上把之前的「進度」也補起來。補了幾周後,因為算算時間也差不多了,便回到只有週二進班,沒想到小朋友們還一直問為什麼週五不說故事了,雖然我是說已經把之前出差的補完了,不過還真的對孩子們期待的臉龐有些過意不去。


拜訪太空人

會開始想跟小朋友們講科學的故事應該是因為女兒本身也很愛這本,它講述了太空梭的起飛以及太空人在太空梭上的生活及工作;在講這裏面的故事時,小朋友們對於太空人如何吃、如何上廁所都很感興趣,分享了許多自己在網路上看過的影片。從這次的故事開始,OT發現許多小朋友小小年紀科學素養就相當好,父母親教導得很好;讓OT想到自己小時候,班上也有許多同學在同儕之中就展現了相當豐富的科學知識,雖然跟考試成績並不一定是正相關,不過OT一直覺得有這樣的同學在身邊都很值得親近。所以開始有了前文所說把STEAM跟中國傳統故事結合在一起的想法,但因為不是同一套叢書,關聯性有時候會比較遷強,但有些孩子真的理解力特別好,還真的可以將科學故事跟中國傳統神話連結在一起,給了OT不少信心。

《拜訪太空人》裡面,我最喜歡補充的就是「火箭發射時的白色煙霧」以及「重力」與「慣性」。其實很多知識也是從台大物理系的孫維新老師每次上廣播節目時補充來的。

我拿著書本,指著火箭發射時下方的白色煙霧問孩子們知不知道這個白色煙霧是甚麼?大部分的小朋友都不知道,畢竟才一年級,不過也還真的有幾位小朋友正確的回答到是「水蒸氣」!而更進一步地問道「為什麼會有水呢?」 雖然孩子知道是因為熱,但卻不知道水從哪裡來。不過能回答道水蒸氣已經很不錯了!OT第一次聽孫老師說的時候,一時半會也不知道那是甚麼 😂

為什麼火箭發射時會有水蒸氣呢?因為在火箭發射過程中,需要使用大量的水來進行噪音抑制,這種方法被稱為「聲音抑制水系統」。當火箭發射時,產生的噪聲和震動非常巨大,這種噪聲和震動有可能對火箭自身以及周邊的設施造成破壞。為了防止這種情況,發射場會在火箭發射的幾秒鐘內,向發射台噴射大量的水。這些水會在火箭引擎的熱量和噪音下迅速蒸發,形成大量的水蒸氣。這個過程可以吸收一部分的熱能和聲能,從而有效地降低噪音和熱量對周邊環境的影響。

不過,火箭發射時看到的「白煙」除了來自於聲音抑制水系統的水蒸氣外,也還有自於火箭燃料燃燒產生的水蒸氣。

在閱讀本書時,我們知道太空人吃飯時要將食物固定,不然食物會「漂走」。大部分的孩子們都知道太空中並不存在地心引力,而地心引力就是能將我們牢牢黏附在地面上的那股力量;而太空中由於沒有地心引力,所有的東西都會失去重力,在太空中飄呀飄的。我向孩子們解釋道其實運動是相對的,太空人在太空梭中看到食物「漂走」,這是從太空人的視角來觀察,但是如果我們從太空梭外面觀察,就會發現食物並沒有移動,反而是因為太空梭在移動,太空人因為具有慣性跟著太空梭移動,所以從他們的視角來看食物確實像是漂走了。

OTMJ版「Grativity」


盤古開天

「盤古開天」是中國古代的一個創世神話。根據這個故事,早在宇宙存在之前,一切都處在一種混沌的狀態,這被形象地描述為一個蛋。在這個蛋裡,盤古沉睡了18,000年。當盤古醒來時,他用斧頭劈開了這個蛋,斧頭一落,蛋就分成了兩半。輕的部分漂浮到上面,變成了天,重的部分沉到下面,成為了地。盤古站在中間,用他的頭頂住天,用他的腳踩住地,防止天地重新合並。

之後,盤古每天都會長高,天也隨之升高,地也隨之下降,這個過程持續了18,000年,天地之間的距離逐漸增大,形成了我們現在看到的宇宙。在完成創世的任務後,盤古死去,他的身體各部分變成了世界上的各種自然物體。例如,他的呼吸變成風雲,他的語言變成雷電,他的眼睛變成太陽和月亮,他的肢體變成大山,他的血液變成河流,他的皮膚和毛髮變成草木和花草,他的牙齒和骨骼變成金屬和石頭。

這個故事象徵著宇宙萬物的形成和生命的起源,以及宇宙中秩序與混沌的轉變。

第一次聽到這個故事時,很多小朋友都瞪著大大眼睛訝異的問道:「這是真的嗎?」 也有一些小朋友精準地說出「大霹靂」這個名詞。光是一開始的這一頁,有可以有很多科學知識可以補充。一般來說現代科學對於宇宙如何誕生,目前比較可靠的理論是「大霹靂」(或稱「大爆炸」),而盤古那一斧的開天闢地頗有雷同之處。不過有些精明的小朋友還是機靈地問道:「為什麼盤古身邊會有一個斧頭?」神話嘛!總是有解釋不清的地方。

「大霹靂」這個理論模型,解釋了我們現在居住的宇宙大約是138億年前從一個極度熱密的狀態中爆炸而來。在大爆炸的最初時刻,所有的能量和物質都被濃縮在一個極小的空間內,稱為奇點。接著大爆炸之後在極短時間內(大約 10^-36 秒至 10^-32 秒之間),宇宙經歷了一個稱為「宇宙暴脹」的過程,宇宙的大小以超過光速的速度迅速擴大。接著在暴漲期之後,持續到大約 10^-6 秒左右的其間,宇宙進入了一個比較溫和的擴張階段,被稱為準穩態期。在這個時間,基本粒子如夸克和輕子開始形成。

大約在大爆炸後的 1 秒到 3 分鐘期間,隨著宇宙繼續擴張,其溫度逐漸下降。當溫度降低到一定程度時,夸克開始組合形成質子和中子,然後質子和中子又組合形成輕元素,如氫和氦。這一過程被稱為原初核合成。而在宇宙形成初始的前幾十萬年內,由於宇宙的密度和溫度都很高,光子(光的粒子)被物質緊密地束縛住,不能自由地傳播。然而,隨著宇宙繼續擴張和冷卻,光子終於能夠脫離物質,自由地在宇宙中傳播。這一過程被稱為光子去耦合,它發生在大約37.8萬年後。光子去耦合之後,宇宙進入了一個稱為結構形成的階段。在這個階段,由於重力的作用,物質開始聚集形成恆星、銀河和更大的結構。

OT覺得「盤古開天」是個成功的故事,不僅引起孩子們的注意力,對於我們現在這個世界是如何誕生提供想像,也為孩子科普了一下宇宙創生的過程。

OTMJ版「盤古開天」


女媧造人

「女媧造人」這個故事描述了中國古代對人類起源的理解:在盤古開天地後,世界上的一切都在自然發展,然而,卻缺少了生命的存在。這時,女媧出現了。她看到了這個空洞而無生命的世界,於是決定創造生命;她採集了黃土,捏塑成人形,給予生命,這就是人類的最初形態。

然而捏黃土造人的工作繁重而且耗時,於是女媧智慧的想到了一種新的方法,那就是用一根藤蘿在泥水裡一甩,那些泥珠四散飛濺出去,落地就變成了人。這種方法快捷且有效率,大批的人就這樣被創造出來。傳說中,那些被捏塑出來的人,後來成為了貴族和君主,而那些被甩出來的人,則成為了普通的百姓。這個故事不僅僅描述了人類的起源,還對於社會階層的形成提出了解釋。

在講到這個故事時,可想而知也是很多小朋友問到:「這是真的嗎?」 表情十分逗趣可愛。很多小朋友講起了自己家裡的兄弟姊妹以及玩泥巴的趣事,這個故事提供了一個極好的契機來向孩子們科普地球生命的起源。例如地球初形成時,大氣與水都充滿毒性,直到藻類植物的出現。這些植物透過光合作用改變了大氣與水的成分,使得地球可以孕育更多的生命;它們不斷改善著大氣,直到46億年後,地球才變得適合現代人類居住。


OTMJ版「女媧造人」

女媧補天

在盤古開天、女媧造人後,人類和大自然和諧共存。然而,一天,火神祝融和水神共工是兩位具有強大力量的神祇,原本是父子的他們之間的爭端引發了一場大戰,導致天地失衡,天空出現裂縫,不周山(支撐天地的山)被共工撞倒而倒塌;天空塌陷,大地出現裂縫,猛獸狂暴,野火燒不盡,烏鴉成群結對,世界陷入混亂。這是天地之間最大的災難。

女媧看到人間的災難,決心修補天空,結束這場災難。她到了五彩的石頭山,挖掘出五色石,投入大火中燒製。女媧用這些五色石補上了天空的洞,讓天空恢復了完整。然後她又捉住了龜,用龜的四條腳撐起四個方向,穩定了地面。女媧用長藤剪去猛獸的爪牙,使其不再威脅人類。最後,她將燒不盡的草原全部燒完,驅趕了烏鴉,恢復了大地的平靜。女媧以智慧和勇氣,拯救世界,維護和平。這個故事在中國文化中有很重要的地位,象徵著智慧和創新的精神。

OT說故事時使用的繪本把共工及祝融的戰鬥描繪的維妙維肖,事實上OT每次說故事的時候,小朋友們都會要求要看書上的畫,所以OT便會拿著書本循著教室走一圈;雖然是一對多的說故事方式,不過OT也希望書上的插圖可以對孩子們的想像力、創作力,甚至是美感都能有一點點的啟發。不過OT畢竟沒有受過太多繪畫的訓練,對於插圖的解釋也就只能依照畫面說明,說不出更深層的東西。

女媧補天的故事對於現代人來說就更具啟發性了!最多人熟知的就是南極的臭氧層破了一個大洞,由於人類過度使用含有氟氯碳化物(CFCs)的產品,如空調和冰箱,導致這些化學物質排放至大氣中。當這些物質達到臭氧層時,會在陽光的照射下分解出氯原子,進一步破壞臭氧分子,從而形成了臭氧洞。因此,人類的行為直接導致了南極的臭氧層破洞問題,對地球生態環境產生了嚴重的影響。從工業革命開始,人類直到我們這一代為止已經消耗了太多地球上的資源,導致地球正面臨嚴重的氣候危機;下一代的孩子們會比較辛苦,也許他們的使命就是修復被前幾代人消耗殆盡的地球吧?從女媧補天的故事中體認到,也許老祖宗早有預見天空會被破壞的一天,而我們對地球的照護與維護有著不可推卸的責任。

「好好愛護地球」是OT對孩子們避重就輕的提醒,不過也醞釀OT之後想要好好說說臭氧破洞的故事了。

OTMJ版「女媧補天」


燧人氏、有巢氏、神農氏

燧人氏、有巢氏、神農氏的故事因為比較短,所以是合在同一次講;這些故事生動的描述了早期人類如何學會用火、如何學會建造房屋、圈養牲畜、形成農業社會,並且有了最初的經濟行為—以物易物。這三位神話人物代表了早期中華文明中的重要技術發展和創新,他們的故事體現了古代中國對於文明進步的理解和尊重。
  • 燧人氏:在中國古代神話中,燧人氏被認為是發現和利用火的祖先。傳說中,燧人氏發現了當兩塊石頭相互擊打時會產生火花,然後他學會了怎麼用這種方式來點燃木頭,為人類帶來了火的利用。火的使用不僅使人類能夠煮食和取暖,還使他們能夠驅趕野獸和照亮黑暗,這對於早期人類生存和文明發展起了重要作用。比較意外的是除了孩子們對於嘴巴能啄出火花的鳥感到好奇外,也有些小朋友分享起父母親怎麼告誡自己不能玩火的經驗,讓OT無意間聽到從孩子們口中說出其他家長的教養經驗也十分受用。
  • 有巢氏:在中國古代神話中,有巢氏被認為是建築的祖先。傳說中,他是第一個發現並採用鳥巢的結構來建造人類住所的人,從而帶來了住宅的概念。他的建築創新為人類提供了一種保護自己免受外界威脅的方法,為人類的居住和生活方式開闢了新的可能性,這種方式還可圈養牲畜,避免大規模的遷徙,為農業社會的發展奠定基礎。
  • 神農氏:在中國古代神話中,神農氏被認為是農業的創始人和中藥的發現者。他發明了犁和耕種方法,教導人們如何栽種五穀,使人類不再只依賴狩獵和採集就能獲得食物。此外,神農氏還嘗試各種草藥,發現了許多有助於治病的藥草,為中醫藥學的形成奠定了基礎。傳說中,最早的交易市集也是由神農氏發展出來,形成人民以物易物的經濟行為。


OTMJ版「燧人氏」

OTMJ版「有巢氏」

OTMJ版「神農氏(炎帝)」


夸父追日

「夸父追日」應該是小時候聽的這些神話裡面是比較有勸世內涵的故事,千萬不要太過自信及固執,可能會因此造成不可逆轉的負面結局。

相傳夸父一族都是勇猛無比的巨人,他們擁有驚人的力量和毅力,在極度炎熱的天氣下,其中一位夸父感到難以忍受,於是他決定追趕太陽,希望能從源頭上解決這個問題。夸父開始了他的追逐之旅,他穿越了山脈,越過了大海,追趕太陽不止。他的毅力和勇氣讓所有的生物都為之感到驚訝。

但是夸父始終無法追上太陽,由於長時間的奔跑和消耗,他感到非常疲憊和口渴,就算喝乾了渭水也無法解渴,最後終於因為極度的疲倦和口渴而倒下,並在那裡化為了一座大山。

相傳夸父族喜歡蛇,而OT使用的繪本生動的描繪出夸父族把蛇當作裝飾,例如頭飾、耳環、項鍊等。孩子們覺得很驚奇,畢竟蛇對他們許多人來說是可怕的生物,殊不知OT也怕蛇啊! 😅

「夸父追日」這個故事象徵了人類對未知的追求,以及極度的熱情和毅力。儘管夸父最終未能追趕上太陽,但他的毅力和努力是值得尊敬的。此外,這個故事也提醒人們理解自己的極限,知道何時應該停止。這個故事中值得為還孩子們科普的點是:

1. 地球是圓的,跟太陽並不相交。當OT問到為什麼「夸父追不到太陽時」,有許多孩子回答道「因為地球跟太陽沒有連在一起」,其實對於星體的關係已經有基本認知。OT提到早期東方及西方的理解裡,古老中國認為是「天圓地方」,意思是天空是圓的,而地面是平的;西方宗教則認為世界是平的、宇宙以地球為中心運轉。當然,實際上地球距離太陽大約149.6百萬公里,體積大約是地球的130萬倍大。

2. 對於地球的自轉及公轉,大部分的孩子也都有概念;例如地球自轉一圈是一天,地球繞太陽公轉一圈是一年;而月球繞地球一圈是一個月。但是對於地球的自傳速度,大部分的孩子則沒有概念,也相當好奇。地球的自轉速度有多快呢?以赤道軸來說,大約每秒鐘約465公尺,這是甚麼概念?以F1賽車為例,目前最高紀錄是時速373公里,換算之後一秒約105公尺;而音速在空氣中,速度是每秒鐘343公尺,也就是地球的轉速竟然超過音速!地球以這麼驚人的速度旋轉,為什麼人們不會暈眩?不會被甩出地球呢?(竟然有孩子說能感覺到地球在轉動 😆) OT解釋道因為萬有引力的存在,所以我們被緊緊拉在地面,也因為慣性的存在,我們不會感到暈眩;如果哪一天地球不再自轉,緊急剎車,我們都會被甩出地球了!(這段話也引發孩子們對如何被甩出地球有著更多想像,大家都笑得很開心) 這也鋪墊了後面關於「地心引力」的科學故事。

OTMJ版「夸父追日」


地心大冒險

《地心大冒險》是《魔法科學菀》系列叢書之一,故事講述一隻鼴鼠以及一隻土撥鼠因為要去參加位在地球另一端的朋友的生日派對,決定穿過地球直接到朋友家,這個故事讓孩子們了解到地球的主要結構:地殼、地函、地核。這也跟「盤古開天」以及「夸父追日」的故事呼應,相傳中盤古跟夸父死後,身體都化為地上的一部份:山脈、河川、樹林等等,而《地心大冒險》可以銜接這部分,從地球的剖面一層層去了解我們所站立的這個地面,底下究竟是什麼構造。

從這個故事孩子們可以了解到地球的內部結構主要由外向內可分為以下幾個部分:

  • 地殼 (Crust):地球表面的最外層,由岩石組成。海洋地殼與陸地地殼是有所不同的,海洋地殼由玄武岩組成,約5-10公里厚;陸地地殼由花崗岩組成,約30-70公里厚。我們的建築、捷運等等都是在這層。
  • 地函 (Mantle):位於地殼下方的層次,由岩石和一些礦物質(如鐵和鎂)組成,其厚度約為2900公里。
  • 外核 (Outer Core):主要由液態的鐵和鎳構成,直徑大約為2200公里。這層的流動產生了地球的磁場。
  • 內核 (Inner Core):地球最內部的層次,主要由固態的鐵和鎳組成,其直徑約為1250公里。

從地表往內延伸,壓力和溫度都會逐漸上升。這些層次主要由地震波的傳播研究得出,因為地球的內部太過深厚,人類無法直接到達觀察。

OTMJ版「地球剖面」


皇帝戰蚩尤

蚩尤是一位強大的東方部落首領,其力大無窮,有水火不侵之神功,並能引發大風、雷電和洪水等災害。而黃帝,古稱軒轅,是古代的神聖皇帝,他領導的部落在中原地區。為了解決兩部落間的爭端,他們最終在涿鹿進行了一場決鬥。

在這場決鬥中,黃帝創造了許多先進的武器。他製造了指南車,這是一種四方的車輛,上面裝有可以隨著日影移動的指針,幫助軍隊確定方向。他召喚了應龍,這是一頭有著神奇力量的龍,能夠調節天氣,尤其是在戰爭中調節雨量,以防蚩尤利用洪水的戰術。而風后則是黃帝的一位大臣,他擅長調控風向,以便使箭矢精確射中目標。

關於黃帝與蚩尤的這場戰鬥,故事書花了非常多篇幅,OT也是用了兩節課才講完,而且每次要下課時孩子們一個個露出失望的眼神想要繼續聽下去,這個故事確實很精彩!

黃帝運用這些武器和助力,最終打敗了蚩尤。他的勝利不僅贏得了人們的尊重,使他的部落成為最強大的部落,而且他的創新精神和智慧被看作是中華文明的重要象徵。至今,黃帝仍被尊稱為中華民族的祖先。

OTMJ版「黃帝」


太陽系之旅

《太陽系之旅》用一位精靈為主角,他要幫他的太陽爺爺重新繪製太陽系的星系圖,藉此帶著我們拜訪太陽系的八大行星。

許多想像力或是科學素養比較豐富的孩子,談到了外星人、火星移民,還有泰坦星移民,這些也讓OT跟這些孩子們很有話聊,原本沒這麼有趣的行星之旅故事,隨著孩子們的互動意外擦出許多火花。探索未知的宇宙,本來也就是人類近代文明能突飛猛進的動力之一。

Solar System (圖片來源:Wikipedia)

太陽系中,最接近太陽的八大行星首先是水星,其直徑是地球的0.38倍,太陽是水星的約286倍大。接著依序是金星,其直徑是地球的0.95倍,太陽大約是金星的約115倍大。然後是我們的家,地球。接下來的火星,其直徑是地球的0.53倍,太陽大約是火星的約210倍大。再來是木星,木星的直徑是地球的11倍,太陽大約是木星的約10倍大。再遠一點的土星,其直徑是地球的9倍,太陽大約是土星的約12倍大。然後是天王星,其直徑是地球的4倍,太陽大約是天王星的約27倍大。最後是海王星,其直徑是地球的3.88倍,太陽大約是海王星的約28倍大。另外還有一個眾所周知的矮行星,冥王星,其直徑是地球的0.18倍,太陽大約是冥王星的390倍大。

位於最接近太陽的是水星,其距離約為5800萬公里,同時也是溫度最高的一顆行星,最高溫度可達攝氏430度,這種環境使得生命的存在近乎不可能。緊隨其後的是金星,距離太陽約為10800萬公里,然而由於其大氣層覆蓋著一層厚重的溫室氣體,使得星球的溫度極高,可達攝氏467度。最近有報告指出,金星在約40億年前的溫度可能遠低於今日,當時有可能孕育生命,這項發現讓我們更深切地意識到需要珍惜地球,若溫室氣體導致全球氣候達到不可逆的臨界點,地球也許會成為下一個金星。

地球是至今已知的太陽系中唯一存在生命的星球,而科學家的目光和對外星移民的計畫已經朝向火星,以月球作為前哨站。火星距離太陽約為22700萬公里,其最高溫度為攝氏20度,最低溫度則可達攝氏-153度,這是一個充滿紅色沙土的星球。科學家認為,火星的溫度範圍是我們當前科技能力可克服的範疇,而且對於地球來說,它也較為容易抵達。以現行的航天技術來看,從地球出發至月球大約需要3天的時間,而要抵達火星則需花費約7個月的時間。

當我們超越火星的軌道,接踵而來的就是巨大的木星,它距離太陽大約7.83億公里。木星的氣體外殼下隱藏著複雜的氣候系統,最高溫度可能達到攝氏-108度。儘管其環境嚴酷,但木星的月球可能孕育著生命,特別是冰凍的歐羅巴。根據目前的航天技術,抵達木星的旅程大約需要1.5至2年。

再遠一點,我們遇到了華麗的土星,距離太陽大約14.3億公里。這顆行星是我們在地球上就能觀察到的最美麗的天體之一,其最高溫度約攝氏-139度。同木星一樣,土星的一些衛星,如泰坦和恩塞拉杜斯,被認為有可能存在生命。到達土星的旅程,可能需要大約3至4年的時間。

天王星是我們太陽系的另一位「氣體巨人」,距離太陽約28.7億公里。這顆行星被厚厚的雲層覆蓋,最高溫度約攝氏-214度。其特殊的軸傾使其季節變化獨特,儘管如此,生命在這裡的存在可能性極低。要抵達天王星,可能需要將近7至8年的時間。

最後,我們來到了遙遠的海王星,這顆行星距離太陽約44.95億公里,是太陽系內最遙遠的行星,最高溫度大約攝氏-201度。在這麼冷的環境下,生命的可能性微乎其微。然而,海王星的美麗風景,包括強烈的風暴和黑暗的旋渦,仍使它成為太空探索的一個有趣目標。根據目前的航天技術,要抵達海王星可能需要至少10到12年的旅程。

另外,矮行星冥王星,雖然不再被視為主要的行星,但仍是太陽系一個重要的成員。它距離太陽約59.7億公里,最高溫度可能只有攝氏-229度。冥王星的冰冷表面和薄弱的大氣層使得生命的可能性極小。然而,新視野號探測器對冥王星的探索,使我們對這個遠方世界的理解更深,並引發了對太陽系外圍更多神秘世界的好奇心。我們的旅程在冥王星結束,但這只是開始,太陽系和寬廣無邊的宇宙中,等待我們去探索的世界還有很多。


是誰在拉我

本來是想承接《拜訪太空人》的無重力概念,不過實際講過《是誰在拉我》之後,得到的經驗是能夠跟孩子互動的點不多;雖然結合了萬有引力、向心力、離心力等都是生活中常見的應用,不過對於孩子來說可能還是太過於抽象;如果能夠實際加上一點實驗,有視覺衝擊的效果,可能孩子們會比較容易接受吧!

其中比較值得一提的是地球軌道,這是在《拜訪太空人》的故事裡提到太空人要去修理人造衛星,對於人造衛星,許多孩子對於爸爸媽媽開車時常用的導航裝置使用GPS已經有概念了,因此OT用此補充道人造衛星的種類,以及地球軌道,還稍微補充了馬斯克SpaceX宏大的Starlink(星鏈)計畫。

地球軌道可大致分為三種類型:

  • 低地球軌道(LEO):低地球軌道是距離地表約200至2000公里的軌道。由於其靠近地表,這種軌道特別適合進行地球觀測任務,如氣候和天氣監測,以及地質和地形研究。此外,國際太空站(ISS)也位於這個軌道中。
  • 中地球軌道(MEO):中地球軌道距離地表約2000至35786公里。全球定位系統(GPS)的衛星就位於這個軌道中,因為這個高度能讓衛星涵蓋大範圍的地表區域。
  • 高地球軌道(GEO):高地球軌道通常指的是地球同步軌道,位於距離地表約35786公里的位置。在這個軌道上,衛星的軌道周期等於地球的自轉周期,所以對於地球上的觀察者來說,這些衛星似乎是靜止在天空的某個位置。這種軌道特別適合通信衛星和天氣衛星,因為它們可以不斷地對同一個區域進行監測。

Starlink則是一個野心勃勃的計畫,它的設計理念是利用數量龐大的小型衛星提供網路連接服務。這些衛星位於地球較低的軌道高度(約550公里),這比傳統的通訊衛星所處的地球同步軌道(GEO,高度約35786公里)要低得多。這種低軌道的設計可以減少數據傳輸的延遲,並提供更高的網路速度。馬斯克的目標是要打40000顆衛星到這個軌道上,截至目前為止已經有800顆衛星已經在空中;不過光是這800顆,已經開始造成天文學家歸測天體的困擾。因此要如何取得科技發展的平衡,對於太空而言可能現在才正要開始。

OTMJ版「Grativity」


OTORI Z. & ChatGPT
民國112年8月2日

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