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從原子到宇宙

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從原子到宇宙. 胡維平 國立中正大學化學暨生物化學系 2012/9/19. 101 學年度第一學期 9/19 篩選後選課人數. 100 學年度第一學期選課人數. 100 學年度第一學期各系平均總成績. 什麼是原子 (Atom ) ?. 古希臘人 : 物質由四種元素組成 : 土 ( earth) , 氣 (air), 火 ( fire) , and 水 (water) . 中國人 : 金木水火土

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從原子到宇宙

胡維平

國立中正大學化學暨生物化學系

2012/9/19

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什麼是原子 (Atom) ?
  • 古希臘人: 物質由四種元素組成: 土(earth), 氣 (air), 火(fire), and 水 (water).中國人: 金木水火土
  • 古希臘哲學家第摩克拉提斯 Democritus (460-370 B.C.)物質由無法分割的粒子組成"atomos" = indivisible
  • 1803-1807 道爾吞原子學說
  • 1897 湯普森發現帶負電的電子 e/m = 1.76 x 108(C/g)
  • 1909  密立根油滴實驗 e = -1.6 x 10-19 (C) m = 9.1 x 10-28 (g)
  • 1900s 湯普森西瓜模型
fundamental forces
基本力 (Fundamental Forces)
  • 電磁力 Electromagnetic force:磁力以及電荷的吸引排斥
  • 重力 Gravity:帶有質量的物質互相吸引
  • 強作用力 Strong nuclear force:質子中子之間短距離內的強大吸引力
  • 弱作用力 Weak nuclear force:造成基本粒子衰變的作用力
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伽利略衛星

Galileo Galilei

生於 1564年2月15日

1610年1月7日至13日

發現木星四大衛星

愛歐

IO

歐羅皅

Europa

蓋尼米德

Ganymede

卡利斯托

Callisto

5262 km

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新地平線太空船

冥王星,夏龍,太陽

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帕羅瑪天文台

Palomar Observatory

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Refractor

Newton’s reflector

Cassegrain Reflector

Binocular 8X40

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哈伯極深視野 (2004)

Hubble Ultra-Deep Field

1/7 月亮寬度

1/13,000,000 夜空

~10,000 個銀河系

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地球以外的生命
  • 太陽系中除地球外是否有生命發生?
  • 火星:古老的湖泊,極地,地表下
  • 木星:Europa的冰層下
  • 土星:Titan的有機大氣下
  • 銀河系:二千億顆恆星
  • 宇宙:千億個銀河系
  • 生命與智慧生物
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銀河系的高等文明數量

覺克方程式 Drake Equation: N = N* × A × B × C × D × E × F

N* : (四千億 4 × 1011) 銀河的恆星數量A : (1/3) 含有行星系統的比例B : (2) 適合生命的行星數C (1/3)真正產生生命的比例D : 演化出智慧生物的比例E : 發展出具有通訊能力的比例 (fi×fc =1/100) F:科技文明所佔行星年齡的時間比例 (地球目前: 一億分之一 1/108 ; 估計平均值: 1/100)

我們的銀河系中高等文明數量 = 一千萬 (107)

可見的宇宙約有 千億個銀河系!