國立科學工藝博物館|華語智慧導覽

太空飛行探索館:故事前言

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午安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天是我影像日誌紀錄的第一天。

嗯,先來個自我介紹好了,我是即將進入國際太空站的太空人林琳,臺灣人,今年25歲,因為臨時被隊長拜託調查任務,這幾天才繼續留在這裡。至於任務是什麼呢?那就是製作太空知識的介紹影片!聽說隊長被一個博物館委託要搜集展覽資料。

哎呀,攝影機好像要沒電了...就先錄到這裡吧。

太空飛行探索館:太空食物

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晚安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天我要介紹的主題是太空人食物。

與在地球上最大的不同是外太空沒有重力,所以隊長常常把太空食物連同包裝、餐具黏在魔鬼氈上,這是為了避免食物在空中漂浮,不小心捲進重要的機械零件中。

雖然挑選食物很好玩,但內容吃起來卻大同小異:沒辦法,隊長說為了節省空間跟降低火箭發射時的重量,太空食品都會以重量輕、體積小為目標設計,都是一些打開包裝就能吃的即食品:像是堅果、麥片、烙餅......等等。有些太空食物帶有液體,那些液體在太空中就像膠水一樣,透過液體的表面張力可以讓食物集結成團,不會到處亂飛。

今天的晚餐點心有多一包巧克力豆,太好了,我要偷偷藏起來,如果遇到外星人,就可以送給他們當見面禮了。

太空飛行探索館:八大行星

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早安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天我要介紹的是有名的八大行星。

太陽系中,除了最亮的恆星太陽以外,還有八顆大行星,它們本身都不會發光,只能反射太陽光。我們通常把八大行星分成兩類:離太陽最近的水星、金星、地球、火星皆屬於類地行星,外層為岩石、核心是金屬,跟地球居住的環境類似;而後接續排列的木星、土星、天王星和海王星皆屬於類木行星,主要組成為氫與氦,嗯......看類木星球的組成,應該連外星人都無法居住吧?

因為太陽引力的關係,這八大行星會各自以不同的速度,在自己的軌道上圍繞著太陽轉動——八大行星的另一個特點,就是能淨空它們軌道附近的區域。其中體積最大的是木星;而距離太陽最遙遠的海王星表面溫度最低。

太空飛行探索館:太陽風暴

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午安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天我要介紹的是太陽風暴。

有很多科幻災難電影都會提到「太陽風暴」這個名詞,猶如世界末日般的大危機,太陽除了提供光和熱以外,同時也會產生其他波段的輻射能量以及大量電漿粒子,當太陽突然釋放出大量電漿粒子向外傳播,就會形成太陽風暴。就像這展示臺的模擬畫面一樣,當太陽風暴朝地球而來,極高能的電漿粒子只要幾十分鐘就會到達地球附近,在一至四天內對地球產生影響,並且可能對地球的電力基礎設施造成嚴重損壞。

這麼看來太陽雖然距離地球很遙遠,卻對我們的生活有很大的影響力呢!

太空飛行探索館:尋找系外行星

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晚安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天要介紹的是如何尋找系外行星。

首先大家要知道行星體積小,又不發光,所以不容易直接觀測。天文學家便趁著系外行星經過恆星前方、遮掩恆星光度時進行觀測,這個現象又稱為「凌日」。

  從凌日的週期性遮光現象,推測行星軌道的大小;從遮光的幅度大小,來推測行星的體積。凌日期間,部分恆星的光芒穿透行星的大氣層,我們可透過分析大氣層的成分、來推測行星的溫度。

天文學家真是太偉大了!

插個話題,小時候的我夢想成為太空人的原因之一,就是想要遇見外星生物,而系外行星的找尋,也是在探詢系外生命存在的可能。地球會是宇宙中唯一有生命的星球嗎?

  希望透過系外行星的研究,我能早日找到這個問題的答案!

太空飛行探索館:各國火箭

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早安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天要介紹的是各國火箭。

我從小就熱愛觀看火箭發射的過程:燃燒推進劑產生氣體之後,膨脹的氣體會由火箭尾巴的噴嘴噴出,火箭就會向前運動,電視機裡的畫面總是令我熱血沸騰。

我最喜歡的一艘火箭,是第一個登上月亮的地球人阿姆斯壯所搭乘的火箭,名叫「農神五號」,又稱為「土星五號」。這架可以載人的火箭大約有110 公尺高,3 千公噸重,是目前使用過的最高、最重、最大的火箭。並且它還是一架「多級可拋式液態燃料火箭」,到太空時會自動丟棄多餘的部分來減重,讓火箭能夠加速。

其他喜歡的火箭都跟臺灣衛星有關:像是發射中華民國「福爾摩沙衛星一號」的「雅典娜系列運載火箭」;發射「福爾摩沙衛星二號」的「金牛座運載火箭」,都是美國開發建造的。

但也不要小瞧其他國家的航太技術,看看這個布滿歐洲國家國旗的「亞利安系列運載火箭」,便是由歐洲太空總署自行研發的一次性運載系統。

太空飛行探索館:月球探測

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午安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天要介紹的是月球探測。

太空站的前輩們時常跟我們分享以前的工作經驗。前輩說:在西元2000年代後期,某次太空任務檢測到月球表面有「水合作用」,不過無法分辨是羥基還是水,因為兩者都由氫跟氧組成。

當科學家們在月球的岩石樣本中發現水,才開啟了一連串「在月球上尋找水源」的太空任務。

在月球上尋找水源,是一項漫長且艱辛的任務,幸好有NASA開發的無人探測車VIPER。只要透過它所提供的資訊,暸解月球中水的來源與分布,這顆天然衛星(指月球)在未來,便可能為太空人提供飲用水,甚至成為製造火箭燃料的重要資源。

我想,這就是前輩們和我都衷心期盼任務成功的原因。

太空飛行探索館:白努力原理

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晚安,這裡是太空人林琳(編號BT127),今天要介紹的是白努力原理。

飛機、太空梭等飛行載具的研發,都會運用白努力原理。我手上這個裝置叫做白努力球,你們看,只要我啟動噴氣槍,朝兩個圓球間的空隙吹氣,就會使兩個圓球之間的壓力降低,周圍較高的大氣壓力會推動這倆個圓球靠近,不可思議吧!

白努力原理基本概念是指流體在流速不同的時候,會產生壓力上的變化,流速越大,壓力越小。

就像我操作這根白努力吹管,對準小球的正中央噴氣,會使小球浮在空中,看我緩慢移動吹管也不會影響球的平衡使其掉落。那是因為均勻的空氣,會在小球下方形成高壓的停滯區,就好比一張透明空氣網,穩穩地接住小球。

氣候變遷廳:故事前言

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線上觀看直播的觀眾們,大家好,我是伊口!有看到畫面嗎?太好了!

對了,你們聽說過「地球滅火隊」嗎?那是現在最有名的環境保護組織,除了觀察氣候變遷的現象外,也會執行各式各樣保護地球的任務,嘿嘿,聽起來很酷吧?!

我現在的位置,就是「地球滅火隊」的徵選考試場地「氣候變遷廳」!而我為什麼會在這裡嘛......說來慚愧,我第一次參加甄選考試失敗了,所以今天其實是來補習的,同時也想邀請觀看直播的你,一同幫忙我通過考試......那就不廢話了,我們趕快開始吧!

氣候變遷廳:DPSIR

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你們有人知道DPSIR是什麼嗎?其實,DPSIR是近年科學家常用來研究社會與環境的模型架構。

D指的是Driving forces驅動力、P指的是Pressures壓力、S指的是State狀態、I指的是Impact衝擊、R指的是Response回應。以「氣候變遷」為例,「全球暖化」這個現象便是驅動力。而壓力、狀態、衝擊對應的則是氣候變遷的科學事實,像是全球平均溫度上升、洋流的改變、極地的冰層融化……等等。而我們該如何回應氣候變遷呢?

仔細觀察眼前這個「氣候變遷DPSIR」展品,裡面有線索唷!

答案就是「減緩」跟「調適」,當我按下調適跟減緩的按鈕,小球會按照不同的路線滾動,觸動機關。快看!這裡提到,減緩是指減少溫室氣體的排放。調適則強調不同部門共同合作,例如能源部門及廢棄物部門合作,把廢棄物轉製成能源,減少廢棄物的產生。

正在觀看的夥伴們,讓我們一起節能減碳,用行動愛地球吧!

氣候變遷廳:溫室效應

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溫室效應大家都聽過吧?想像大氣層是一團巨大的棉被蓋在地球上,那就是溫室效應的狀態。它是一種自然現象,指地球表面接收到太陽的熱,並放射出熱,以維持能量的平衡。

然而,人類不斷排放大量「溫室氣體」,造成溫室效應加劇,導致「全球暖化」:就像是你身上蓋著棉被已經足夠溫暖,又被迫塞入一堆暖暖包。

但是,如果沒有溫室效應,全球平均溫度會比現在低很多,人類與多數生物也無法存活。

嘿,問題來了,記得上次的甄選考試,考官請我把溫室氣體全列出來,結果我只記得牛放屁會排放「甲烷」,其他的我全忘光了,哈哈!

透過操作展品跟複習說明文,我才知道溫室氣體在大氣中的壽命都不一樣,甚至有一種叫「六氟化硫」的溫室氣體,可以存活3,200年,哇,也太久了吧!這裡還補充,二氧化碳的壽命為50到200年,雖然比六氟化硫還短,卻因為驚人的排放量,有著不容小覷的增溫效果!

自從工業革命後,雖然科技發展快速,但人類製造的溫室氣體量也年年飆升,全球暖化問題也越來越嚴重了,唉!

氣候變遷廳:溫鹽環流

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不得不說,幸好我有課前預習,才能對洋流問題瞭若指掌。滅火隊的教官在訓練時曾說道:海洋在全球氣候的穩定上扮演非常重要的角色,因為有海洋調節氣候,地球才適合生物生存。近年來,由於氣候變遷,洋流一直在變化。

「溫鹽環流」是因為海水上層及下層的鹽度與溫度不同,造成海水密度不同形成的全球洋流循環系統。萬一循環系統無法運作,海洋環境會變得怎麼樣呢?

我舉個例子,你們看,我這杯可樂原本是深咖啡色的,現在加入冰塊,等冰塊融化後,可樂顏色就變淺了,對不對?想像海洋是這杯可樂,如果陸冰融化,海水密度改變,影響整個「溫鹽環流」的運作,這可能會破壞海洋生物鏈,影響海洋基礎生產力及海洋漁產量。

當海洋無法調節氣候,全球持續暖化,地球上的所有生物都將面臨劇變。

氣候變遷廳:反照率

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如果說溫室效應就像是給地球蓋棉被,那極地的海冰就像地球的空調!「反照率」,是指物體反射太陽輻射的強度比例。

仔細觀察這個展品,如果將把手移到白色冰雪區域,你會發現反照率非常高,那是因為白色冰雪能將大部分陽光反射回太空:這就好比夏天時穿白色衣服,可以反射比較多的陽光,讓身體感覺涼爽。如果將把手移到有駱駝圖案的沙漠區域,反照率就會減少。

危險的是,科學家們發現,北極的冰層從1970年代開始極速的縮減。隨著部份冰層的融化,沒有冰塊覆蓋的海水將會吸收來自太陽的熱,海水溫度升高,與之緊鄰的冰層會加速融化,這叫做「冰反照率回饋」。

萬一冰層融化,封存在冰層裡的溫室氣體,全部釋放到大氣中,後果將不堪設想!

氣候變遷廳:連鎖反應

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嗨!觀眾們,看到這個螢幕上各式各樣的六角形了嗎?這邊介紹的是氣候變遷所產生的連鎖反應。

教官在出題時強調,氣候變遷的問題不只反映在氣象型態:產生的問題像不會停止的鞭炮爆炸,霹靂啪啦炸個沒完:海平面上升使陸地被淹沒、動植物的生活型態發生劇變,進而造成生態失衡、糧食危機,人類也面臨一連串的疾病與災害。

這些反應都是一環扣著一環,但我老是背不起來。最有印象的例子是台灣的登革熱:蚊子是瘧疾和登革熱的病媒,在西元1970年以前,牠們通常生活在低海拔低緯度地區,但隨著地表的溫度升高,蚊子的活動範圍擴展到高緯度地區,台灣登革熱疫情也逐漸往北部蔓延。

氣候變遷廳:全球暖化6℃

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終於來到全球暖化這關!想當初考試的時候,我被眼前這台模擬機器嚇到惡夢連連,每晚都懷疑自己的家要被海水沖走。

全球暖化,廣義來說是指全球平均溫度上升。讓我用手加熱前方的金屬球,模擬給你們看:

如果全球升高攝氏1度,大規模乾旱將會造成糧食短缺;升高攝氏2度,洋流系統遭到破壞,超過一百萬種生物走向衰亡,北極熊也會消失;升高攝氏3度,百分之四十的亞馬遜雨林將被摧毀。來到攝氏4度——灼熱的高溫將會主宰萬物,海水淹沒重要城市;而升高攝氏5度,世界完全走樣,人類文明瓦解;最後,全球平均溫度若升高攝氏6度,百分之九十五的物種都會滅絕!

據聯合國跨政府氣候變遷小組指出,過去百年來,全球平均溫度已經上升了攝氏0.74度,也就是說,我們離糧食短缺的日子,已經不遠了啊!

氣候變遷廳:碳足跡與水足跡

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夥伴們,我有跟你們說過,我最討厭計算題嗎?好吧,這幾道題目是這樣的:我們的食衣住行活動中,會產生大量的溫室氣體;如果以二氧化碳的重量作為計算單位,透過公式算出組織、產品或是個人的二氧化碳排放量,這就是碳足跡。不過數學不好的我,就算背下公式,也還是會算錯呢!

更別說考題中除了計算碳足跡外,還有被稱為虛擬水的水足跡計算題:它能計算產品在生產過程中,消耗多少水。

透過這些計算,我才知道節能減碳的重要性:開冷氣一小時的碳足跡居然那麼高,怪不得媽媽叫我少開冷氣。原來牛肉的水足跡是雞肉跟豬肉的好幾倍,看來要少吃點牛肉了!

感謝觀眾們給我的鼓勵,我會努力練習計算題的!

氣候變遷廳:循環經濟

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果然不出我所料,最後一定會考到「循環經濟」!相較於以往的線性經濟,用完就丟的概念,循環經濟是時下最熱門的議題了!

現代人消費文化轉彎,更多民眾願意為了「理念」買單,而循環經濟就是追求零廢棄與系統平衡的一種理念。希望資源可以再製造、再利用,企業生產出的副產品並不會變成「廢物」,而是成為新的原料。

比如臺灣最常見的「YouBike」,就運用了新思維、新服務、再利用的觀念。不僅彌補了公車和捷運的不足,減少二氧化碳的排放,還提供市民一種綠色健康的生活方式。

如果想知道其他循環經濟的例子,可以觸碰展品,會有動畫介紹唷!

感謝今天觀看我直播的夥伴們,我一定會全力以赴準備考試!如果大家聽完介紹,有興趣的話歡迎加入地球滅火隊!

健康探索廳:故事前言

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天啊,我真的是精神出狀況了,才會那麼老了還在醫院跟著兔子先生再次跳進洞!

呼~不行!愛麗絲,你得按照精神科醫生跟你說的,要保持冷靜!唉,這裡已經不是當初的仙境了,剛剛還路過一整片由鏡子組成的奇妙森林,因為光顧著看鏡面上的文字,兔子先生也不知道跑去哪了......只好繼續往前走了。

健康探索廳:神經系統

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咦?站在大廳紅牆前面的那位,是紅心皇后嗎?還有她旁邊一堆七零八落的撲克牌士兵......哇,看來她脾氣又更暴躁了,以前是動不動就想要砍人頭,現在還把士兵們都撕碎了,我還是偷偷繞過她比較好。

不過這面紅牆上有很多文字呢... 好複雜的圖啊!嗯我看看......旁邊的介紹寫著:神經系統是由千億個神經細胞及組織構成的訊息網絡,包含腦、脊髓及周邊神經。

我的主治醫生曾介紹過:神經系統主要有三大功能:第一個是「感覺功能」,透過身體的感覺接受器,由感覺神經元傳送刺激情報到神經中樞,就像我們被針刺到,會感覺疼痛。第二個「綜合及指令功能」針對感覺接受器送來的情報進行分析與整理,並做出適當的決定,這就是腦的用處!腦是人體的總指揮,掌管一切感覺、運動、思考、記憶、情感等活動,脊髓則像是中繼站,負責傳達身體與腦之間訊息指令。第三個功能是「運動功能」,腦會將整理好的情報經由運動神經元傳遞至末梢並執行,就像確認受傷的傷口後,我們會消毒處理。

又學到了一課!雖然我們看不到神經系統,但它可是相當重要呢!

健康探索廳:消化系統

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我遇到了幾個逃脫的撲克牌士兵,他們跟我抱怨紅心皇后不僅虐待他們,還強迫他們吃一堆骰子點心,害他們消化不良。

這讓我想起我有陣子常常拉肚子,曾經請教醫生關於消化系統的問題:醫生說消化系統就好像一個工廠的生產鏈,我吃進去的食物會經過食道、跑到胃,再通過小腸與大腸,逐步分解成各種養分,例如胺基酸、葡萄糖、脂肪酸等分子,供人體吸收。

另外,消化系統的肝臟和泌尿系統中的腎臟也是重要幫手。

肝臟負責代謝跟免疫,聽說正常人的肝臟就算割掉四分之三,還能維持正常的生理機能,真是太神奇啦!

人體擁有兩顆忙碌的腎臟,每小時要過濾七公升以上的血液,每分鐘過濾出0.5毫升的流質送到膀胱暫存,人體器官如此厲害,醫生說除非特殊情況,否則多半不用擔憂吃到有毒物質,壓力可能才是我常常拉肚子的原因。

我在離開之前,也提醒士兵們均衡飲食的重要性!希望他們趕快恢復健康!

健康探索廳:人體器官模型

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沒想到我又參加了一次瘋帽匠先生的茶會,他對茶的執著也太瘋狂了,讓我想起上一次茶會,他根本沒在吃東西,只顧著喝茶。攝取那麼多咖啡因,身體沒問題嗎?我看他常常跑廁所,頻尿應該是其中一種影響吧!

瘋帽匠大手一揮,跟我介紹茶會上最炫的裝置藝術——機器人版本的人體器官模型,他熱情地解說這件藝術作品,我才知道原來這個機器人是他自己做的!帽匠認為人類創造了機器,奇妙的是,人體也像一座工廠,每個器官就像一個精密零件,不分晝夜地運轉並且相互合作。

比如腎臟調節電解質平衡,過濾血液中雜質,帽匠便把上次茶會用過的濾水器裝在那裡,頗為傳神。還有這顆不斷發光的電漿球,象徵心臟不停跳動,將血液傳送到各器官組織。其他的零件也各有特色,看!機器人的眼睛竟然直接用一台望遠鏡裝飾!果然藝術家的思維就是不一樣呢!

健康探索廳:19世紀臺灣醫療

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難以置信!狡猾的咧嘴貓將我拖進牠的噩夢!不過是不小心踩到牠的尾巴,需要這麼計較嗎?!而這個大約在19世紀的噩夢情境更是奇妙,我們碰到三種不同的醫師。
一開始碰到來自英國長老教會的馬雅各醫師,他從台灣的高雄到臺南進行宣教及診療。咧嘴貓說當時傳教士為了傳教,時常透過慈善醫療的方式,施行立即見效的手術,例如拔牙、白內障移除等,消除台灣人對於西方宗教的反感。——對咧嘴貓來說,最大的惡夢就是工作:牠把消毒醫療器材的工作都推給我,自己卻在一旁偷懶,真是太過分了!

逃離西式醫院後,我們在一家中藥行裡遇到漢人中醫,他們透過望、聞、問、切的「四診」來評估病因。咧嘴貓看著中醫師拿針刺激人體穴位實行針灸,又用竹子製成的真空罐替病人拔罐,嚇得招牌笑容都沒了。
不過最後碰到的原住民巫醫才真正嚇人-原住民相信萬物皆有靈,生病是因為鬼神作祟,需要借助巫醫的法力來驅逐身上的惡靈。在一連串複雜的祈神與問靈儀式中,我抓著草藥躲在一旁,看到巫醫想抽咧嘴貓的骨頭作為儀式中的獸骨而到處逃竄。牠終於放棄報復我的想法,將我拉出這個噩夢。

健康探索廳:戰後臺灣醫療

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我真是小看貓咪的報復心,咧嘴貓把我拉進一個更混亂的惡夢——戰後的臺灣。還記得歷史老師說過,二次世界大戰後,國際援助進入臺灣,協助建立臺灣戰後的醫療系統,除了強化公共衛生外,也將原本德、日體系的醫學教育改為英、美體系。

我被咧嘴貓扔到一間學校的保健室,協助醫師進行胸部X光檢查,為幼童注射卡介苗:這是一種預防結核病的疫苗,需要定期接種以加強控制及追蹤。而咧嘴貓則在醫師的愛護下在校門口當吉祥物義賣防癆慈善紀念票,又因為戰後人口遽增影響經濟發展,我還被派去宣導以避孕為主題的「家庭計劃」活動。

唉~真的好累啊!不行!我要抓著咧嘴貓的寶貝尾巴,逼牠帶我逃離這場惡夢!

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