科普天文講座 (3) - 行 星 系 統 之 多 樣 性 及 形 成

天 文 學 家 已 經 發 現 了 超 過 250 個 環 繞 其 他 恆 星 的 行 星 系 統 。

許 多 這 些 系 統 的 結 構 與 我 們 的 太 陽 系 不 同 ， 包 括 非 常 接 近 恆 星 的 類 木 行 星 ， 高 橢 圓 度 的 軌 道 ， 及 共 振 軌 道 。 講 者 將 會 講 解 這 些 發 現 怎 樣 改 變 了 行 星 系 統 形 成 的 理 論 。

香港太空館與香港大學學生會天文學會合辦

地點：太 空 館 演 講 廳

講者：李 文 愷 博 士 ( 香 港 大 學 地 球 科 學 系 副 教 授 )

日期：2008 年 11月 8 日 ( 星 期 六 )

時間：下 午 3 時 至 4 時 30 分詳情可參閱以下網址：

香港大學學生會天文學會金禧紀念講座系列

科普天文講座 (2) 天 文 館 中 的 宇 宙

天 文 館 自 1923 年 面 世 以 來 ， 便 以 準 確 地 重 塑 璀 璨 的 星 空 為 目 標 。

引用自澳門科學館 http://www.msc.org.mo/

在 超 過 半 個 世 紀 的 時 間 ， 專 業 級 數 的 星 象 儀 是 唯 一 能 夠 忠 實 地 將 星 空 在 室 內 重 現 的 儀 器 ， 天 象 廳 是 重 要 的 天 文 教 育 基 地 ， 亦 是 很 多 人 第 一 次 認 識 星 空 的 地 方 。 但 隨 著 互 聯 網 的 普 及 ， 很 多 最 新 的 天 象 資 料 已 經 唾 手 可 得 ， 而 愈 來 愈 多 的 大 眾 娛 樂 ， 亦 不 斷 地 挑 戰 著 天 象 廳 的 吸 引 力 。

新 一 代 的 天 文 館 如 何 面 對 挑 戰 呢 ？ 講 者 將 會 透 過 一 系 列 世 界 著 名 的 天 文 館 ， 回 顧 天 文 館 的 發 展 歷 史 ， 分 析 天 文 館 的 現 況 ， 以 及 探 討 天 文 館 的 未 來 發 展 。

葉 賜 權 曾 任 香 港 聯 校 天 文 協 會 主 席 、 香 港 大 學 學 生 會 天 文 學 會 副 主 席 、 香 港 太 空 館 館 長 、 香 港 科 學 館 總 館 長 、 及 亞 太 地 區 科 技 中 心 網 絡 會 長 ， 現 時 為 澳 門 科 學 館 總 館 長 。

香港太空館與香港大學學生會天文學會合辦

地點：太 空 館 演 講 廳

講者：葉 賜 權 先 生 ( 澳 門 科 學 館 總 館 長 )

日期：2008 年 10 月 25 日 ( 星 期 六 )

時間：下 午 3 時 至 4 時 30 分

詳情可參閱以下網址：

香 港 大 學 學 生 會 天 文 學 會 金 禧 紀 念 講 座 系 列

科普天文講座 (1) 量度宇宙：從科學探索到通識思維 

在 天 朗 氣 清 的 晚 上 ， 仰 首 觀 天 ， 不 期 然 被 繁 星 點 點 的 夜 空 吸 引 著 。 這 股 吸 引 力 燃 起 了 無 數 年 青 心 靈 對 宇 宙 探 索 的 渴 望 。 立 志 投 身 科 學 研 究 工 作 ， 為 揭 開 浩 瀚 宇 宙 的 神 祕 面 紗 作 出 貢 獻 。

宇 宙 是 怎 麼 浩 瀚 呢 ？ 太 陽 距 離 我 們 約 1 億 5 千 萬 公 里 ， 與 毗 鄰 恆 星 相 距 4.3 光 年 ， 本 星 系 群 直 徑 1 千 萬 光 年 ， 可 觀 測 宇 宙 的 邊 緣 距 離 我 們 有 140 億 光 年 之 遙 。 在 這 些 枯 燥 乏 味 的 數 字 背 後 ， 原 來 往 往 是 一 個 個 迂 迴 曲 折 的 故 事 。 科 學 家 在 探 索 的 歷 程 中 ， 有 時 候 憑 藉 高 瞻 遠 矚 和 無 比 毅 力 ， 克 服 重 重 困 難 ， 獲 得 了 重 要 的 發 現 ； 有 時 候 卻 茫 無 頭 緒 ， 枯 坐 多 年 。 科 學 家 的 努 力 ， 加 深 了 我 們 對 宇 宙 的 認 識 ； 而 他 們 探 求 過 程 的 寶 貴 經 驗 ， 更 有 不 少 地 方 值 得 我 們 參 考 和 學 習 。

香港太空館與香港大學學生會天文學會合辦

地點：太 空 館 演 講 廳

講者： 彭 金 滿 博 士 ( 香 港 中 文 大 學 物 理 系 導 師 )

日期：2008 年 10 月 18 日 ( 星 期 六 )

時間：下 午 3 時 至 4 時 30 分

詳情可參閱以下網址：

香 港 大 學 學 生 會 天 文 學 會 金 禧 紀 念 講 座 系 列

在九月二十七日下午16:43分，神七太空人翟志剛在與劉伯明及景海鵬協作下，在茫茫太空中走出中國人的第一步，並展示中國國旗，象徵中國航天科技邁向新領域發展和突破。

圖片引用自http://hd.cctv.com/special/C22070/17/index.shtml 

除實現太空行走外，翟志剛出艙後, 通過解鎖提拉，把在飛船外的實驗樣品拿到手裡，帶回返回艙內。

當中的步驟看似簡單，但實在卻十分困難，以下為太空行走的網上片段:

引用自http://hk.youtube.com/watch?v=7W8U1KMm7Gc

固體潤滑劑實驗小百科:

 

實驗的目的是為了把這些經過太空暴露的材料 (固體潤滑劑)，帶回地面的實驗室進行化學研究，觀察空間環境對材料的作用，同時還將把它們與地面進行模擬實驗的材料進行對比。研究有關物料對抗紫外光的關係。

原來神舟飛船和航天員並不像是在電視畫面中的靜止狀態，其實是在高速轉動，一秒鐘相對地球來說走八公里。但為什麼在飛行時，看不到太空人翟志剛在加速飛行呢?

這都是由於慣性的關係。

但慣性是什麼?

據牛頓第一運動定律，慣性是一切物體在不受任何外力的作用下，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。

物體之所以保持靜止或勻速直線運動，是在不受力的條件下，由物體本身的特性來決定的。物體所固有的，保持原來運動狀態不變的特性叫慣性。物體不受力時所作的勻速直線運動也叫慣性運動。

在互聯網上，亦有不少介紹慣性的物理現象短片，以下便是其中一些例子:

七個慣性實驗:

引用自http://video.google.com/videoplay?docid=3493831395462934634&hl=zh-TW 

有趣的FLASH動畫::

故此，在神舟太空船高速運行時，太空人在艙外的速度也是達至相同速度的，故在神舟飛船的拍攝時， 太空人與飛船均是在靜止狀態。

其實，早在三百年前，伽利略也曾經專研過這個問題，故牛頓曾經說過： “我是站在巨人的肩膀上才成功的。 ”這句話就是針對伽利略的。所以牛頓概括了前人的研究結果，總結出了著名的牛頓第一定律。
引用自http://baike.baidu.com/

以下為慣性與物理的一些發展歷史:

力與運動

·         兩千多年以前，人們開始注意運動與力的相互關係

·         亞里斯多德認為沒有力的作用物體就要停下來

·         伽利略認為物體一旦有了速度，除非有外力作用不然速度不會改變。

·         牛頓把伽利略的結論加以延伸

牛頓第一運動定律：若物體不受外力作用或所受外力和為零，則靜者恆靜，動者恆作等速度直線運動。

延展閱讀:

在太空裡，航天員在飛船上時，能坐享其成擁有這個高速，而在太空微重力條件，無動力的飛行狀態下，即便宇航員脫離飛船被“拋入”太空時，他依舊能夠靠慣性運動，繼續享有這樣的高速繞地球運動，因此相對於地球，宇航員太空行走的速度和他在艙內行走的速度是一致的。

（據“金陵晚報”報導） 引用自http://www.hljnews.cn/

 相關網址:

1.        慣性

2.        慣性、慣性現象案例- 慣性、慣性現象課件

3.         阿Samn的物理課本

4.        在初中課堂上教授慣性和反作用力的一些實驗設計

在九月二十五日九時十分，長征二號F型運載火箭點火，神舟七號飛船在酒泉衛星發射中心升空。透過不斷的分段攀升，中國航天將達至前所未有的新一頁。

圖片引用自中國網 china.com.cn　

在火箭升空的一剎，透過逃逸塔等的分離,應用高速噴出熱流的反作用力，帶動火箭的推進力。這都是應用牛津第二及第三定律的成果。

圖片引用自Tsiolkovsky rocket equation - Wikipedia, the free encyclopedia

但除此以外，火箭升空的背後，不能不提及有關主宰火箭運動最重要的方程式—Tsoilkovsky火箭方程。是於1903年由前蘇聯科學家Konstantin Tsoilkovsky所提出，方程指出火箭可獲得的速度，純綷由火箭本身的質量、攜帶燃料的質量及燃料的噴射速度決定。透過應用公式，便能準確計算火箭升空所需的速度及燃料質量等。

以下為Tsoilkovsky火箭方程的一些基本內容:

英文版:

Tsiolkovsky’s rocket equation, or ideal rocket equation is named after Konstantin Tsiolkovsky, who independently derived it and published in his 1903 work^[1], considers the principle of a rocket: a device that can apply an acceleration to itself (a thrust) by expelling part of its mass with high speed in the opposite direction, due to the conservation of momentum.

The equation relates the delta-v with the effective exhaust velocity and the initial mass and the end mass of a rocket.

For any such maneuver (or journey involving a number of such maneuvers):