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日食:太陽與月亮間最美的巧合

htlee
・2020/05/20 ・1186字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 405 ・四年級

日食是相當特別、罕見的天象,尤其是日全食。日全食發生時,天空暗如黃昏,平常看不見的日冕,展現它迷人的光彩!聽說看過一次後就會上癮,不遠千里還想再看它一眼。

2017年8月20日發生的日全食,中央暗色的部分是月亮,外圍白色的部分是日冕,紅色的部分是太陽的日珥。圖片來源 維基百科 by Michael S Adler – 自己的作品, CC BY-SA 4.0

日全食和日環食出現的機率都很低,它們的發生是天文上的巧合。根據統計,同一地點發生日全食的機率,大約三百多年才會發生一次!

地球上日食多久發生一次?

日食只會發生在「朔」也就是新月的時候,每個月的朔時,差不多就是月亮和太陽在天空中最靠近的時間。因為兩個天體在天空中最靠近,所以太陽才會被月亮遮住,發生日食。為什麼不是每個月的朔都發生日食呢?

太陽和月亮在天空中移動的路徑分別稱為黃道和白道,黃道和白道在天空中沒有重合,一年中只有兩次相交,這兩次的相交就會發生日食。

一年之中每次朔時,月亮和太陽的相對位置。圖中可以看出月球和太陽移動的路徑不一樣,當兩條路徑交會時,就可能會發生日全食、日環食或日偏食。製圖:李昫岱

太陽和月亮看起來差不多大

太陽和月亮在天空中看起來幾乎一樣大,差不多都是半度。太陽直徑大約是月球的四百倍,地球到太陽的距離,也差不多是月球距離的四百倍,所以太陽和月亮在天空中看起來差不多大。

不過仔細的量測月亮看起來的大小,會發現有小小的變化。這是因為月球繞地球的軌道是橢圓,月球最靠近地球時(近地點),看起來最大 (0.558 度),離地球最遠時(遠地點),看起來最小 (0.491 度)。

地球繞太陽的軌道也是橢圓,地球最接近太陽時(近日點),太陽看起來最大 (0.545 度),地球離太陽最遠時(遠地點),太陽看起來最小 (0.527 度)。

日食發生時,會出現日環食或日全食?這時候就看誰比較大。如果太陽比較大,月亮無法遮蔽整個太陽,就會出現日環食。如果月亮比較大,月亮可以把整個太陽遮住,出現日全食。

現代是看日食最好的年代!

其實我們正好處於一個同時可以看見日全食和日環食的時期。

月球和我們的距離不是固定不變的。月球形成後,就一直遠離地球,目前月球每年以 4 公分的速度漸漸遠離我們。

可以想像,很久很久以前的月亮比較靠近地球,當時的月亮看起來比現在大,所以那時的日食只會發生日全食,不會出現日環食!

很久很久以後,月球離我們愈來愈遠,月亮看起來愈來愈小,到時候日食發生時,月亮小到無法遮住整個太陽,只會出現日環食!

或許你會羨慕很久很久以前的人,他們看見的都是日全食。不過當時的人看見日食時,心中充滿恐懼,以為老天爺要懲罰人類。現代科學昌明,不再認為日食是一種禍害,我們還可以四處旅行看日食,現代才是看日食最好的年代啊!

本文轉載自作者部落格「屋頂上的天文學家」,原文〈日食:最美的巧合

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htlee
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屋頂上的天文學家-李昫岱,中央大學天文所博士,曾經於中央研究院天文所和美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校從事研究工作。著有《噢!原來如此 有趣的天文學》、《天文很有事》,翻譯多本國家地理書籍和特刊。 目前在國立中正大學教授「漫遊宇宙101個天體」和「星空探索」兩門通識課。天文跟其他語文一樣,有自己的文法和結構,唯一的不同是天文寫在天上!現在的工作是用科學、藝術和文化的角度,解讀、翻譯和傳授這本無字天書,期望透過淺顯易懂的方式介紹天文的美好!

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用這劑補好新冠預防保護力!免疫功能低下病患防疫新解方—長效型單株抗體適用於「免疫低下族群預防」及「高風險族群輕症治療」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2023/01/19 ・2882字 ・閱讀時間約 6 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

本文由 台灣感染症醫學會 合作,泛科學企劃執行。

  • 審稿醫生/ 台灣感染症醫學會理事長 王復德

「好想飛出國~」這句話在長達近 3 年的「鎖國」後終於實現,然而隨著各國陸續解封、確診消息頻傳,讓民眾再度興起可能染疫的恐慌,特別是一群本身自體免疫力就比正常人差的病友。

全球約有 2% 的免疫功能低下病友,包括血癌、接受化放療、器官移植、接受免疫抑制劑治療、HIV 及先天性免疫不全的患者…等,由於自身免疫問題,即便施打新冠疫苗,所產生的抗體和保護力仍比一般人低。即使施打疫苗,這群病人一旦確診,因免疫力低難清除病毒,重症與死亡風險較高,加護病房 (ICU) 使用率是 1.5 倍,死亡率則是 2 倍。

進一步來看,部分免疫低下病患因服用免疫抑制劑,使得免疫功能與疫苗保護力下降,這些藥物包括高劑量類固醇、特定免疫抑制之生物製劑,或器官移植後預防免疫排斥的藥物。國外臨床研究顯示,部分病友打完疫苗後的抗體生成情況遠低於常人,以器官移植病患來說,僅有31%能產生抗體反應。

疫苗保護力較一般人低,靠「被動免疫」補充抗新冠保護力

為什麼免疫低下族群打疫苗無法產生足夠的抗體?主因為疫苗抗體產生的機轉,是仰賴身體正常免疫功能、自行激化主動產生抗體,這即為「主動免疫」,一般民眾接種新冠疫苗即屬於此。相比之下,免疫低下病患因自身免疫功能不足,難以經由疫苗主動激化免疫功能來保護自身,因此可採「被動免疫」方式,藉由外界輔助直接投以免疫低下病患抗體,給予保護力。

外力介入能達到「被動免疫」的有長效型單株抗體,可改善免疫低下病患因原有治療而無法接種疫苗,或接種疫苗後保護力較差的困境,有效降低確診後的重症風險,保護力可持續長達 6 個月。另須注意,單株抗體不可取代疫苗接種,完成單株抗體注射後仍需維持其他防疫措施。

長效型單株抗體緊急授權予免疫低下患者使用 有望降低感染與重症風險

2022 年美、法、英、澳及歐盟等多國緊急使用授權用於 COVID-19 免疫低下族群暴露前預防,台灣也在去年 9 月通過緊急授權,免疫低下患者專用的單株抗體,在接種疫苗以外多一層保護,能降低感染、重症與死亡風險。

從臨床數據來看,長效型單株抗體對免疫功能嚴重不足的族群,接種後六個月內可降低 83% 感染風險,效力與安全性已通過臨床試驗證實,證據也顯示該藥品針對 Omicron、BA.4、BA.5 等變異株具療效。

六大類人可公費施打 醫界呼籲民眾積極防禦

台灣提供對 COVID-19 疫苗接種反應不佳之免疫功能低下者以降低其染疫風險,根據 2022 年 11 月疾管署公布的最新領用方案,符合施打的條件包含:

一、成人或 ≥ 12 歲且體重 ≥ 40 公斤,且;
二、六個月內無感染 SARS-CoV-2,且;
三、一周內與 SARS-CoV-2 感染者無已知的接觸史,且;
四、且符合下列條件任一者:

(一)曾在一年內接受實體器官或血液幹細胞移植
(二)接受實體器官或血液幹細胞移植後任何時間有急性排斥現象
(三)曾在一年內接受 CAR-T 治療或 B 細胞清除治療 (B cell depletion therapy)
(四)具有效重大傷病卡之嚴重先天性免疫不全病患
(五)具有效重大傷病卡之血液腫瘤病患(淋巴肉瘤、何杰金氏、淋巴及組織其他惡性瘤、白血病)
(六)感染HIV且最近一次 CD4 < 200 cells/mm3 者 。

符合上述條件之病友,可主動諮詢醫師。多數病友施打後沒有特別的不適感,少數病友會有些微噁心或疲倦感,為即時處理發生率極低的過敏性休克或輸注反應,需於輸注時持續監測並於輸注後於醫療單位觀察至少 1 小時。

目前藥品存放醫療院所部分如下,完整名單請見公費COVID-19複合式單株抗體領用方案

  • 北部

台大醫院(含台大癌症醫院)、台北榮總、三軍總醫院、振興醫院、馬偕醫院、萬芳醫院、雙和醫院、和信治癌醫院、亞東醫院、台北慈濟醫院、耕莘醫院、陽明交通大學附設醫院、林口長庚醫院、新竹馬偕醫院

  • 中部

         大千醫院、中國醫藥大學附設醫院、台中榮總、彰化基督教醫療財團法人彰化基督教醫院

  • 南部/東部

台大雲林醫院、成功大學附設醫院、奇美醫院、高雄長庚醫院、高雄榮總、義大醫院、高雄醫學大學附設醫院、花蓮慈濟

除了預防 也可用於治療確診者

長效型單株抗體不但可以增加免疫低下者的保護力,還可以用來治療「具重症風險因子且不需用氧」的輕症病患。根據臨床數據顯示,只要在出現症狀後的 5 天內投藥,可有效降低近七成 (67%) 的住院或死亡風險;如果是3天內投藥,則可大幅減少到近九成 (88%) 的住院或死亡風險,所以把握黃金時間盡早治療是關鍵。

  • 新冠治療藥物比較表:
藥名Evusheld
長效型單株抗體
Molnupiravir
莫納皮拉韋
Paxlovid
帕克斯洛維德
Remdesivir
瑞德西韋
作用原理結合至病毒的棘蛋白受體結合區域,抑制病毒進入人體細胞干擾病毒的基因序列,導致複製錯亂突變蛋白酵素抑制劑,阻斷病毒繁殖抑制病毒複製所需之酵素的活性,從而抑制病毒增生
治療方式單次肌肉注射(施打後留觀1小時)口服5天口服5天靜脈注射3天
適用對象發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與兒童(12歲以上且體重至少40公斤)的輕症病患。發病5天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人(18歲以上)的輕症病患。發病7天內、具有重症風險因子、未使用氧氣之成人與孩童(年齡大於28天且體重3公斤以上)的輕症病患。
*Remdesivir用於重症之適用條件和使用天數有所不同
注意事項病毒變異株藥物交互作用孕婦哺乳禁用輸注反應

免疫低下病友需有更多重的防疫保護,除了戴口罩、保持社交距離、勤洗手、減少到公共場所等非藥物性防護措施外,按時接種COVID-19疫苗,仍是最具效益之傳染病預防介入措施。若有符合施打長效型單株抗體資格的病患,應主動諮詢醫師,經醫師評估用藥效益與施打必要性。

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「甲骨」還是「假古」?刻在龜甲與獸骨上的天文紀錄可信嗎?
臺北天文館_96
・2022/02/15 ・5183字 ・閱讀時間約 10 分鐘

  • 文/歐陽亮|天文愛好者,中華科技史學會會員,曾獲 2001 年尊親天文獎第二等一行獎,擔任 2009 全球天文年特展解說員。

甲骨文,可算是漢字的始祖,這些刻在龜甲、獸骨的原始生活記錄,除了寫下戰爭樣貌、繁複祭典與詢問吉凶等占辭,也記載了一些看似形容天象的文句,某些甚至被廣為宣傳,號稱是世界上最古老的記錄。

然而到目前為止,近五千字的甲骨文裡卻只有一千多字被認出,已解讀的文字中也有許多爭議,疑點重重。建立在這樣流沙般的基礎上所找到的天象紀錄,可信度會高嗎?

「貞人用火炷燃燒那些凹缺,直到甲骨另一面出現龜裂的痕跡。不知怎地,就在這龜裂的時刻,他們捕捉到了來自另外一個世界的聲音──除了商朝的歷代祖先,還有各種掌控大自然風雨洪水的力量所發出的聲音[1]。」

甲骨文,是東亞目前已知最早的文字系統,可算是漢字的始祖。這些刻在龜甲、獸骨的原始生活記錄,除了寫下戰爭樣貌、繁複祭典與詢問吉凶等占辭,也記載了一些看似形容天象的文句,自從一百多年前發現以來,已陸續解讀出「日食、月食、新星、彗星、鳥星」等辭,某些甚至被廣為宣傳,號稱是世界上最古老的記錄。

然而到目前為止,近五千字的甲骨文裡卻只有一千多字被認出[2],接近三分之二無法解讀,進展十分緩慢。2016 年中國大陸曾舉辦甲骨文釋讀獎勵,破譯一個字可得到五至十萬元人民幣,但只有兩人獲得。另外更鮮為人知的是,已解讀的文字中也有許多爭議,專家的意見經常不一致,因此疑點重重。在這樣流沙般的基礎上所找到的天象,可信度會高嗎?我們先來看看一些常在科普文章出現的案例。

「三焰食日大星」[3]

這個看似三道火焰吞食太陽並同時出現亮星的驚奇景象,若真的看得到,應該是指日全食的現象。

能吃掉太陽並讓它變黑的火焰,應該是我們所知的日珥(圖 1 ,原始黑白照片在歐南天文臺ESO網頁),所以它曾被當成古老的日全食與日珥記事(圖 2)[4]。不過,根據較新的文字學角度來分析,有學者已將這句話重新解讀成「乞列,食日大星」,三與乞形似,意為迄;第二字似「臽」又似「列」。乞列是指天氣陰沈到可能下雨[5],或指停止陳放祭品,[6]但是到了「食日」的時刻,即上午用餐時分[7],天氣卻轉大晴,因為「星」字亦可解釋為晴朗[8]。不過這種令人失望的新解釋,又被最新的實物目視結果否定,因為「三」不一定是指「乞」[9]

圖 1. 西元 1919 年 5 月 29 日可能捕捉到日全食中顯現過的最大日珥,此為捷克天文學家彼得.霍拉克(Petr Horálek)在 2021 年 2 月修復與上色的後處理照片。圖/ESO/Landessternwarte Heidelberg-Königstuhl/F. W. Dyson, A. S. Eddington, & C. Davidson, P. Horálek/Institute of Physics in Opava, M. Druckmüller
圖 2. 甲骨文「三臽食日大星」散佈於左上角鑽鑿凹穴之間。圖/張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉之目驗摹本,頁 24

「癸酉貞日夕又食」[10]

號稱世界最早日食紀錄的「癸酉貞日夕又食」(圖 3),其實歷來眾說紛紜。

癸酉是古代干支紀日的日期,貞是占卜之意,意思是在癸酉日占卜。但日夕又食是日食嗎?「又」當成「有」的話,多出的夕字何解?有人認為「夕」不能解釋為黃昏,就算可以解釋為日夜之交,但是從西元前 1400 至前 1000 年並沒有殷都安陽可見且剛好是癸酉日的日沒帶食[11]。然而若查詢古代日食表[12]並以天文軟體 Stellarium 檢驗這三百年的天象卻可以發現,在西元前 1129 年 2 月 14 癸酉日的安陽地區剛好能見到一次在下午 5 點多食甚的日沒帶食。又另有一說認為這段文字是在貞卜尚未發生的事,不能視為已發生的天象[13],但也有人認為相反[14],因此目前尚無定論。

圖 3. 「癸酉貞日夕又食」日食觀測歷史說明牌。圖/筆者攝於天文館「太陽的魔法特展」,右上角為實物照片

「日有戠」[15]

這又是一種疑似日食的記錄,但也有人解釋為太陽黑子[16]。不過卜辭中另有「月有戠」記錄,然而月面的斑紋總是不變,不太可能指稱月亮出現黑子,因此解釋為太陽黑子是有疑問的。[17]

「新大星並火」[18]

從字面看來,這句甲骨文的意思很像「有新星出現,與心宿二(古稱「火」)並列」(圖 4),不過,「新」也可能是一種祭祀名稱,句子可變成「新,大星,並火」,意思是舉行「新」祭典,結果天放晴,於是舉辦「並」祭典來祭祀心宿二[19]。這個疑似史上第一顆新星或超新星的記錄,也許只是學者的誤解。

圖 4. 「新大星並火」拓本。圖/《殷虛書契後編》下 9.1

二十八宿、「鳥星」[20]

由於以前學界對於中國星座起源有許多爭議,使得人們寄望在甲骨文裡找到二十八星宿的古字與線索,證明中國星座是起源於本土。現在雖已發現若干疑似二十八宿星名的甲骨文字,但是經過詳細考證後,確定是星名的其實不多[21]。例如「鳥星」兩字(圖 5)曾經被視為《尚書.堯典》所載「日中、星鳥」的意思,即南方朱雀的原始形象,然而也有人認為鳥可能是受祭的神名,此點在學界尚未有共識[22]

圖 5. 「鳥星」拓本。圖/《殷虛文字乙編》6664

除了以上問題之外,學者對於月食、彗星的看法也是百家爭鳴、莫衷一是,更麻煩的是甲骨學主流體制外還有其他新的質疑。以下舉一些有趣的例子:

日與丁(圖 6):在口中間多了一橫,就是日嗎?為什麼有時又被解釋為干支的「丁」字?兩者混淆的情形其實很多[23]

圖 6. 甲骨文「日」的各種形狀,中間不一定有點或橫。圖/摘自徐富昌《從甲骨文看漢字構形方式之演化》(臺大文史哲學報 64 期,頁 13)

月與夕(圖 7):在眉月中央多了一道,是否為另外一字?解釋者常常自由心證,隨機約定何處為月、何處為夕[24]。甚至有人誤以為「月亮通常只在傍晚出現」而解釋甲骨文可借月為夕[25],但古人觀看天空的時間比起被燈海誘惑的現代人多出許多,天文經驗豐富,是否也會有這種誤會?

圖 7. 甲骨文「月」與「夕」,中間不一定有一點。圖/摘自徐富昌《從甲骨文看漢字構形方式之演化》(臺大文史哲學報 64 期,頁 13)

星與晶(圖 8):在星點的小圓中增加一點來裝飾,於是變成晶字。不過星字本身的變形就很多樣,真的每個字型變化都是指星星嗎?

圖 8. 甲骨文「星」的各種形態。圖/摘自松丸道雄、高嶋謙一編《甲骨文字字釋綜覽》(東京大學出版會,1994,頁 204、205)

這些型態多變的字是因為當時識字者少、傳承困難故而經常出錯,還是因為字體剛發明不久所以尚未定型?抑或現代研究者其實沒有找到正確的分辨方法,導致一字多型且標準混亂?龜甲與獸骨是貴重物品[26],用刀刻字必然比寫字困難,若刻錯字的話如何處理?是否會將錯就錯導致後人解讀時以為該字的形體多變?這些都有待未來進一步釐清[27]

另外一個嚴重的問題是,大多數學者僅以拓本或照片來進行研究,但由於材料古老殘缺、漫漶不清以及轉印物質的侷限,得到的釋文成果往往經不起推敲。有興趣者可到「考古資料數位典藏資料庫」觀察,就會發現看實物照片也不一定能看清楚。因此,一定要真正目視實物,讓光源動態變化,才能看出細微字跡到底刻劃到哪。目前發現可能至少超過五成的刻辭內容需要改定[28],因此甲骨上看似天象記錄的文字,最好等學界有普遍的共識與認定,再引用為教材比較妥當。遙想當年的相對論、板塊理論也曾走過被質疑的過程[29],「甲骨學」亦將如此,不過若因此進行過度揣測、冒然發表「世界最早記錄」,只是引起注目與混淆,終將被時代考驗所淘汰。

中文字體歷經幾千年的變化,存在許多未知的起源,字形字音字義也經過多次轉折,容易讓後人分析時產生誤解,即使是字典的始祖《說文解字》也無法避免[30],「甲骨學」又是一門還在進行初步研究的學問,以上列舉的問題,也許會讓人萌生挫折與懷疑,不過,就像科學必須不斷地依靠新發現來推展前景一樣,歷史也是這樣進步的。古人記錄的熒惑守心被現代證實有 74% 的錯誤、施行了千年以上的神奇候氣術也被後世完全揚棄,但甲骨文研究只進行了百年左右,若舊的解讀方式真的已呈現死胡同狀態,那麼從百年束縛中破殼而出也許只是未來的必經之路了。

相關影片:

〈甲骨文紀錄中的奇異氣象和天象〉。影片來源/中國國家博物館

附註:

  1. 何偉 Peter Hessler《甲骨文:一次占卜當代中國的旅程》Oracle Bones, A Journey Through Time In China,譯者:盧秋瑩,八旗文化出版社,2011,頁 166。
  2. 王宇信《建國以來甲骨文研究》,中國社會科學出版社,1981,頁 54、203。
  3. 收在《小屯第二本:殷虛文字乙編》圖版 6386,可至「甲骨文拓片數位典藏」查詢原件拓本。
  4. 陳遵媯《中國古代天文學簡史》,木鐸出版社,1982,頁 60 以及《中國天文學史》第三冊,明文書局,1987,頁 18。
  5. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,中國社會科學出版社,2011,頁 132。
  6. 李學勤〈三焰食日卜辭辨誤〉,《夏商周年代學札記》,遼寧大學出版社,1999,頁 20。
  7. 參見陳夢家《殷虛卜辭綜述》,中華書局,1988,頁 232;董作賓《殷曆譜》,《董作賓先生全集》乙編第一冊,藝文印書館,1977,頁 32;嚴一萍〈食日解〉,《中國文字》新六期,藝文印書館,1982,頁 51~52。
  8. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 70。
  9. 張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉,《文與哲》學報第 22 期,2013,頁 12:三的三橫皆等長,中橫並不略短,應釋為三之意。
  10. 收在《殷契佚存》編號 374。
  11. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 122。
  12. 張培瑜《三千五百年曆日天象》,大象出版社,1997,頁 970。
  13. 胡厚宣〈卜辭「日月又食」說〉,《上海博物館集刊》第 3 期,上海古籍出版社,1986。
  14. 李學勤:《癸酉日食說》,《中國文化研究》1998 年第 3 期,頁 26。
  15. 收在《殷契粹編》55、《甲骨文合集》33697 等。
  16. 陳夢家《殷虛卜辭綜述》,頁 240。
  17. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 124。
  18. 羅振玉《殷虛書契後編》下 9.1。
  19. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 47、48、83。
  20. 收在《小屯第二本:殷虛文字乙編》圖版 6664、6672,《甲骨文合集》11497、11498。
  21. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 81。
  22. 馮時《百年來甲骨文天文曆法研究》,頁 67~75。
  23. 黃奇逸《商周研究之批判:中國古文字的產生與發展》,巴蜀書社,2008,頁 42。
  24. 黃奇逸《商周研究之批判:中國古文字的產生與發展》,頁 23。
  25. 徐富昌〈從甲骨文看漢字構形方式之演化〉,《臺大文史哲學報》,64 期,2006,頁 13。
  26. 許進雄《文字學家的甲骨學研究室》,臺灣商務印書館,2020,頁 40。
  27. 上古文字難讀的原因有:原始文字不能有效記錄語言、口傳失誤、方言問題、文字假借造成混亂、後代古音研究誤導等,詳見黃奇逸《歷史的荒原:古文化的哲學結構》,巴蜀書社,2008,頁 674。
  28. 張惟捷〈甲骨文字舊釋新說──以史語所藏十四版腹甲為例〉,頁 18。
  29. 羅拉.費米 Laura Fermi《原子時代的奠基人:費米傳》今日世界出版社,1973 中文版,葉蒼譯。書中提到 1926 年仍有一部分學者不相信相對論。
  30. 許進雄《文字學家的甲骨學研究室》,頁 214~230、235~239。

延伸閱讀:

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臺北天文館_96
482 篇文章 ・ 29 位粉絲
臺北市立天文科學教育館是國內最大的天文社教機構,我們以推廣天文教育為職志,做為天文知識和大眾間的橋梁,期盼和大家一起分享天文的樂趣!

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南太平洋觀測日全食——和平號觀日食全記錄│環球科學札記(45)
張之傑_96
・2021/09/22 ・2573字 ・閱讀時間約 5 分鐘

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

  • 作者 / 張之傑

對和平號一○一回航程來說,南太平洋觀測日全食是件大事。船到紐約,上來三位天文學家擔任領航人;到了巴拿馬,又上來兩位。這五位天文學家做過十幾場演講,接近復活節島前,演講以一般天文學為主;接近復活節島及離開該島的幾天,主要是說明有關日食的知識,以及觀測和攝影應注意事項。

船上出版《 2019 年日全食介紹》小冊子,有日文、中文、英文三種版本。A4大小,二十二頁,每冊一千日元。小冊子由領航人伊東昌市、鳫宏道、加藤一孝、小關高明署名,他們可能就是編者。根據小冊子,此次日全食的最佳觀測地點是復活節島北側海域。

日食必定發生在朔日,即陰曆初一。此時月球位於地球和太陽之間,但因地球軌道(黃道)與月球軌道(白道)約有五點一度傾斜,所以並非每個朔日都有日食。當月球在黃白道交點附近時,才會發生日食。

A 本影區出現日全食;B 偽本影區出現日環食;C 半影區出現日偏食。圖/Wikipedia

日食是太陽被月球遮住的現象。太陽的大小約為月球的四百倍,地球到太陽的距離恰為地球到月球距離的四百倍,當月球位於近地點時,月球的陰影剛好可以遮住整個太陽。由於月球的軌道呈橢圓形,當月球位於遠地點時,遮不住整個太陽,而有環食的現象。

日偏食可在廣大的區域看到,但日全食只在寬約一百至兩百公里的狹窄區域可以看到,和平號將開往適當位置觀測日食。日全食大約每十八個月就會發生一次,但在同一個地點看到日全食,平均要隔三七○年!換句話說,在復活節島附近再次出現日全食,已是幾百年後的事了。

日全食。圖/Wikipedia

和平號原本預定在復活節島停泊兩天,因天候不佳,第二天仍有些人沒能登島,所以多停泊一天。六月三十日,船上說,後天(七月二日)下雨的機率約百分之六十五,能否看到日全食就看老天的意思了。當晚每人發給一副觀看日食的護目眼鏡,放在各人的信箱內。

七月二日(己亥年六月初一),清晨拉開窗簾,是個晴天,應該可以看到日全食了!根據船上新聞預報,日全食上午九時十五分開始,我們不到九時就登上九樓甲板,找了個靠牆的地方坐下。游泳池前的區域,專供帶三腳架的人使用,每人得付費三千五百日元。我登上八樓船尾甲板時,已付費者早已準備就緒。據說若干乘客就是為了觀測日全食才參加和平號一○一回旅行的。

使用三腳架者每人圈定一個區域,得付費。圖/李枝福攝

除了三腳架區,游泳池畔的台階上,和甲板上,已熙熙攘攘地坐著或站著許多人。陽光從船尾方向射過來,雖有些雲,但不至於遮住太陽,看來應可看到日全食。

九時二十分,廣播響起敲鐘聲,和滴答滴答的計秒聲,one, two, three,……ten,數到ten,表示日全食已經開始。滴答滴答的計秒聲,以迄日食結束從沒停頓。同時播報全食開始時和平號所在的經緯度,我沒來得及記下來。

這時我才發現,船上發的護目眼鏡,不如邱韻如老師借給我的好用。主要是兩個鏡框距離過遠,不適合我的眼睛。再說,船上發的暗度有點兒不足。邱老師自己做的,以童玩面具改裝而成,也就是將面具的眼眶挖大,背面貼的是三點五吋磁碟片的內層磁片,遮光度夠不說,看到的人都說可愛。

船友坐在甲板上等待觀看日全食。圖/作者攝

就在這時,內人受不了甲板上的強光回房間去了。我在通過巴拿馬運河時因長期曝露在強光下傷了眼睛,今天不論如何,只能豁出去了。乾眼症畏光、畏風,戴著遮陽帽和太陽眼鏡,並管不了大用。

十時零二分,廣播:「太陽已有百分之六十五被月影遮住。」

十時零四分,廣播:「距離全食剩三十分鐘。」

十時十九分,廣播:「只剩十五分鐘,太陽已呈月牙狀,氣溫漸漸轉涼。」

十時二十四分,廣播:「只剩五分鐘,請大家站立原處,不要走動,全食時會暗下來,以防絆倒。」

十時三十分,廣播:「只剩三分鐘。」

十時三十三分,廣播:「計時,one, two, three,……」數到ten時,出現鑽石環,即太陽還沒被遮住的一小點。鑽石環隨即縮小,形成吐露著紅光的日珥(紅焰)。接著進入全食(食甚),太陽變成黑色,四周有一圈日冕,天暗下來,雲隙間出現星星。

日全食時,太陽變成黑色,四周有一圈日冕,天暗下來。圖/徐羅實提供

我正想認明那些星星,天公不作美,飄來一大片雲彩。我們才不過觀看了約三十秒,就被飄過來的雲遮住。日全食為時約三至四分鐘,當太陽再次露臉,已過了全食,太陽露出一小點,再次出現鑽石環。當露出得更多,太陽漸漸露臉,愈露愈多,愈露愈圓,宛如日全食過程的倒轉。

距離日食結束還早,到九樓吃過午餐,回到八樓,太陽還沒復圓,仍有許多人戴著護目鏡堅持到最後一刻。我拿出邱老師自製的護目鏡,請一位香港女士幫我照一張相,她按到「貼圖」,照出的相有貓耳朵。又請一位香港攝影家幫我照一張,算是為此次觀測日全食留下紀錄。

十二時十二分,廣播:「日全食即將結束,one, two, three,……ten,」數到ten,秒針的滴答滴答聲嘎然停止。日食結束。

(船上的日全食廣播過程,我的紀錄不到一半,也不完整,後悔沒有錄音,讓當時的場景重現。)

日食初期(初虧),一位香港女士將護目鏡遮住手機鏡頭,照了一張有缺口的太陽給我看。我依樣學樣,就是照不出來。日全食時,我的手機也無法拍得分明。這是第三次發現自己的手機性能不佳。第一次是參觀帝國大廈時,我的手機不能消去光暈。第二次在復活節島拍攝彩虹,我拍的彩虹不能清晰分辨七種顏色。

日全食開始時,曾廣播和平號所在的位置,我沒來得及紀錄。根據每日十二點半所公佈的正午經緯度,當日正午時船的位置是南緯二十一度八分,西經一二五度三十三分。日全食於十二時十二分結束,由正午的經緯度,約略可以推估觀測日全食時的位置。

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日食:太陽與月亮間最美的巧合
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・2020/05/20 ・1186字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 405 ・四年級

國民法官生存指南:用足夠的智識面對法庭裡的一切。

日食是相當特別、罕見的天象,尤其是日全食。日全食發生時,天空暗如黃昏,平常看不見的日冕,展現它迷人的光彩!聽說看過一次後就會上癮,不遠千里還想再看它一眼。

2017年8月20日發生的日全食,中央暗色的部分是月亮,外圍白色的部分是日冕,紅色的部分是太陽的日珥。圖片來源 維基百科 by Michael S Adler – 自己的作品, CC BY-SA 4.0

日全食和日環食出現的機率都很低,它們的發生是天文上的巧合。根據統計,同一地點發生日全食的機率,大約三百多年才會發生一次!

地球上日食多久發生一次?

日食只會發生在「朔」也就是新月的時候,每個月的朔時,差不多就是月亮和太陽在天空中最靠近的時間。因為兩個天體在天空中最靠近,所以太陽才會被月亮遮住,發生日食。為什麼不是每個月的朔都發生日食呢?

太陽和月亮在天空中移動的路徑分別稱為黃道和白道,黃道和白道在天空中沒有重合,一年中只有兩次相交,這兩次的相交就會發生日食。

一年之中每次朔時,月亮和太陽的相對位置。圖中可以看出月球和太陽移動的路徑不一樣,當兩條路徑交會時,就可能會發生日全食、日環食或日偏食。製圖:李昫岱

太陽和月亮看起來差不多大

太陽和月亮在天空中看起來幾乎一樣大,差不多都是半度。太陽直徑大約是月球的四百倍,地球到太陽的距離,也差不多是月球距離的四百倍,所以太陽和月亮在天空中看起來差不多大。

不過仔細的量測月亮看起來的大小,會發現有小小的變化。這是因為月球繞地球的軌道是橢圓,月球最靠近地球時(近地點),看起來最大 (0.558 度),離地球最遠時(遠地點),看起來最小 (0.491 度)。

地球繞太陽的軌道也是橢圓,地球最接近太陽時(近日點),太陽看起來最大 (0.545 度),地球離太陽最遠時(遠地點),太陽看起來最小 (0.527 度)。

日食發生時,會出現日環食或日全食?這時候就看誰比較大。如果太陽比較大,月亮無法遮蔽整個太陽,就會出現日環食。如果月亮比較大,月亮可以把整個太陽遮住,出現日全食。

現代是看日食最好的年代!

其實我們正好處於一個同時可以看見日全食和日環食的時期。

月球和我們的距離不是固定不變的。月球形成後,就一直遠離地球,目前月球每年以 4 公分的速度漸漸遠離我們。

可以想像,很久很久以前的月亮比較靠近地球,當時的月亮看起來比現在大,所以那時的日食只會發生日全食,不會出現日環食!

很久很久以後,月球離我們愈來愈遠,月亮看起來愈來愈小,到時候日食發生時,月亮小到無法遮住整個太陽,只會出現日環食!

或許你會羨慕很久很久以前的人,他們看見的都是日全食。不過當時的人看見日食時,心中充滿恐懼,以為老天爺要懲罰人類。現代科學昌明,不再認為日食是一種禍害,我們還可以四處旅行看日食,現代才是看日食最好的年代啊!

本文轉載自作者部落格「屋頂上的天文學家」,原文〈日食:最美的巧合

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屋頂上的天文學家-李昫岱,中央大學天文所博士,曾經於中央研究院天文所和美國伊利諾大學厄巴納-香檳分校從事研究工作。著有《噢!原來如此 有趣的天文學》、《天文很有事》,翻譯多本國家地理書籍和特刊。 目前在國立中正大學教授「漫遊宇宙101個天體」和「星空探索」兩門通識課。天文跟其他語文一樣,有自己的文法和結構,唯一的不同是天文寫在天上!現在的工作是用科學、藝術和文化的角度,解讀、翻譯和傳授這本無字天書,期望透過淺顯易懂的方式介紹天文的美好!