102学年度第二学期通识教育讲座记录.docx

1、102学年度第二学期通识教育讲座记录102學年度第二學期通識教育講座記錄講次：第二周講題：內太空的探索：深邃與奧秘主講人：劉金源時間：2014/03/03 (五) Am10:1512:00地點：知本校區淑真講堂紀錄人：李佩珊大綱：劉金源校長：講座之前：1. 勉勵同學2. 說明校務相關內容(EX:選課問卷、對教師的態度等)3. 勉勵同學向學態度、PPT內容1、 何謂內太空1. 何謂內太空？相對於外太空2. 何謂外太空（Outer Space）?3. 內太空 (Inner Space)包含海洋與地球內部。4. 海洋占地球表面約70%，平均深度約4000 m（4 km）。5. 地球半徑約 6000

2、km。2、 海洋臺灣1. 人類需求：水資源 、能源2. 東部海域：海洋深層水、3. 黑潮發電、溫差發電3、 綱要1. 序曲2. 何謂內太空 ？3. 海洋內太空的一些基本性質及有趣現象4. 內太空探索的利器5. 水下考古：科技與人文的整合6. 結語4、 序 曲1. 海底城（The Spy Who Loved Me）2. 鐵達尼號（Titanic）介紹潛艇、載人潛艇3. 地心毀滅（The Core）5、 內太空的深邃與奧秘1. 地球的結構2. 海洋的基本性質3. 大洋的環流系統4. 艾克曼螺旋5. 深水聲道6. 神奇的海洋世界6、 地球的結構1. 地殼（Crust）2. 岩石圈（Lithosphe

3、re）3. 軟流圈（Asthenosphere）造成板塊作用的原因，是近代地震的主要原因7、 地球層化的證明1. 光在海中頂多只能照到三四百公尺處，想要了解海洋，主要必須依靠聲音。8、 海洋的溫度、鹽度、密度分佈1. 一千公尺以下的海洋(深海)大約為四度的溫度2. 深海的鹽度約為三十五3. 深海的密度約為一9、 大洋表面環流系統10、 海洋整體環流系統：只有一個海洋11、 艾克曼螺旋：風吹流12、 海洋的聲速分佈13、 深水聲道14、 午後效應15、 板塊構造學說：盤古16、 地殼由數十個板塊組成17、 板塊構造學說18、 中洋脊：地殼新生地19、 神奇的海洋世界1. 海底熱噴泉 I2. 深海

4、生物 I II III 3. 深海奇景 I II20、 內太空的探索：環境1. 內太空是個險惡的環境2. 高壓、高腐蝕3. 不透光(兩三百公尺以下)4. 強勁的海流5. 崎嶇的地形21、 內太空的探索：利器1. 聲納系統2. 水下潛航器3. 海底鑽探22、 聲波在水中的特性1. 在大氣中，我們有可見光提供目視，有電磁波提供電子傳播，有聲波可提供耳聞。2. 在水中，光波與電磁波卻派不上用場。由於水的特性，可見光在水中距離光源不及數十公尺即消失，而電磁波亦不及百公尺，唯有聲波，卻擁有很小的衰減率。3. 聲音可以在水中傳遞數百公尺而不消失，更可在深海聲道傳達數千公里。因此，聲波成為探測海洋的唯一有效

5、工具。聲音是深海潛艇的眼睛，海洋觀測的望遠鏡。23、 聲音是怎樣的一種現象？24、 聲納系統1. 側掃聲納（地物搜尋）2. 測深儀（海底地形）3. 多波束海底地形測繪系統4. 地層剖面儀25、 側掃聲納系統26、 側掃聲納影像圖27、 多波束測深系統28、 地層剖面系統29、 水下潛航器1. 水下遙控潛器（繫纜ROV）2. 自主式水下潛器（無纜AUV ）3. 載人潛艇（Manned Submersible）30、 水下遙控航器(ROV)31、 載人潛艇32、 應用實例33、 NWFSC Rocky Habitat Mapping34、 Multiple AUVs in the Arctic 3

6、5、 水下考古：科技與人文的整合1. 考古學2. 文物資產保護3. 水下搜尋、辨識、打撈技術36、 水下考古解析封存海底的歷史寶囊1. 考古學源於歐洲，原是泛指研究古代的學問，到了十九世紀中葉以後才產生了現代考古學。2. 考古學的任務在於根據古代人類活動和生活所遺留下來的遺物和遺跡，來研究古代人類的社會、文化和歷史。3. 大約從20世紀中葉開始，有的考古學家不在陸地上，而是到水下去考古，並且發展成為考古學的一個新領域 。37、 水下考古簡介（1/4）1. 現代水下考古學的出現則和潛水技術的發展有密切的關係。1943年，兩位法國人發明了自動空氣壓縮機（水肺）之後，人們終於可以藉著這個工具，實現了

7、在水下自由活動的夢想，也為想要在水下進行考古的人提供了工作的基本條件。2. 水下考古學的工作與海洋探測技術有關。在第一次世界大戰之際，由於戰爭的需要，法國物理學家發明了聲納裝置，以用來追蹤潛水艇。這一發明不但給海底探測提供了革命性之發展，也為水下文物或沈船的調查提供了方便的工具 。38、 水下考古簡介（2/4）1. 由於潛水和聲納裝置的發明，到了1950年代，在法國已經出現了水下考古學這一名詞，強調以考古學的方法研究水下文物或沈船。2. 1956年，瑞典海洋歷史博物館首先將水下考古列為經常性活動。3. 進入1960年代，以考古學方法所進行的水下文物的調查工作紛紛出現，其中，美國考古學家巴斯對土

8、耳其格里東雅角海域之拜占庭時期沈船遺址，進行考古學的調查和發掘，可以說是水下考古學發展上的重要里程碑。4. 時至今日，水下考古學在世界各地已經非常普遍，並取得了豐碩的成果。39、 水下考古簡介（3/4）1. 水下考古學其實是一門很嚴肅的學問；是要以考古學的概念和方法結合海洋科技和保存科學等自然科學，藉由沒入水下的船隻、文物和遺跡，研究人類的物質遺留，以及他們的文化和活動。2. 水下考古要比陸上考古更為困難，科技性的要求也更高，其作業過程包括歷史檔案蒐集和研究，水域資料的調查、水下文物之定位和範圍探測，規劃和發掘，測量、攝影和紀錄，文物出水，以及出水文物之實驗室處理、分析研究和保存維護等步驟，都

9、需要富有經驗和良好訓練之考古、海洋科技，以及文物研究和維護等各方面之專家密切配合，才能完成任務。 40、 水下考古簡介（4/4）1. 從學術的觀點來看，深潛水下的古代沈船、文物或遺跡，可以說是極為珍貴的歷史資料和文化資產。2. 一艘深潛水底的古代沈船，其價值不僅是在於其中所裝載的物品，它的形體、結構，以及所在的位置和環境其實都是封存在水底的歷史資料，完整地為後人提供許多有關當時航海、造船、貿易、工藝技術、農工產品，以及歷史事件等方面之寶貴資料，對人類歷史和文化的研究、往往有非常重要的價值。3. 水下考古對於發展觀光也有很重要的價值。經過水下考古出水的沈船、文物和遺跡等，經常是博物館中最熱門的展

10、品，可以吸引大量的遊客。41、 台灣海峽是座考古樂園 1. 以考古學家的眼光來看，台灣海峽是一個極為珍貴的水下考古樂園，其中可能蘊藏著非常豐富的水下考古資料，它們可大致包括三類：2. 第一類是台灣海峽在陸地時代所遺留下來的人類活動遺存，包括舊石器時代人類的骨骸化石、使用的器物和與之併存的野獸骨骸化石等。3. 第二類是冰河期以後，由於台灣海峽海水面上升和海岸線變化，所淹沒的一些新石器時代以至歷史時代人類聚落和活動的遺跡。4. 第三類則是為數眾多的古代沈船。台灣海峽自古即為東亞的主要航道之一，因波濤險惡常生船難，所以在此水域中必然沈埋著大量各個時代的古代沈船。這些古沈船無疑是台灣海峽最重要的資產。

11、 42、 Sinking of the Mary Rose43、 Brief History of Mary Rose Discovery 1. The remains of Mary Rose settled into the mud of the seabed and resisted the attempts by many salvage experts in 1546 to raise her from the bottom of the sea, and slowly the action of marine life and the currents eroded the shi

12、p structure that remained above the mud. 2. The Mary Rose was forgotten until she was rediscovered in the 1830s by the Dean Brothers who use their pioneering diving equipment to help them recover some of the bronze guns from the wreck. 3. From then until the 1970s the Mary Rose remained forgotten on

13、 the seabed. Alexander McKee, a historian and diver, set out with a group of enthusiasts to rediscover the wreck. In 1979, major maritime archaeological excavation began to recover the many archaeological treasures, the everyday items used by the sailors on board. the ship and to recover the hull of

14、 the ship itself. 44、 Salvage Team45、 Salvage of the Mary Rose46、 Raising the Mary Rose47、 Mary Rose Museum48、 南海一號水下考古1. 2007西沙水下考古現場49、 歷史背景1. 1127 年，宋高宗南渡稱帝，建都臨安（今杭州），史稱南宋。“南海I號”這艘沉沒于 840 多年前的船，她依然完好的巨大船身上，鏤刻著“海上絲綢之路”的榮光；而數以萬計的器物，從海底帶出南宋王朝黎民生活的背影、工商百業的繁盛、海洋文明的興盛與沒落。2. 因為中原失落，戰事頻仍，國庫難繼，宋高宗（1127116

15、2年在位）針對貿易表現出新的態度：市舶之利最厚，若措置得宜，所得動以百萬（貫銅錢）計，豈不勝取之於民？他組建艦隊，改善港口，還在海岸線上每隔 30 里就建立價值昂貴的燈塔導航系統，中國進入海外貿易的黃金時代。3. （取材自”南海一號”整體打撈紀事相關報導4. 50、 歷史背景1. 從西元 9 世紀中葉開始，中國船舶開始取代波斯、大食、印度、崑崙等外國海舶，逐漸控制印度洋的海上霸權。面對北方好戰民族的侵襲、圍困，宋朝發展出中國航海史上的一個高峰。2. 一般的宋代遠洋商務船平均 30 公尺長，10 公尺寬，可載百餘噸貨物、60 餘名水手；而最大的船可載 300 噸以上的貨物外加 500、600 人

16、。對比前朝，宋船的設計更顯氣魄、規模，船體更加巍峨，裝修更為華美。宋船頭小，船底變窄有如刀鋒一般在海上乘風破浪，船身扁寬、體高大，吃水深，面對狂風巨浪仍然能穩若磐石。宋船還設計了密封隔水艙，配備小船救生艇。3. 據考證，宋代指南針開始應用於航海，特別是廣州地區的海船使用指南針的時間最晚不遲於11 世紀末。宋人糅合了唐人、阿拉伯人的占星術，一起用於遠洋航海。宋人還利用發達的天文、地理知識繪製出了初步的航海圖。4. ”南海 I 號”之所以採用整體打撈的方案，很大一個原因在古沉船本身就是一個巨大的考古資訊。由於此前出土的宋代沉船大多破損、殘缺，“南海I號”出水後，較為完整的船體將可能為專家破解大量宋

17、代造船術、航海術的謎團。5. （取材自”南海一號”整體打撈紀事相關報導6. 51、 南海一號考古大事記1. 1987年，廣州救撈局與英國海洋探測公司在陽江海域尋找東印度公司沉船時，意外在一艘宋代商船中打撈出200多件瓷器。考古界認為可能與海上絲路有關，引起世界矚目，該船被命名為“南海一號”。2. 2000年，考古部門對“南海一號”正式展開調查。3. 2001年4月，中國歷史博物館水下考古研究中心聯合廣東省文物考古研究所等單位的水下考古專業隊員共12人，搜尋和定位沉船遺址。4. 2002年3月至5月間，水下考古隊再度下水，對海底沉船進行細挖掘、細打撈，打撈出文物4000多件。5. 2003年10

18、月，廣東省文化廳召開“南海一號”整體打撈方案專家論證會。6. 2003年11月，規劃、立項“廣東海上絲綢之路博物館”建設項目。7. 2004年3月，廣東省發改委同意籌措資金，在陽江市海陵島十里銀灘建設海上絲綢之路博物館。8. 2005年12月28日，廣東海上絲綢之路博物館開工興建。9. 2007年1月16日，考古隊前往沉船海域開展打撈前最後一次海底勘查。10. 2007年4月8日，“南海一號”整體打撈工程正式啟動。11. 2007年7月，“南海一號”沉船有望浮出水面。 52、 考古現場1. “南天順”考古船的考古現場。 53、 出水文物1. 南海一號上打撈出來的精美瓷器。2. （圖片來自：武漢

19、晨報） 54、 出水文物1. 出水的 4 枚年代不同的銅錢特別引人注目。據悉，其中 3 枚銅錢分別為皇宋通寶、元祐通寶和治平元寶，另有一枚字跡已模糊不清。文化廳有關負責人說，它們與十餘年來“南海一號”出水的約 4000 枚銅錢和不少銀錠共同書寫了中國的一段編年史。其中，目前出水最古老銅錢為漢代銅錢，最晚期的銅錢則為南宋建立後的 20-30 年間所產。按照從最接近現代銅錢的年號推斷，“南海一號”大概沉沒于南宋初年，可能是宋高宗時期。（圖片來自：武漢晨報） 55、 出水文物1. 南海一號出水的鎏金腰帶 56、 絲綢之路1. 備受國際考古界關注的廣東宋代古沉船“南海一號”整體打撈工程，已確定於今年3

20、月正式開啟。據悉，對古沉船進行整體打撈，在世界考古史上尚屬首次。2. “南海一號”整體浮出水面後，將轉移、安置於由廣東省政府將直接撥款 1.6 億元建造的廣東海上絲綢之路博物館“水晶宮”內，進行保存及供人們觀賞。 3. 廣東海上絲綢之路博物館位於陽江“十里銀灘”上，佔地 13 萬平方米，博物館藏品規模確定為 3 萬件。4. “水晶宮”是一個巨型玻璃缸，其水質、溫度及其他環境都與沉船所在的海底情況完全一樣。通過“水晶宮”的透明墻壁，還可以看見水下考古工作者潛水發掘打撈文物示範表演。（資料來源：新快報 ） 57、 海底鑽探1. 海底鑽探計畫2. 結 語3. 人類對於海洋內太空的瞭解仍然十分有限！4. 科學家預測，未來主要的食物與能源都來自海洋。5. 人類來自海洋，終將回歸海洋！Q:海洋深層水是八千公尺以下嗎?A:目前並沒有一定的定義，科學界暫時以海下兩百公尺無法行光合作用，暫定此以下的水為海洋深層水，但未被完全接受，而其他廠商供應的來看，最低是六百米。Q:可燃冰的抽取方式複雜，若他真能被抽取並加以利用，我們可以如何應用之?A:目前最困難的是，雖然能夠取出，但取出時會同時氣化，所以這是技術上仍需克服的地方，可燃冰目前被認為是下一個世代可以取代媒的能源。目前可以用潮流發電的是蘇格蘭。