设计精妙的地球摘要壹研究动机.PDFVIP

設計精妙的地球 摘要 ： 從太空中眺望地球是一顆摧燦水藍色的美麗星球，它也是我們美麗的家園。地球 上還有數不清的眾多生物和我們一起生存；許多世紀以來，科學家嘗試要去認識 我們所居住的地球，也嘗試從眾多生物的身上學習模仿精妙的設計概念，因此 ， 我們就以地球本身和地球上繽紛多彩的生物背後所隱藏的精巧設計做為研究的 主題 。 插圖：從太空中看地球 壹 、研究動機 1.我們所居住的地球，在許多方面都非常「巧合」地配合得天衣無縫，例如地球 本身自轉與公轉的軌道、地球的傾斜度、地球的自轉速度以及地球和月球之間 的互動關係，地球的雙重屏障－大氣層和磁場，以及地球的自然循環系統－空 氣和水源的循環；這些「巧合」如果失去了平衡，地球就無法維持生命的繼續 存在。 2.許多科學家和工程師都承認自己的發明其實是來自於研究並且模仿生物系統的 設計特色，並且用來改進現有產品的性能，例如德國一家汽車製造廠商正參照 箱魨魚的構造去研發新型的汽車，因為箱魨魚的設計構造可以大大減低游動時 所遇到的水流阻力。商用客機的電腦化自動導航系統，可以控制飛機的起飛降 落。目前正在研發當中的必威体育精装版型自動導航系統的主機只有信用卡一般大小，這 個設計的靈感來源是來自於帝王蝶的導航系統，它完全依賴太陽來導航，而且 有能力抵銷太陽移動時造成的影響。 帝王蝶可以從加拿大啟程飛越3000 公里 到達墨西哥的一個森林，全憑只有原子筆尖那麼大一丁點兒的腦袋。這些獨特 的現象究竟是來自精心的設計，或者純粹只是「巧合」呢？ 插圖：低水阻的箱魨魚 插圖：仿造箱魨魚造型的汽車 插圖：飛機必須有導航系統 插圖：蝴蝶也有導航系統 貳、研究目的 1. 我們所居住的地球是在距離太陽一億五千萬公里的軌道上運行，軌道所在的 區域得天獨厚非常適宜生物居住，因為溫度適中，生物既不會凍僵，也不會被 烤焦；這個距離如果更遠一些，地球的溫度就會驟降成為冰凍的星球，如果距離 更近一些，地球就會因為太熱而使生物無法生存。此外，地球自轉的速度大約是 每小時一千七百公里，這個轉動的速度所產生的地心引力，能使地球上所有生物 都能夠自由自在的行動，不受限制。如果地球自轉的速度再快一些，你會因為地 心引力的增加而使你覺得舉步維艱；但是如果地球自轉的速度再慢一些，地心引 力的減少會使你漂浮在半空中。我們所呼吸的空氣當中的成分大約百分之二十是 氧氣，如果含氧量再高出一些，地球上每天會有撲滅不完的火災，想像一下這是 多可怕的事情。地球這一個舒適的生活環境，彷彿是為我們所精心設計的家園， 我們如果離開地球，在銀河系或者在宇宙當中，還能找到更適合人類居住的家園 嗎？ 2. 許多科學家或研究人員從大自然當中得到許多了不起的設計靈感，他們將這 些研究結果建立一個資料庫，這個資料庫儲存了關乎大自然奇妙設計的巨量檔案。 「經濟學人週刊」評論，一般來說個人或公司只要為一個新的發明登記註冊，就 可以合法的擁有相關的智慧財產權；「經濟學人週刊」將這些研究人員模仿生物 的奇妙設計稱為「生物專利」，這其實凸顯出大自然就是專利的擁有者。請想像 一下，坊間可以買到許多所謂的「山寨版」手機，意思是說這是一種製造拙劣 的仿造品，連仿造品都需要有設計者，難道原創品不需要設計者嗎？ 如果說大自然當中許多絕妙的設計都是碰巧產生的，你認為合理嗎？ 插圖：鸚鵡螺切面圖 插圖：潛艇的發明是仿造鸚鵡螺 參、研究設備及器材 手提電腦、筆記簿、隨身碟、圖書館借書證、望遠鏡、顯微鏡。 插圖：和學生討論資料的彙整 插圖：和學生討論資料的彙整 肆、研究過程或方法 一、地球在宇宙當中的位置的研究： 二、月球何以是地球的最佳鄰居的研究： 三、地球的傾斜度和自轉速度與我們的生活的研究： 四、地球的磁場-第一道隱形的屏障的研究： 五、地球的大氣層-第二道隱形的屏障的研究： 六、地球的水循環何以能維持生命源源不絕的研究： 七、地球的碳氧循環何以能維持生命源源不絕的研究： 八、地球的氮循環何以能維持生命源源不絕的研究： 九、座頭鯨的鰭肢研究： 十、海鷗的翅膀研究： 十一、參照海鷗的雙腳的研究： 十二、黃金蜘蛛絲的研究： 伍、研究結果 一、地球在宇宙當中的位置的研究： 地球處在太陽系當中的運行軌道，可以說是再理想不過的了。 地球距離太陽約