核輻射如何對人體造成傷害? - PanSci 泛科學
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不然的話,為什麼每個人都在囤積碘片? 從礦物、原子彈和核子反應爐放射出來的游離輻射,會對人體造成一種主要的影響:使DNA變得衰弱並崩解,不是將之破壞到足以毀滅的 ...
810文字分享友善列印繁|简810環境生態生命奧祕科學傳播科普閱讀力大賽醫療健康核輻射如何對人體造成傷害?cbug・2011/03/18・1345字・閱讀時間約2分鐘・SR值594・九年級+追蹤不然的話,為什麼每個人都在囤積碘片?從礦物、原子彈和核子反應爐放射出來的游離輻射,會對人體造成一種主要的影響:使DNA變得衰弱並崩解,不是將之破壞到足以毀滅的程度,就是使之突變最終導致癌症。
日本在上週的地震和海嘯之後,福島第一核電廠的四個核子反應爐遭到重創並導致輻射外洩。
當日本政府呼籲二十公里內的民眾從該處撤退時,試圖阻止核子反應爐情況變糟的員工們,自身卻暴露在危險之中。
和一般電燈泡或微波的輻射不同,核輻射的豐沛力量足以踢出原子中的電子,產生電離現象。
游離輻射可以直接對DNA分子造成傷害,藉由破壞原子間的連結,或電離水分子形成自由基,而高度反應的特性,也能干擾周遭分子間的連結,包括DNA。
麻省理工學院的輻射防護委員會中的PeterDedon解釋:「現在正在發生的是,放射性元素的原子核正歷經衰變,並放射出高能量粒子。
如果照片中的小男孩正在接受輻射掃瞄檢查你站在這些高能量粒子中,它們會與你身體中的細胞產生反應。
字面上來看,你得到一個粒子、一個能量包,它通過你的細胞和組織。
」如果輻射改變DNA分子到一定的程度,細胞就會不能自行複製並且死亡,將迅速地產生諸如噁心、腫瘤、掉髮等輻射病。
損害較不嚴重的細胞仍可能可以生存及複製,但它們的DNA中產生的結構性改變卻會干擾正常的運作過程,像是控制細胞如何及何時分裂的機制。
不能控制自己分裂與否的細胞會失控般地生長,變成癌症。
Dedon說,隨著粒子的攝入,有些可能會在它們造成傷害之前離開身體,但其他卻會在身體內殘留。
具放射性的碘-131特別會造成重大風險,是因為它會被甲狀腺快速地吸收留存。
這就是為什麼那些可能會暴露在空氣中放射線的人,必須事先服用碘藥丸的原因:非放射性碘先被甲狀腺吸收,因此可以避免放射性碘若進入人體時被吸收的情況。
計算輻射暴露風險的單位叫做西弗(sievert),其將輻射的種類和數量,以及哪些身體部分受到暴露都考慮在內,讓我們可以比較在同一規模中不同種類的輻射暴露量。
在一年內,一個人可能會從周遭的放射性環境、飛機航行及醫療過程中,吸收到總量為2或3毫西弗的輻射。
在美國,一個核能電廠員工一年內的限制暴露量是0.05西弗。
等於或低於這個水準時,修復DNA的酵素仍足以運作來降低罹癌的風險。
若超出了這個水準,人體內的修復系統就無法跟上損害程度。
世界核能協會(WorldNuclearAssociation)指出,一年內100毫西弗的量,正是決定癌症風險是否開始增加的門檻。
根據報導,在福島不斷變動的輻射量,每一小時就增加了400毫西弗。
Dedon說明,這種程度的輻射量,七分鐘就足以達到美國所訂的一年標準。
超過一小時就足以致命。
Dedon強調,因為輻射會像光般消散,就算核電廠內的輻射量很高,幾哩內也不會有什麼被輻射影響的問題。
對居住於這個區域的居民而言,最大的危險在於,輻射釋放到空氣的放射性粒子,會於人體內累積,逐漸地傷害身體組織,並產生癌症。
Dedon說,一天內吸收1西弗的輻射量就足以讓你感到不適。
「1至3西弗的輻射量,會開始傷害你的骨髓和器官,這時就確定你已經生病了。
3至6西弗的輻射量,還會讓你開始出血,並且造成更多的感染,」他說,「到了6到10西弗的程度,死亡率就提高到90%。
若超過了10西弗,就回天乏術了。
」資料來源:FYI:HowDoesNuclearRadiationDoItsDamage? 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:核能科普閱讀力大賽熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論
8登入與大家一起討論#1MinTzuLo2011/03/18回覆你好,我是womany.net的愛健康頻道負責人請問我們可以轉載這篇文章嗎?轉載模式與轉載鄭編輯的文章相同(請見http://www.womany.net/health_a_show.php?msn=3&bsn=15&sn=145)如果你同意轉載,可否如鄭編輯一樣附一兩行作家簡介【本文作家:Portnoy鄭國威中正大學電訊傳播研究所碩士,部落客,公民新聞推動者,現在是PanSci.tw泛科學網與全球之聲中文版的編輯】謝謝你#2MinTzuLo2011/03/18回覆抱歉,上面回應的文章連結跑掉了重新附上如下:http://www.womany.net/health_a_show.php?msn=3&bsn=15&sn=145期待你的回覆^^#3Yen-lingChen2011/03/18回覆你好,歡迎轉載這篇文章,但只需註明出處即可(PanSci),謝謝你!🙂#4MinTzuLo2011/03/18回覆你好,謝謝你同意我們轉載本文^^因為我們網站尊重每一位撰文作家所以可以給我一小段作家介紹嗎??會置於文末(當然本文出處是一定會附上的)拜託!!!!#5MinTzuLo2011/03/18回覆你好,謝謝你同意我們轉載本文^^因為我們網站尊重每一位撰文作家所以可以給我一小段作家介紹嗎??會置於文末(當然本文出處是一定會附上的)拜託!!!!#6Yen-lingChen2011/03/20回覆不好意思,現階段還沒有考慮公開個人資訊,所以還是希望能以註明來自PanSci的方式轉載,謝謝你。
:)#7MinTzuLo2011/03/20回覆了解,還是很感謝妳願意讓我們轉載刊出後,會把文章連結提交給妳囉#8MtLo2011/03/22回覆你好^^我們今天刊出你的文章請過目http://4fun.tw/v9E2沒有任何更動,只有排版如果有任何意見或需修改的地方,都請不吝賜教謝謝你^^021文字分享友善列印021人體解析專欄生命奧祕編輯精選萬物之理醫療健康電影中的科學來自姊姊的愛:約兒力氣要多大,才能把弟弟的肋骨抱斷?linjunJR・2022/07/13・2833字・閱讀時間約5分鐘+追蹤話題新番SPYXFAMILY中的媽媽約兒,是武功高強的職業殺手。
力大無窮的她曾因為不小心抱得太用力,導致弟弟的肋骨不幸斷裂。
約兒的力量究竟要多大,才能靠抱抱折斷別人的肋骨呢?約兒的力量究竟有多大,才能靠抱抱折斷別人的肋骨呢?圖/IMDb肋骨雖然是保護軀幹內重要器官的鎧甲,但比起粗壯的大腿骨等等其實是相對容易發生骨折的區域。
除了一些激烈的競技運動可能會導致肋骨出事之外,CPR過程中不當的壓胸動作也是胸骨或肋骨骨折的肇因之一。
這樣看來,單靠人力要把肋骨折斷好像並非不可能。
除了安妮亞需要擔心這個問題之外,清楚地知道「東西什麼時候會斷掉」也是許多工程師每天會遇到的挑戰。
然而這類實驗每做一次就要毀掉一塊材料,大多時候更完全沒有做實驗的可能(例如大型建築結構,或是無辜人類的肋骨)。
接下來我們便可以用一些簡單的估計,來探討人類肋骨究竟會不會在擁抱過程中意外斷裂。
安妮亞擔心跟媽媽抱抱時,肋骨可能會斷掉的這個問題。
圖/IMDb關心安妮亞的肋骨之前,我們先了解什麼是斷裂力學一般而言,固態材料受到外力時首先會產生正比於外力大小的彈性形變,外力停止之後便能恢復原狀。
硬度(Stiffness)描述的是彈性形變和外力的正比關係,也就是「外力=硬度*形變量」。
在相同的外力之下,硬度越大的材料形變越小。
外力大到某個程度時,會造成不可恢復的塑性形變,此時材料內部的微觀結構通常已經遭到破壞;外力再大一些便會造成巨觀的斷裂。
材料在斷裂前能承受的最大應力就是其強度(Strength)。
玻璃這類硬而脆的材料硬度大但強度小,也就是說它不容易形變,但應力一大就裂開;金屬類則通常有較好的強度和較大的彈性範圍,因此彈簧通常以金屬製成。
硬度跟強度是相關但獨立的概念,下面關於斷裂的討論會著重在強度的部分。
作為複雜的有機結構,骨骼的力學性質並不如上述的如此簡單。
骨骼遭受外力衝擊時可以透過局部的塑性形變來分散能量,使裂痕不易蔓延。
也就是說,是否骨折不只和力的大小有關,也和施力的速度有關。
瞬間的重擊會讓能量來不及耗散,材料因此更容易斷裂。
用吸管插手搖杯封膜時一定要快狠準便是這個道理,如果慢慢加壓只會讓塑膠封膜凹一個洞(也就是塑性形變),那不是因為力氣不夠,而是因為施力不夠快。
用吸管插手搖杯封膜,如果慢慢加壓只會讓塑膠封膜凹一個洞。
那不是因為力氣不夠,而是因為施力不夠快。
圖/Pexels但骨骼的塑性性質實在不好估計,所以先別管那麼多。
一般在實驗室中若要測量骨骼的斷裂強度,應該就是緩慢地對材料加壓直到斷裂,這樣才能獲得完整的「彈性─塑性─斷裂」過程的資料。
我們暫且假設內心溫柔的約兒擁抱親人的動作(相較於出拳攻擊)是緩慢的,只是力氣的高峰值出奇地大,所以肋骨在經歷了充分的塑性形變後才最終斷裂。
對於這類相對緩慢的擁抱,我們便可以安心地套用現有的一些測量數據。
一般人擁抱的力量和約兒有什麼不同?骨頭的部分接下來只要交給谷歌就可以了,那擁抱的力量該有多大呢?一般人抱的動作大概不會把雙臂交疊在一起,而是分別放在對方的肋骨上。
所以我們只要考慮一隻手的力氣就好,兩隻手就只是斷掉的肋骨數量乘以二而已。
如果健身房有一台以擁抱動作為發想的訓練器材,一般人用一隻手能拉起的槓片數量應該不多,可能最多十五公斤。
約兒提到她當時抱斷了弟弟的三根肋骨,意即兩隻手的力量差不多由三根肋骨扛起,也就是一根肋骨要承擔十公斤重的力。
換成物理學家用的單位,就是差不多100牛頓。
有這樣的姐姐,尤利還能順利活下來也絕非凡人。
圖/IMDb但是知道力的大小還不夠。
直覺會認為,較薄的材料比較容易折斷,同樣的材料在斷裂前能承受的力應該跟截面積呈正比。
換句話說,真正衡量斷裂強度的是單位截面積所受的力,也就是應力(壓力)的概念。
把一根肋骨的截面簡單當成一公分見方的正方形,壓力便等於:100牛頓/1公分2=106牛頓/公尺2=1百萬帕(最右邊的百萬帕是材料力學常用的應力單位。
)不過彎曲應力不只和截面積有關,還得考慮材料受力的整體結構。
肋骨下方的胸腔相對沒有什麼支撐力,所以肋骨比較像是一根兩端固定,中間懸空的橋樑,如下圖所示。
從日常經驗可以知道,這種結構中間懸空的部分L越長,或是厚度d越薄,彎曲的越嚴重。
肋骨下方的胸腔相對沒有什麼支撐力,所以肋骨比較像是一根兩端固定,中間懸空的橋樑。
圖/作者所以剛剛的應力還要再乘上一個長度對厚度的比值,才是肋骨在結構中承受的彎曲應力。
假設肋骨大約10公分長,最後的答案就是10百萬帕。
約兒有「全力」擁抱弟弟嗎?人類骨骼的彎曲強度取決於年齡、性別、個體發展差異等等,但是普遍的值落在100到200百萬帕的範圍,一比下來差了十倍以上。
雖然我們在計算中做了很多誇張的簡化,可是過程中不太可能有估計的失誤會讓最後結果差到十倍。
因此可以放心地說,一般人的擁抱不太可能將你的肋骨折斷。
可以放心地說,一般人的擁抱不太可能將你的肋骨折斷。
圖/IMDb根據維基百科上沒有來源的資料:「第1到3根肋骨斷裂前能承受大約180KG的重量,第4根到第9根相對脆弱些」。
這和我們的粗略估計大致相符,也就是每根肋骨10公斤重的擁抱力道距離肋骨骨折大約有十倍的差距。
不過別忘了,上面講的都是一般人的情況。
約兒可不是一般人。
想要對她的怪力有些概念,我們發現第十集躲避球大戰的特訓畫面中,約兒丟出的躲避球發出了明顯的音爆,表示她的球速至少來到音速340m/s。
一般人的躲避球速最快不過120km/h,也就是33m/s左右。
考慮到手臂長度差不多,手臂力量大致和球的動能成正比,也就是和球速平方成正比。
約兒的球速大約是常人的十倍,代表她的力量是驚人的百倍以上。
由此可知,約兒對親愛的弟弟已經相當手下留情了。
參考資料MartinGrigorAbrahamyan.(2017). OnthePhysicsoftheBoneFracture.InternationalJournalofClinicalandExperimentalMedicalSciences,3(36):74-77. https://www.researchgate.net/publication/321489340_On_the_Physics_of_the_Bone_Fracture 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:SPYXFAMILY力學擁抱間諜家家酒骨折骨頭熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論
0登入與大家一起討論010文字分享友善列印010太空天文專欄科學傳播編輯精選萬物之理透視科學解析韋伯太空望遠鏡第一批影像背後的科學意義EASY天文地科小站・2022/07/14・4350字・閱讀時間約9分鐘+追蹤作者:林彥興|EASY天文地科小站主編、清大天文所碩士生,努力在陰溝中仰望繁星萬眾矚目的詹姆士韋伯太空望遠鏡,在經過半年的校準與測試後,終於公開了它拍攝到的第一批成果。
這些五彩斑斕、美麗絕倫的照片究竟是什麼樣的天體,照片的背後又有哪些深藏的意義?就讓我們一起深入解密,韋伯的第一批照片吧!韋伯望遠鏡是什麼?詹姆士.韋伯太空望遠鏡是美國、歐洲與加拿大太空總署合作開發的新一代旗艦級紅外線太空望遠鏡,也是無數天文學家夢寐以求、能幫助人類破解許多未解天文迷團的利器。
韋伯的研發其實早從1996年就已經開始,但是由於開發時遇到諸多困難,導致嚴重的預算超支與進度延宕,這台耗資上百億美金的超級望遠鏡,直到去年年底才終於從法屬圭亞那發射中心,用一枚亞利安5號運載火箭發射升空,前往距離地球150萬公里的日地第二拉格朗日點。
延伸閱讀:為何NASA不惜大撒幣也要把它送上太空?——認識韋伯太空望遠鏡(一)延伸閱讀:史上最大口徑的JWST要如何塞進火箭?——認識韋伯太空望遠鏡(二)延伸閱讀:太空巨獸JWST升空後的150萬里長征——認識韋伯太空望遠鏡(三)拉格朗日點是什麼?日地拉格朗日點一共有五個。
當物體在這些點上,其受到來自太陽與地球的重力恰到好處,因此太空船只需要少量的燃料,就可以長期與地球和太陽保持穩定的相對位置,可謂是地球軌道附近的風水寶地。
而韋伯繞行的,是位於地球後方的第二拉格朗日點,簡稱L2。
之所以選擇這裡,是因為只有L2的位置剛好會讓地球、太陽、月亮都在同一側,而這三個星體正是天文望遠鏡的主要紅外線光害來源。
位在L2的韋伯,就可以用它的遮陽帆一次把三顆星體全部擋住,認真凝望遠方而不受干擾,因此L2可以說是觀測宇宙的絕佳地點。
升空的幾個月之間,韋伯已經完成一系列的儀器校準工作,一步步把望遠鏡調整到最佳狀態。
延伸閱讀:淺談JWST的科學意義:探索宇宙深處與塵埃後的外星世界!——認識韋伯太空望遠鏡(四)延伸閱讀:順利升空只是開始!韋伯太空望遠鏡升空後「必須完美」的29天旅程相比知名前輩「哈伯太空望遠鏡」,韋伯的優勢不只是擁有比哈伯大六倍的鏡面,更重要的是它是以紅外線為主力觀測波段。
宇宙膨脹造成嚴重紅移,但哈伯望遠鏡的守備範圍主要是可見光,波長範圍是90–2500奈米,可說是鞭長莫及啊。
這時換上以波長600–28500奈米的紅外線為守備範圍的韋伯,就可以讓我們看到更遙遠、更古老的宇宙。
此外,同一個天體在可見光和紅外線看起來,往往長得相當不一樣。
這個強大的紅外線觀測能力,正是韋伯最引以為傲的武器。
作為深具儀式感的第一批科學影像,韋伯這次公布的影像分別對應四個主要科學主題:早期宇宙、星系演化、恆星的生命循環與系外行星。
1.早期宇宙——星系團SMACS0723與重力透鏡效應星系團SMACS0723。
圖/WebbSpaceTelescope畫面中心黃白色的天體,是由成百上千的星系共同組成的星系團SMACS0723。
在韋伯之前,哈伯太空望遠鏡就曾經花費數個禮拜的時間拍攝這個星系團。
然而擁有更大鏡面、更精良儀器的韋伯,僅用了12.5個小時就拍出了解析度更高、畫面品質更好的照片,讓我們看到許多以前難以辨識的黯淡星系。
可見哈伯與韋伯在觀測能力上的差距。
對天文學家來說,圖中最令人興奮的其實不是前景壯闊的星系團,而是後方這些經過重力透鏡扭曲和放大的小小星系們。
星系團龐大的質量扭曲了周圍的時空,讓整個星系團好像一塊巨大的放大鏡一樣,可以偏折和聚焦通過的星光,稱為「重力透鏡效應」。
當星系團後方更遙遠、更古老的星系發出的光線通過星系團時,就會被星系團的重力透鏡效應偏折和聚焦,形成而圖中無數弧形的扭曲影像。
紅圈為照片上受重力透鏡影響的區域之一,可以看到星系被拉長。
這些仍在襁褓中的小小星系,往往正在快速的孕育新的恆星,或是互相合併,因此有著混沌不規則的形狀。
離我們越遠的星體發出的光,需要越長的時間才能到達我們的眼中。
因此研究這些遙遠且古老的星系,能幫助天文學家理解宇宙早期的模樣。
2.星系演化——史蒂芬五重奏(Stephan’sQuintet)上一張照片讓我們認識星系的起源,這張「史蒂芬五重奏(Stephan’sQuintet)」則可以讓天文學家更仔細地研究星系內的複雜結構,以及星系與星系之間的交互作用。
史蒂芬五重奏(Stephan’sQuintet)。
圖/WebbScapeTelescope正如其名,「史蒂芬五重奏(Stephan’sQuintet)」是由五個視覺上相當靠近的星系所組成。
但其實最左邊的這個星系(NGC7320)與另外四者並無關聯,只是從地球上看剛好位在天空中差不多的位置而已。
圖片中偏向黃白色,感覺如絲綢般順滑的部分是在近紅外線波段拍攝,主要顯示的是星系中恆星的分布;而醒目的橘紅色,則是來自中紅外波段的資料,展示的是星系中的高溫塵埃,以及星系中的氣體高速對撞時產生的震波(Shockwave)。
除了影像,韋伯還使用光譜儀仔細檢視了影像中右上方的星系(NGC7319)中心,因為那裏有一顆比太陽重2400萬倍的超大質量黑洞,正在吸食周遭的氣體,並在過程中釋放巨大的能量。
藉由觀察光譜的細節,韋伯可以分辨出像是氬離子、氖離子或是氫分子等等化學組成,甚至知道氣體的溫度、運動速度這些從一般照片難以辨識的資訊。
史蒂芬五重奏就像一個天然的實驗場,讓天文學家研究星系演化的詳細過程。
3.系外行星——WASP-96b的大氣光譜這一張照片可能是整批影像中,視覺上最不起眼的一張,它是系外行星WASP-96b的大氣光譜。
WASP-96b的大氣光譜。
圖/WebbScapeTelescope最近20多年來,人類對太陽系以外行星的認識越來越多。
截至今日,人類已經發現超過5000顆系外行星。
然而,以現有的觀測技術,天文學家通常只能用一些間接的方法,測量它們的質量、半徑、軌道週期等粗略的特性。
想知道這個行星是否適合生命生存,就不能少了行星大氣層的化學組成和溫度資訊。
那要怎麼取得行星的大氣資訊呢?當行星通過恆星跟地球中間時,恆星的一部分星光將會通過行星的大氣層,並被行星的大氣吸收。
吸收的多寡和波段,取決於行星大氣層的溫度和化學組成等特性。
此時,天文學家就可以藉由分析光譜中的各種特徵,去回推行星大氣層的性質。
圖片中的白點,即是韋伯實際觀測WASP-96b時取得的光譜資訊。
而藍色的線,則是天文學家認為最貼合觀測數據的理論模型。
根據這個觀測結果,天文學家計算出WASP-96b的大氣溫度約為725°C,大氣中明顯有著水氣,並推測可能還有雲和霾存在。
未來進一步的分析和觀測,將為世人揭開更多系外行星的神祕面紗。
4.恆星的生命循環——「南環狀星雲」與「船底座大星雲(Carina)」最後兩張照片都與恆星的生命循環有關。
正如人會有生老病死,恆星也是一樣。
恆星一般誕生在巨大分子雲中,氣體在重力吸引下逐漸塌縮、升溫並點燃核融合,成為一顆恆星。
當小質量的恆星步入晚年,其結構容易變得不穩定,最終將自己的外層氣體拋射出去,形成美麗的行星狀星雲,也將氣體吐回到星際空間中,成為下一代恆星的養分。
氣體都拋射完之後留下的核心,就是白矮星。
延伸閱讀:宇宙「新」光──新星、超新星與千級新星各位現在看到的,是暱稱「南環狀星雲」的行星狀星雲,左右兩張圖分別於近紅外線與中紅外線拍攝。
南環狀星雲。
圖/WebbScapeTelescope我們可以看到,左圖中的影像比右圖要更清晰一些,這是因為在相同的望遠鏡口徑下,波長越短所能達到的理論解析度就越高。
有趣的是,在左圖中看起來位於星雲中心的明亮恆星,其實並不是行星狀星雲的核心。
真正的核心其實是在其左下方,一顆被塵埃包裹著的黯淡白矮星。
在近紅外線波段的影像中,這顆白矮星幾乎淹沒在隔壁恆星的炙烈星芒之中。
但在中紅外波段,由於恆星的亮度相對降低,包裹著白矮星的塵埃發出的光就變得清晰可見。
再次展示即使是同一個天體,使用不同的波段進行觀測,往往可以看到不同的東西。
最後這片壯麗的宇宙山崖,則是位於「船底座大星雲Carina」西北角的NGC3324恆星形成區。
在這裡,源自星雲中無數初生恆星所發出的炙烈輻射、恆星風與噴流,吹散、游離了星雲中原有的濃密氣體與塵埃。
交織出這片壯闊而複雜的結構。
船底座大星雲(Carina)。
圖/WebbScapeTelescope這張照片一共結合了這六個不同的濾鏡的影像拍攝而成。
每個濾鏡涵蓋的波段各不相同,代表的物理意義也不一樣。
比如(F090W、F200W、F444W)這三個寬帶濾鏡,分別在影像中按照波長順序,以藍色、綠色和紅色這三原色呈現,為照片打下骨幹。
而在此之上,照片的製作團隊又疊上青色代表氫原子的(F187N)濾鏡影像,以黃色代表氫分子的(F470N)濾鏡影像,以及用橘色代表甲烷和多環芳香烴的(F335M)濾鏡影像,為照片再添更多的細節。
延伸閱讀:用黑白相機拍出色彩繽紛的宇宙想要將這麼多個波段的影像全部結合起來,仔細調整讓細節更加突出,最終呈現出一張如此絢麗又震撼的照片,是非常不容易的。
這展示了韋伯太空望遠鏡不僅在科學上相當重要,在藝術上也價值非凡。
最後別忘了,以上只挑選介紹了第一批資料中最具代表性的幾張,更多關於五個目標的照片和光譜,可以在韋伯的官網上找到。
而這批照片,又只是韋伯未來二十年服役生涯中,前兩個月的小試牛刀而已。
韋伯的時代,才剛剛要開始! 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:CarinaJWSTSMACS0723光譜南環狀星雲史蒂芬五重奏恆星星系星雲演化船底座大星雲行星詹姆士.韋伯太空望遠鏡重力韋伯韋伯太空望遠鏡韋伯望遠鏡熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論
0登入與大家一起討論010文字分享友善列印010動物世界專欄文明足跡環境生態是吞船大魚,還是海裡的「豬」?從古人的眼中,跨時空探索「鯨豚文化史」研之有物│中央研究院・2022/07/14・4913字・閱讀時間約10分鐘+追蹤本文轉載自中央研究院研之有物,泛科學為宣傳推廣執行單位。
採訪撰文/劉韋佐、田偲妤美術設計/蔡宛潔「吞船大魚」?古人的腦洞大開!很久很久以前,在北方的大海上,出現一隻長六丈、高一丈的大魚。
據說船要是遇上這種魚,一個不小心,可能整艘船都會被吞下去啊!在沒有相機、也沒有IG、臉書打卡的時代,古人面對陌生的物種,只能以文字或繪圖記錄下來,讓中國古代的鯨豚生態披上一層神秘面紗。
中央研究院「研之有物」專訪院內歷史語言研究所邱仲麟研究員,在長期研究歷史的過程中,收集了數百則中國歷史上鯨豚現身、擱淺的文獻。
究竟古人眼中的鯨豚長什麼模樣?鯨豚擱淺的可能原因為何?又衍伸出什麼樣的民間傳說?圖/Unsplash根據邱仲麟研究員蒐集的文獻,中國史上確切的鯨豚擱淺記錄可能始於兩漢。
早在西元前16年(西漢永始元年)就出現記載:「北海出大魚,長六丈,高一丈,四枚。
」接著在西元前4年及西元173年,也都有將鯨豚形容為「大魚」的記載。
這個時期多是簡單記錄鯨豚的大小,但到了近世,描述就變得豐富許多。
例如在明嘉靖《灤志》就記載:「房魚,出海,極大,如房。
或隨潮汐陷沙上,土人割脂熬油。
」另外,明崇禎《黃縣志》則有相當生動的描述:海魚莫大於䱜,長或一、二十丈,三五成群,順流噴浪如雪,山脊翅浮紅水面,如百十赤幟。
舟遇之速避,稍遲即可吸口吞舟,故俗名「吞船䱜」。
這些出現在地方志的記載,不僅對鯨豚的大小做出如房子般巨大、且能張口吞船的誇張比喻,也描繪了牠們三五成群現蹤,從頭頂噴水、在海上翻身等生活習性,讓我們從字句間拼湊出古代的鯨豚生態、人與鯨豚的互動,以及古人如何從其文化視角看待鯨豚與其擱淺現象。
海上之「豬」?史料所描繪的鯨豚樣貌古人對於此般海中龐然大物尚未有「鯨豚」的概念,多半用生活中既有的動物來形容。
猜猜看以下描述是指海豚或鯨魚?地方志中常見「海豬」的記載。
在明嘉靖《欽州志》曾有這樣的形容:「其頭類豬」、「無鱗,大似海豬」。
清代《連江縣志》也有「海豬魚」的記載,形容其「渾身深黑,形體、腑臓與猪略同。
鼻在腦上,噴水直上。
」另有一種生物名叫「海鰌」,「鰌」在今日雖為「鰍」的異體字,但在此處應唸作「ㄧㄡˊ」。
在《水經》中曾有這樣的記載:「海鰌魚,長數千里,穴居海底,入穴則海水為潮,出穴則潮退。
」北宋《江南野史》則說:「有海鰌,形如大堤,長數十丈。
」從「長數千里」到「長數十丈」,我們可以得知,海鰌的形容是從其驚人的體長來描繪。
明崇禎《肇慶府志》更有一則特別的「海鰌」記載,說其「遍體礪房石砌,積如丘山。
」記錄者觀察得非常仔細,「礪房石砌」應該是指寄生在皮膚上的藤壺,要能如此詳實描述身上特徵,表示這隻「海鰌」可能擱淺在海灘上,才得以近距離觀察。
從海豬到海鰌,你猜到哪個是指海豚?哪個是指鯨魚?從上述文獻記載可以推測,關鍵在於海豚、鯨魚的體形差距,古人多稱海豚為「海豬」、鯨魚則為「海鰌」。
古人多稱海豚為「海豬」,認為其頭與豬相似。
「豚」字等同於「豬」,兩者也同為哺乳類動物。
圖/Unsplash古人多稱鯨魚為「海鰌」,身上常有大片藤壺寄生。
藤壺會伸出觸手捕食海中的浮游生物,以及鯨魚周遭的有機質。
圖/iStock這些突然躍出海面、或是擱淺在海灘的大魚到底是什麼?已遠遠超出古人的知識範疇,只能從其外觀特徵或動作來命名。
除了「海豬」、「海鰌」、「海鰍」等名稱,另有視其龐大的體形,稱之為「房魚」、「海象」、「鱌魚」;也有尊稱為「海龍」、「海龍翁」、「海主」,甚至有記載為「海燕」者,名稱可說是五花八門!在那個沒有相機的時代,文字的描述更為豐富,充滿古人天馬行空的想像力。
爬梳臺灣早期的鯨豚擱淺記錄清乾隆9年,閩浙總督在奏報福建省當年2月的雨水和糧食價錢時,附帶報告了在上一年的12月,臺灣北路的白沙墩(今日苗栗通霄一帶)有「巨魚二十二尾,頭大丈餘,口闊四尺,腹寬二丈,尾大七尺餘,蝦尾魚身,約長三丈有奇。
目生腹下。
其魚黑色,聲如牛鳴。
隨潮擱淺,未識其名。
」此外,《重修臺灣府志》中也提到同一年在白沙墩發現「雷擊死巨魚二十二尾於沙上」、「頭似豕」、「來時聞隱隱有雷聲,隨潮擱淺,如排列狀。
背上各有一孔,黃水流出。
」這些記載明確說出「擱淺」現象,雖然記錄者仍「未識其名」,不知道這些擱淺的生物是什麼,但將「巨魚」、「頭似豕」、「聲如牛鳴」等敘述,與前面的記載互相比對,可得知這是一起發生在臺灣的鯨豚集體擱淺現象。
清末澎湖海邊也曾發現鯨魚擱淺,人們還在其腹中發現兩隻百來斤的大魚。
在割肉取油時,魚尾突然甩動,將數千斤的巨石擲到百丈之外,成為人們口耳相傳的巨魚駭聞。
圖/點石齋畫報大可堂版第十冊鯨豚擱淺的原因至今依然眾說紛紜,可能是受暴風雨、地震、雷擊影響,或追船誤入淺灘所致,也有可能在不知不覺中受特殊地形牽引。
邱仲麟研究員在整理文獻時有一驚奇發現,鯨豚擱淺記載較多的區域,主要在舟山群島以北海岸,尤其以錢塘灣與長江口一帶最多。
清末的西洋傳教士丁韙良在其著作《中國覺醒》就指出「錢塘江是鯨魚的陷阱」,並說:「這個漏斗狀的海灣,潮位出奇地高。
當每月初一或十五,太陽和月亮的引力出於同一方向時,海水便咆哮地衝向岸邊,形成了巨大的潮汐。
錢塘江大潮不僅摧毀船隻,就連大海深處的龐然大物也無法抵禦那難以抗拒的推力。
」錢塘灣的地形是外寬內窄的「喇叭口」,使潮汐容易產生洶湧的浪濤,形成世界三大湧潮之一的「錢塘潮」。
雖然鯨豚擱淺的原因至今仍無定論,但在錢塘灣附近容易擱淺,很可能是因為當地特殊的地形使鯨豚往此聚集,當洶湧的潮汐來臨,就特別容易被潮浪捲入而擱淺。
錢塘潮。
圖/Wikimedia過去無法解釋的奇觀,「巨魚」擱淺的傳說對古人來說,這些龐然大物突然擱淺在沙灘上,想必是難以理解的奇觀,因而產生許多光怪陸離的神鬼傳說。
貶謫說:興風作浪,海神降落處罰古人觀察到,擱淺死亡的鯨豚常常沒有眼睛!彷彿遭行刑後流放邊陲。
北宋《釣磯立談》就記載:「潯陽潮退,有一大鰌,環體於洲上,時時舉首噞喁,水自腦而出,數日乃死。
瀕江之人饜食其肉。
世說以為海神鑿腦取珠,因以致斃。
」歐陽修也曾在詩作中留下「有時隨潮來,暴死疑遭謫」此一經典名句。
清代學者錢泳則在其著作《履園叢話》留下鄉野傳說:「大凡東海有巨魚流入內地者,必無目,無目,故隨潮而進也。
相傳此魚在海中作風浪翻船至傷人者,必有海神抉其目。
」另一位作家黃逢昶在臺灣寫下的《竹枝詞》也記載地方傳聞:「土人云是魚吞舟不少,龍王剜目示眾」。
從「海神鑿腦取珠」、「暴死疑遭謫」、「海神抉其目」等敘述可知,古人將當時的懲處制度用於解釋鯨豚擱淺現象,歸因於鯨豚犯錯後被海神處罰,行刑挖目後貶謫異地。
閏魚說:閏年報到!鯨豚頭形隨生肖變化?依據海邊居民的觀察,每到閏年就會有鯨豚報到,因此稱鯨豚為「閏魚」。
早從明代開始,在長江以北、黃海海濱就出現這樣的傳說。
明嘉靖《通州志》就記載:「閏魚,形甚鉅,其骨可以為橋梁。
每閏年始有,故名閏魚。
」另有《如皐縣志》記載:「閏魚,無定形,閏年秋潮,颶風推出海,其大吞舟也。
」此外,更有閏魚的頭形會與該年生肖相似之說。
例如江蘇東臺人宋武庭說:「閏魚則非閏年不可見也,且形狀不一,按其所閏之年枝生肖而變更焉。
如子年則鼠首魚尾,丑年則牛首魚尾,推而至於寅年虎首,卯年兔首,無不酷肖。
」這些記載展現古人將自然現象與民俗節氣結合的文化思維。
清末「閏魚出海」圖文記事。
老人們相傳每逢閏月,海中總有大魚被沖上岸,因為大魚平時興風作浪、打翻漁船、以人為食,如今才會擱淺,成為人們的美食。
圖/點石齋畫報大可堂版第四冊神蝦押巨魚說:鯨魚、蝦子,傻傻分不清!另一種記載也相當有趣,清代的葉良儀在其著作《餘年閒話》中提到,居民看到海外有「四大桅杆(船上懸掛帆的杆柱)悠颺而至」就知道是「閏魚」來了。
這裡提到的「四大桅杆」乃是:「兩大蝦釘其目,押之使上,桅杆即蝦鬚也」。
魚來後,則天氣漸晴,「居民掇梯魚身,先用鋤撥去砂石,然後以刀斧剜其肉,熬油為燃燈之用。
」競相割取三、四日……,接著「又忽晦冥,則蝦復來押之回矣」。
為什麼蝦子會和鯨魚扯上關係,甚至成為懲處鯨魚的獄卒?邱仲麟研究員解釋,會有「兩大蝦釘其目」、「桅杆即蝦鬚」等形容,可能是因為從陸地遠望鯨魚時,其從海中躍起的瞬間,身體兩側的鰭猶如蝦子的兩隻大螯,因此流傳鯨魚擱淺是「神蝦押巨魚」降貶上岸的緣故。
「神蝦押巨魚」傳說,可能是古人誤將鯨魚的鰭看成蝦子的大螯。
圖/研之有物(圖片來源/Unsplash、Pixabay)地毯式搜尋史料,縱觀鯨豚文化史邱仲麟研究員的辦公室充滿各式文獻史料,研究主題遍及明清時期的都市、醫療、花卉、西洋鏡、公共衛生、軍事防禦、鯨豚擱淺史等。
圖/研之有物鯨豚擱淺事件常記載於中國各地的地方志,卻缺乏有系統的文獻整理。
邱仲麟研究員地毯式搜尋中國各地的地方志、筆記、詩文、報紙等文獻,將有提到鯨豚的史料儘量收集、剪貼成冊,並從中整理出古代對鯨豚外觀的描述、統計擱淺地點與季節,並探討古人對龐然大魚突然現身所衍生的各種傳說故事。
每則鯨豚史料皆剪貼成冊,上頭仔細標註資料來源、畫出重要段落,是多年來飽覽各式文獻所累積的豐碩成果,從中可見歷史學家治學的嚴謹態度。
圖/研之有物從鯨豚史料的研究出發,我們可以得知古人看待海洋生物的態度、應用海洋資源的方式,甚至能觀察古今鯨豚生態的變化。
例如明清時期曾記載,長江流域有「中華白海豚」、「白鱀豚」出沒,如今皆因工業和漁業發展的嚴重侵害而數量銳減,瀕臨絕種。
中華白海豚,主要分布於東印度洋至西南太平洋海域,臺灣、中國、馬來西亞、泰國等地皆可見其蹤跡。
每逢農曆3月下旬,臺灣海峽風浪漸平息,早年的討海人常見到這群嬌客。
因恰逢媽祖誕辰月份,人們相信牠們是捎來媽祖訊息的「媽祖魚」。
圖/inmediahk鯨豚擱淺研究不僅豐富了中國文化史中有關海洋生物的內涵,也呈現不同時空背景下所蘊含的文化思維與古今變遷。
延伸閱讀邱仲麟老師個人網站【110年知識饗宴—胡適院長科普講座】邱仲麟研究員「鯨豚擱淺:中國歷史上的例子」 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》,素養強化訓練今天就展開!相關標籤:史語所擱淺文化史歷史海豚鯨豚擱淺鯨魚熱門標籤:大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論
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