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孫維新

國立自然科學博物館 館長

1979 年畢業於台灣大學物理系,於 1987 年獲得美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)天文學博士學位,隨即進入美國太空總署(NASA)工作,於 1989 年受邀回台教書,歷任中央大學、台灣大學教授,科學教育中心主任,天文學會理事長。

創新發展天文教育方法,推動天文科普活動,讓社會大眾都能接觸天文宇宙太空的科學新知,獲頒中央大學和台灣大學的教學傑出獎及社會貢獻獎,並獲得小行星命名的殊榮。

曾親自製作及主持電視影集、參與電台節目擔任長期來賓,以及撰寫科普書籍和專欄,獲得金鐘獎、金鼎獎、金籤獎,和金帶獎等台灣社會教育重要獎項。

於 2011 年起,擔任位於台灣台中的自然科學博物館館長,該館兼有自然館和科技館的特色,是台灣最大且最專業的自然科學類博物館,並親自參與策展及規劃展教活動,創新博物館科學教育形式,吸引不同年齡層的民眾入館,使該館於 2013 年獲美國專業年報評選為全世界前 20 大博物館的第 18 名。

【 在自然中看見科學,用科學來理解自然 】
講座時間:2016-11-20 10:00:00
講座地點:國際會議廳

大自然中的萬千事物,背後都有它的道理,科學工作者長期以來透過觀察、推測、分析、實驗,逐漸找到萬事萬物背後一以貫之的道理,這就是科學發展的過程。

這個過程中很重要的兩個特色,就是「無我」和「認錯」,不會執著於自己的一偏之見,而需要接受邏輯分析後的客觀結論,如果自己的想法最終被證實是錯的,就坦然接受,並協助將正確的事實公諸大眾。這種作法,需要真誠的面對自己和在大自然面前的謙卑態度。

在這場演講中,我會從動物、植物、大地,到星空,再回到生活中的日常現象,瞭解「在自然中看見科學,用科學來理解自然」的真義為何。

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「把科學推向舞台,以知識震撼人心。」——孫維新

在泛知識節第二日,登板的首席講者,正是赫赫有名的自然科學博物館孫維新館長。孫館長在執掌科博館前,先後任職於國際太空總署(NASA);中央大學物理系、天文所與台灣大學物理系等學術機構。歷年來在推廣天文教育上更是不遺餘力,他所開設的「認識星空」課程,更是多年來榜上有名熱門選修課程。許多今日年輕一輩的天文愛好者,或是以學術研究為已任的年輕研究者們,就有可能是在求學啟蒙時期,聽了一場孫老師的課程而義無反顧地探索知識最浩瀚的疆界。

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然而,科學的傳授與知識的分享,並不總是那麼地有趣迷人。課堂上的科學講授,更因考試制度的限制與教育資源的擠壓,而徒增無趣與學習者的恐懼。孫館長認為,

「過去用科學教科學的方式,是一個應該戒除的壞習慣。我們應該用生活、用大自然、用藝術教科學。讓學生在完全沒有心理準備的情況下,才能灌輸想要教給他的東西。」

也因此,多年來孫館長推廣展演了多樣演示實驗的教具,更譜出數齣以偉大科學家生平為題的舞台劇。讓科學知識能重現於手邊,更活躍於舞台之上。

在泛知識節的舞台上,孫館長也帶來了多樣演示實驗教具,來解釋生活中的科學。例如我們都知道當物體傾斜角度過大時,會受到地心引力的影響而傾倒,但是對於旋轉中的陀螺或陀螺儀,只要還在轉動時,就能維持到將近水平於地面的角度而不傾倒。進一步觀察,會發現這時候的陀螺除了自轉以外,陀螺的軸心還會有一個緩慢偏移的現象。這個偏移方向與地心引力和陀螺軸心垂直,讓陀螺軸心所指的方位緩緩移動。

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而擺到地球來看,地球也有著一樣的運動現象。除了地球本身的自轉,繞行太陽的公轉以外,地球的自轉軸也有著週期長達兩萬六千年至兩萬八千年的緩慢偏移(進動)。這個偏移會造成一些星象上運用的差異,例如目前地球的軸心往北方會指向北極星,但隨著地球自轉軸的偏移,一萬四千年後地球自轉軸指到的星會變成織女星。孫館長打趣地說,屆時的中國文化基本教材在教《論語》時,原先的子曰:「為政以德,譬如北辰,居其所而眾星拱之。」應該與時俱進將「北辰」改為「織女」了。

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陀螺除了自轉以外,陀螺的軸心還會有一個緩慢偏移的現象。這個偏移方向與地心引力和陀螺軸心垂直,讓陀螺軸心所指的方位緩緩移動。圖/By Juni, Flickr, CC BY 2.0, wikimedia commons

不過,地球自轉軸的偏移並不只影響北極星的地位。這個現象更與占星術有關。今日我們所說每個人的星座,或是所謂的「黃道十二宮」,指的其實是兩千六百年前,巴比倫天文學者觀測到有十二個位於太陽在天空運行軌道的星座。當每個人出生時,此時太陽位於黃道星座的位置,就會被認定為這個人的所屬星座。並以此發展至今成為了兼談心理與運勢的占星術。

然而,這其中所出現最大的問題,就是隨著兩千六百年地球自轉軸的偏移,導致今日太陽通過各星座的日期,比起巴比倫王朝時期晚了將近一個月。也因為地軸偏差之故,讓過去不在黃道上的蛇夫座,在現在也成為黃道星座之一。孫館長說「你聽了一輩子的星座故事,但壞消息是,你根本不屬於你以為的星座。」這個地球運動現象的發現與黃道星座的改變。讓我們對自然的理解更加深入與正確。但也點出了今日占星術並沒有隨著科學的進展而與時俱進的缺陷。

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孫館長說「你聽了一輩子的星座故事,但壞消息是,你根本不屬於你以為的星座。」就因為蛇夫座的加入。圖/Public Domain, wikimedia commons

相比起宇宙的浩瀚,人類所理解的知識仍微乎其微。但藉由生活常見的玩具,我們就可以一窺星球運動的奧秘與理解知識發展途徑,更進一步啟迪興趣,鼓舞每個人踏上探索知識的未至之境。孫館長也鼓勵在場所有的科學愛好者們

「看到這些你不知道的事,去找出答案。這就是探索科學的痛苦與喜悅所在。」

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