梵谷名著《星夜》 「漩渦」暗藏流體力學

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2024/10/01 第576期  |   訂閱／退訂   |   看歷史報份   |   粉絲專頁 本期索引 ＊小編微手記 臺博館邀你當「未來戰士」 ＊閱讀知天下 梵谷名著《星夜》 「漩渦」暗藏流體力學 ＊話題補給站 人類基因可保存300億年！ ＊作文小錦囊 聯合報寫作教室—用ORID思考減塑運動 ＊活動報馬仔 樂學盃徵文賽 一起成為「健康生活智慧通」！   臺博館邀你當「未來戰士」 臺博館南門分館正展出的「未來戰士—永續地球環境特展」，運用科技互動遊戲及多元展示，引領觀眾按提示完成拯救地球環境的任務。圖/臺博 圖片故事：臺博館南門分館推出「未來戰士—永續地球環境特展」，運用科技互動遊戲及多元展示，引領觀眾化身探險家，按照提示完成拯救地球環境的任務。 展覽以太空人尋找移居星球為背景，邀請觀眾化身「未來戰士」，彙整空氣、水、土地、生物等32個地球危機，透過一系列「思考」、「選擇」及「探索」，請觀眾為地球環境提出永續解方。 現場另以大面積陳設海洋廢棄物與各類資源回收物，以及與快時尚、電器，玩具等人類生活相關的日常物品，邀請觀眾從飲食、消費、能源、水資源、交通碳排等方面思考，如何透過具體行動改善現況。 臺博館是國內歷史最悠久的自然史博物館，也是文化部所屬機構第一個通過環境部環教場域認證的博物館，長期關注文化多樣性和生物多樣性。本次特展結合館藏特色，在生物圈展區中並陳動植物標本，讓觀眾共感生物面臨的生存挑戰。 環境部部長彭啟明指出，目前最嚴重的兩大環境問題，第一是廢棄物，特別是海廢和塑膠微粒；另一項是氣候變遷、能源轉型問題。他認為唯有從小開始養成思考新的方法，並且實際化作行動，才能改善未來人類生活。 好讀五問： 1.上網查一查什麼是5R行動。 2.減少食物浪費，想想看有哪些是愛惜食物的做法。 3.就你觀察，身邊最常見的丟垃圾NG行為是什麼？ 4.回想自己最近一個月的消費，最好跟最不好各舉一例。 5.提出一個你認為可以「以租代買」的物品和理由。 10月3日/周四中午12:00截稿，獲刊登者贈小禮一份，另選特別獎贈神祕禮，本期禮物於11月寄送。投稿由此去   梵谷名著《星夜》 「漩渦」暗藏流體力學 文/陳韻涵輯 科學家分析發現，梵谷畫作《星夜》的螺旋符合湍流理論的力學表現。圖/維基百科 荷蘭畫家梵谷（Vincent van Gogh）於1889年創作的《星夜》（The Starry Night）是藝術史上最引人入勝的油畫作品之一，畫中描繪法國南部聖雷米「聖保羅精神療養院」窗外的絢麗星光與翻騰雲彩。《星夜》在梵谷自己割傷左耳住院休養之後繪製，畫中漩渦普遍被解讀為梵谷創作時的身心混沌狀態。 時隔逾1世紀，法國與中國物理學家團隊分析驗證，《星夜》的流轉夜空其實符合流體動力學的「湍流理論」（theory of turbulence），研究結果9月刊登於《流體物理學》（Physics of Fluids）期刊。 中國力學學會與北京大學工學院指出，湍流是自然界的流體運動現象，屬於隨機、3D的非定性旋轉流動。湍流現象普遍存在我們生活當中，牛奶倒進杯裝紅茶中，杯中出現的漩渦狀混合過程即為一例。 美國有線電視新聞網（CNN）舉例，湍流是在流體中可觀察到的自然現象，宏觀來看包括溪流、洋流、暴風雨雲和煙霧。湍流是混亂的，因為大漩渦或漩渦形成期間，會分解為小漩渦，這種看似隨機的湍流，其實循著可透過數理方式預測或解釋的模式出現。 研究人員透過高解析度數位圖片檢視《星夜》畫作的天空中呈現的14個螺旋和漩渦筆觸，作為大氣湍流的「顯示追蹤劑」，仔細檢查其空間特性及顏料亮度，並與蘇聯時期數學家科爾莫哥洛夫（Andrey Nikolaevich Kolmogorov）於1940年代發表的「湍流理論」做比較。經過仔細檢視和比對，證實《星夜》畫作中的渦流，符合科爾莫哥洛夫的湍流理論。 《星夜》的漩渦不僅在宏觀尺度上，符合科爾莫哥洛夫理論的預測。研究團隊還發現，《星夜》的漩渦在微觀層面的油漆和部分背景漩渦也呈現出「巴切勒尺度」（Batchelor's scale）的統計特徵。巴切勒尺度描述湍流中，更細微漩渦的分布模式，例如海洋（大渦流）中漂浮的藻類（微渦流），或是風中（大渦流）的灰塵（微渦流）。 中國廈門大學海洋與地球科學學院研究員、物理學者黃永祥（Yongxiang Huang）表示，梵谷顯然不會知道這些物理定律，但他可能花費很多時間，觀察大自然的湍流現象。 比亞堤認同黃永祥的研究結果，說道：「梵谷的美麗畫作與湍流有許多相似的統計數據，這個巧合令人訝異。」   人類基因可保存300億年！ 文/陳韻涵輯 英國南安普敦大學19日宣布，光電系教授卡贊斯基（Peter Kazansky）帶領科研團隊，以超快雷射（ultra-fast laser）將整個人類基因組刻印在「5D記憶晶體」上，這種記憶晶體具備絕佳的保存特性，讓人類基因藍圖得以長久保存。 5D記憶晶體由奈米結構的熔融石英玻璃製成，這是地球上最耐化學和耐熱的材料之一。這款特殊晶體可承受極端環境，如冰凍、火災、攝氏1千度高溫，以及每平方公分10公噸的直接衝擊力，即使長期暴露在宇宙輻射下，也不會發生變化。5D記憶晶體10年前即獲金氏世界紀錄認證為「最耐用的數位儲存媒體」，可在室溫下穩定保存300億年，而在攝氏190度高溫的「預期壽命」則為138億年。 卡贊斯基領導的團隊使用超快雷射將人類基因組數據，精確刻在20奈米的空隙中，不同於在平面紙張標記，前述方法使用兩個光學維度（光的偏振和強度）和3個空間座標（x、y、z），包含奈米結構的長寬高、方向和位置。 合成生物學近年迅速發展，目前已可合成細菌。卡贊斯基說：「5D記憶晶體讓我們得以建立永久基因資料庫，未來或許可以合成植物和動物等複雜的生物體（生命有機體統稱）。」 研究人員在晶片上加入視覺引導的「鑰匙」，顯示生命的組成元素（氫、氧、碳和氮）、核酸序列的4種鹼基及其分子結構、去氧核糖核酸（DNA）雙螺旋結構模型，以及基因定位等資訊，讓發現者知道裡面儲存的是什麼，以及如何使用這些數據。但未參與研究的英國倫敦帝國學院DNA資料庫教授海尼斯對未來的生物將如何讀取這些數據抱持疑問：「這個設備在數百年後還會存在嗎？我現在用10幾年前的iPod聽音樂都有困難。」   聯合報寫作教室—用ORID思考減塑運動 文╱聯合報寫作教室講師趙文霙 從2002年起環境部公告塑膠袋限制使用辦法，開始逐步推動減塑運動，至今年7月起全國47處市場開始串聯減塑，預計可大幅減少塑膠袋使用量。回顧過往，管制前塑膠袋年使用量約200億個，至今已減量約50%，但因過去管制對象未包含傳統菜市場與夜市，根據聯合報〈圖解減塑推進史〉的圖表統計顯示，傳統市場、小吃攤在塑膠袋的使用率居高不下，而全國塑膠袋的使用量有「愈減愈多」之疑。 減塑政策一直是民眾所關心的議題。我們可以藉由圖表的資訊，運用ORID討論法來聚焦思考如何減塑，分析目前的概況是什麼？探討減塑運動究竟該怎麼做會更好？（見表格） 問一個好問題，有時候比得到答案更重要。運用ORID聚焦討論法，思考我們所關心的地球永續發展、環境減塑議題，企盼能在重視感受的基礎上，串聯出減塑的行動力！ （本文由聯合報寫作教室提供） ●想知道更多寫作技巧嗎？《40週寫作覺醒影音書》不僅集結聯合報寫作教室專欄，更新增教師解析引導影音課程，只要跟著扎實完成40週的寫作訓練，就能擊破練習困境，聯合學苑教育商城現正優惠中。   樂學盃徵文賽 一起成為「健康生活智慧通」！ 108課綱上路後，不論是國中會考、大學學測的考題幾乎跨領域、素養導向，但是要如何從培養跨域學習、思辨的能力，自然得從生活中的小事開始。 樂學網、《好讀》周報今年再度攜手舉辦「樂學盃議題寫作比賽」，以「健康生活智慧通」為主題，邀請大家從「班班有冷氣、網路成癮、媒體識讀」三個題目中擇一論述。 本屆樂學盃徵文至2024年11月30日截止，12月25日於聯合報教育服務官網「聯合學苑」（udncollege.udn.com）公布得獎名單。投稿詳情可至樂學盃官網 查詢。   •培養溝通能力 打通人際網絡 溝通力是現代社會中不可或缺的軟實力，不論是在職場、家庭或社交場合，溝通能力會直接影響與他人相處的品質。溝通不只是語言的表達，還包括情感的傳遞及對他人話語的理解，有效的溝通能力有助於建立良好的人際關係。要如何練就溝通力，以下方法可供練習。 •「中產階級版」退休移民新選擇！ 你想像過退休後的生活嗎？有些人已開始規劃晚年，在台灣有許多養生村、安養院，但近年許多國家針對退休人士推出了專門的「退休簽證」或「養老簽證」，讓長輩可以在當地長期居住，享受退休生活，體驗不同的人生之旅。     聯合報系教育事業部 │新北市汐止區大同路一段369號 │ 電話：02-86925588 │ 傳真：02-86433968│

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