天文觀測定位之演進及其省思 - 國立臺灣海洋大學

在 鄉 下 ? 12
3. 「 美 貌 」 的 審 度 是 否 是 人 的 天 性 ? 或 嬰 兒 和 成 人 對 「 美 貌 」 的 排 序 , 是 否 相
同 ? 13
4. 「1,2,3,4,5,?」 猜 一 猜 該 數 列 的 最 後 一 個 數 字 為 何 ? 除 了 「6」 以 外 ,
你 知 道 它 的 答 案 有 可 能 是 「126」 或 其 他 數 字 嗎 ? 14
5. 甲 、 乙 兩 城 市 的 人 口 數 分 別 為 10,000 人 和 2,000 人 , 兩 城 市 相 距 12 公 里 。
(1) 若 興 建 圖 書 館 ( 正 偏 好 ), 目 標 函 數 為 兩 城 市 的 人 們 至 圖 書 館 平 均 距 離 為
最 小 , 則 興 建 地 點 在 何 處 ?
(2) 若 興 建 垃 圾 掩 埋 場 ( 負 偏 好 ), 目 標 函 數 為 兩 城 市 的 人 們 至 垃 圾 掩 埋 場 平
均 距 離 為 最 大 , 則 興 建 地 點 在 何 處 ? 15
三 、 天 文 觀 測 定 位 之 演 進 及 其 省 思
天 文 觀 測 定 位 涉 及 了 座 標 系 統 、 天 文 學 及 其 觀 測 儀 器 等 , 本 章 首 先 對 天 文 航
海 基 本 分 析 圖 之 建 構 作 說 明 , 繼 而 簡 述 天 文 學 發 展 簡 史 , 最 後 對 天 文 觀 測 之 定 位
原 理 及 其 觀 測 儀 器 的 演 進 作 簡 介 , 過 程 中 則 有 吾 人 之 歷 史 省 思 。
( 一 ) 天 文 航 海 基 本 分 析 圖
天 文 航 海 的 核 心 重 點 在 於 觀 測 天 體 , 如 太 陽 、 月 球 、 行 星 和 恆 星 等 來 決 定 船
位 ; 具 體 言 之 , 即 觀 測 天 體 高 度 配 合 其 觀 測 時 間 以 定 位 。 觀 測 時 間 可 得 知 天 體 位
置 , 此 有 賴 於 天 文 學 中 對 天 體 位 置 的 預 測 理 論 ; 至 於 天 體 高 度 則 使 用 六 分 儀 即 可
測 得 。 據 此 , 分 析 圖 的 架 構 必 須 考 量 地 球 、 天 體 、 及 觀 測 者 三 者 並 整 合 之 。 準 此 ,
定 義 「 天 球 」 為 「 以 地 球 為 球 心 , 無 窮 遠 為 半 徑 之 球 面 , 並 假 設 所 有 天 體 附 於 其
上 。」 由 於 地 球 自 西 向 東 自 轉 (rotation), 因 此 天 球 上 所 有 天 體 則 產 生 自 西 向 東
之 視 運 動 (apparent motion)。
1. 地 球 座 標 系 統 (the earth and its coordinates)
如 圖 3 所 示 。 相 關 名 詞 定 義 如 下 述 :
(1) 軸 (axis): 地 球 據 以 自 轉 的 軸 。
(2) 極 (pole): 軸 與 地 球 面 的 交 點 。
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曾 志 朗 ,< 也 是 城 鄉 差 距 >,《 科 學 人 雜 誌 》 第 21 期 (2003.11), 頁 24。 由 於 臭 氧 對 植 物 的
生 長 具 有 抑 制 作 用 , 而 城 裡 的 臭 氧 被 其 他 污 染 源 沖 淡 , 使 得 城 市 裡 的 樹 木 長 的 較 高 大 。
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曾 志 朗 ,< 嬰 兒 眼 裡 有 西 施 >,《 科 學 人 雜 誌 》 第 32 期 (2004.10), 頁 1。 美 貌 的 審 度 是 人 的
天 性 ; 經 過 20 幾 年 的 社 會 化 , 大 學 生 對 美 的 看 法 竟 然 和 初 生 嬰 兒 一 致 。
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根 據 現 象 觀 察 , 其 函 數 公 式 是 F(x) = x , 所 以 F(6) = 6; 然 規 律 亦 有 可 能 是 人 為 的 建 構 , 例 如 ,
F(k) = (k −1)(k
− 2)(k − 3)(k − 4)(k − 5) + k , 該 函 數 符 合 1,2,3,4,5 的 前 提 , 於 是 F(6) = 126 。
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可 採 用 線 性 規 劃 (Linear Programming) 求 解 之 , 其 最 佳 解 必 落 於 端 點 上 。 從 直 覺 可 判 斷 出 圖
書 館 興 建 於 甲 城 市 上 , 而 垃 圾 掩 埋 場 則 在 乙 城 市 上 ; 本 題 真 正 的 意 涵 在 告 誡 :「 學 術 工 作 者 應 以
謙 卑 的 態 度 面 對 公 共 事 務 。」
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