地球科學科

目前不論是國內或國外，專家或業餘工程人員都熱衷於新能源的開發，最流行的即是以太陽能的收集作加熱器，標準的太陽能加熱系統由三個部分組成，太陽能收集器、儲熱氣和熱能分配。太陽能收集器最好能永遠面向太陽成垂直，所以製一個控制器能讓收集器的面永遠面向太陽。

平林溪化石大部分都是大又堅硬的礫石，這些礫石是從上游九分二山岩塊經由河流切割、沖刷、侵蝕搬運作用，經過長時間歲月的滾動搬運，大部分的礫石已被磨蝕成破脆不易辨認化石，我們在中寮平林溪採集到的化石有貝類、螺類（軟體動物）、單體珊瑚（腔腸動物）、海膽（棘皮動物）、有孔蟲（單細胞動物）化石埋藏於中部中新世石門層。平林溪化石以扇貝類化石和單體珊瑚數量最多，海膽、螺類、牡蠣化石數量較少，尤其常常會採集到不同種扇貝類在同ㄧ顆化石中，或單體珊瑚和貝類螺類在一起的化石，因此就有單體珊瑚和螺類生物彼此共生的理論提出，在平林溪也有採集到單體珊瑚和螺類的化石，如此更能證實單體珊瑚和螺類彼此共生理論的真實性。根據這些化石在地層中出現的多寡和種類，能夠了解臺灣古地層沉積的時代環境，並和其他區域的地層進行比對以確認其它化石的身分。

五年級觀測一年的太陽高度角和氣溫的變化，對於在不同地點或不同高度，所測得的溫度差異，感到好奇，以及日照下、日落後、地落後，地面上各處的溫度和地下、水裏的溫度又有什麼不同的變化呢？這些問題引起同學們濃厚的好奇心理，於是共同討論，擬定計劃，利用溫度計(溫寶寶)分組實地觀測，以解決心中的疑難問題。

哇！好高興呀！老師指導我們科學展覽，在上屆展覽中，觀測有關天氣概況等，得到全國地球科學初小組第一名，倍增我們對「她」的興趣和信心。當老師上自然科學第七冊（四年級上學期）第二單元『雲』中，更使我們對『她』有一種說小出的喜悅。我們可以冉在老師的指導下，研究出各種雲彩、形狀雲量，將會大自然的影響很大。俗語說：「旱霞不出門，晚霞晴千里。」確實印證，當年的兵家孔明先生的「借東風，火燒連環船」一事，確有此事，證明了繼續不斷的觀察天空景象，當可推測將要發生的事倩。因此，引起我們對天氣的觀察記錄，有莫大的興趣，並竭力有恆的來研究天氣的變化。

我們對自然科的活動，都非常有興趣，尤其是上「火山和地震」這一課時，談到「地熱的利用」，更是令我們關心而有興趣；老師又補充說：「現在世界上的許多國家，為了解決能源不足的問題，都正在努力尋找新能源，利用地熱就是其中的一項。我國是世界上第十一個研究利用地熱來發電的國家……」我們一方面感到非常光榮，一方面引起了我們進一步認識地熱的動機。在老師們的指導下，我們走向地熱谷，走向溫泉區，走向噴氣孔 … 一開始了有趣的觀察實驗活動。

我們利用 Ia 型超新星來驗證討論哈伯定律(Vr = H ×d )與測量哈伯常數、探討宇宙年齡，並討論宇宙加速膨脹的可能性、哈伯常數是否為恆定值等。利用網路找出Ia型超新星觀測資料，並借由此型超新星可當成標準燭光(StandardCandle)的特殊性質，我們可以很容易算出星體的距離d ，再借由觀測到的紅移值(RedShift)可算出星體遠離我們的徑向速度 Vr (Radial Velocity)，最後再利用數值方法求出最佳擬合直線來得到哈伯常數。我們從資料、各式理論進行討論分析，認為宇宙極有可能在加速膨脹，意即哈伯常數並非恆定值。我們得到的哈伯常數分為高、低紅移兩部分，以低紅移超新星測量到的哈伯常數~57.6km/s/Mpc；以高紅移超新星測量到的哈伯常數~ 30.6/km sMpc；並綜合高、低紅移超新星，測量到的哈伯常數~ 31.7/km sMpc。若假設哈伯常數為恆定值，低紅移資料對應的之宇宙年齡約 170 億年；高紅移資料對應之宇宙年齡約 319 億年；綜合高低紅移資料對應之宇宙年齡約 309 億年。由於宇宙極可能加速膨脹，哈伯常數極可能是時間的函數，所以宇宙年齡可能也並非簡單哈伯常數的倒數就可算出。

同一種現象，甚至相同的測量工具，從不同的角度切入或是用更細膩的方式去觀察，往往可以得出完全不同的結果。例如觀察單擺，除了來回擺動之外，如果觀測的時間超過一小時以上，就可以看到單擺的擺動面會有明顯的轉動，從而證明了地球的自轉。而我們的圭表測量也如同這樣的情況。我們實驗探討發現，圭表所呈現出來的光影長度變化不只可以對應四季的不同，也可以說明地球不是等速率的在公轉，更可以由數據的比對中找出近日點與遠日點的確切日期，並進一步透過橢圓數學的模擬獲得地球繞日公轉的長短軸比值。如果有萬有引力定律來算出地球公轉的平均半徑，我們幾乎也可以描繪出地球公轉的橢圓模型了。

秋季旅行時本校舉辦陽明山國家公園之旅，當到了小油坑時，我們聽到了大地的怒吼聲，老師用麥克風介紹著，但卻聽不清楚，回家後，小油坑─飄渺的煙霧；隆隆的噴氣聲；黃澄澄的硫磺結晶；刺鼻的硫磺味，以及受風化而鬆軟的岩石，仍然留在心中，許多問題：例如─溫泉是怎麼產生的？硫磺是從那裡來的?岩石怎麼變成白色的？植物怎麼都長不出來呢？都值得研究，於是和幾位同學組成研究小組並請老師指導，經過多次的實地研究、實驗分析，尋找資料，終於得到深一層的認識。

因為生物課講到「北京人」、「南方猿人」，同學們便紛紛去尋找化石，於是引起了先民石器的發現。去年台灣大學考古系前來發掘，更引起了我們的興趣。

本研究主要探討桃園市境內的南崁溪河床土壤。首先， 我們從圖書館、網站上尋找有關南崁溪與土壤的資料， 再來沿著南崁溪勘查附近生態環境， 採集河床土壤當樣本來研究， 進一步設計實驗以了解土壤的特性， 比較南崁溪各河段土壤的異同。經過我們調查實驗後發現： 南崁溪溪水大多混濁有臭味， 周圍環境有住家和工廠， 桃園市區南崁溪由南到北， 每一段的河床土壤的特性皆不同， 偏中性的土壤， 植物生長較佳， 保水性較高的土壤， 植物生長較佳。台灣各河川已陸續受到嚴重污染， 河川的污染可能也會讓河床土壤隨之受害。希望能透過對南崁溪河床土壤的研究來提醒大家關注生態環境， 共同保護河川， 愛護大地， 不要再讓人為的破壞威脅到我們生存的土地。