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繫心活第19期--以日晷為贈禮
2017/07/10 03:00:19瀏覽413|回應0|推薦0

景美女中與阿彌陀佛關懷中心(ACC)結緣自2010年開始,每年ACC的感恩之旅都會安排到景美女中讓雙方師生交流。一開始只是短暫的接觸,但後來雙方老師都會希望能有更深入的交流,從各自的專長特色提供對方特別的經驗,互相學習。

早在今年的一月初賴索托的感恩班學生到景美女中去,師長們也把握機會討論今年七月過來的教學重點,雙方由景美女中的黃校長與賴索托的呂月霞院長率領師長一起開會。賴索托ACC在非洲有非常漂亮的星空,因此希望景美的姊姊過去能夠教導小朋友認識天文,另外也希望小朋友能練習用電腦軟體介紹自己與自己的國家,並加強小朋友基本的數學計算能力,而景美女中的老師也希望教導時間的概念,並宣導衛教觀念。此外景美女中也希望能送給賴索托 ACC 有紀念性的東西,他們思考過後決定要在校內製作一個日晷。

我很幸運還沒正式上班就參與了一月初的那場規劃會議,也剛好有點天文的背景可以幫忙日晷的製作。這邊就以我所參與的部分,做些簡單的介紹。

景美女中由地球科學的陳鈞嗣老師老師負責,他在臺灣請教到研究日軌的專家邱紀良教授,因此在製作的理論獲得很充分的支持,能夠根據賴索托 ACC 的經緯度找到精確的數字。而陳鈞嗣的父親是木工,因此他對於工程實作也不陌生,在跨海聯繫時,他能夠精簡扼要且地指導我們如何去做。

我要做的首先要選一塊地,夠明顯但又不會妨礙人,而且周圍不要有太多遮蔽物擋住陽光。我看了幾處地方,詢問過院長,最後建議在這兒的一塊廣場靠西邊的地方。它的東方幾十公尺處有一棟三層樓的建築,即使在冬天,只要九點以後就可以觀測到日影,夏天則可提早,而西方完全沒有遮蔽,可以看到太陽下山,因此很適合。

此外,日晷有許多類型,我們打算做哪一種呢?景美女中後來決定做人體日晷,也就是用人來當竿子,使用時背對太陽,看人影中心所在位置來判讀時間,希望這樣讓孩子們能覺得有趣,可以常常去觀測使用。

而製作的材料樣式,這我們沒有條件去無限想像,而是請問這兒的工程人員楊家維先生意見,因為他有實務經驗,了解哪些材料工法在這兒是可行的,如果沒有就得請對方帶過來,因此這次他們來的行李當中,有60公斤是日晷的施工石材。

接下來則要找出南北子午線,這有許多方法。陳鈞嗣建議在正午的時候利用鉛錘線的影子畫下來就是,他還提供一張表的換算方式,讓我們能計算出每天真正的「正午」時刻,因為每天的「正午」並不相同,一般人使用的時間是平均日的時間,我們得有那張表才能精準掌握時刻。

而如何畫呢?楊家維的專業依然有很大的幫助,他先借我重錘去試找,確認沒問題之後,再借我三腳架、墨線,陪著我一起在正午的時候畫。幾次風都很大,他又撿了一塊磚來當重錘以減少線的擺幅。我老是很擔心畫不準,他又借我指南針來比對,跟我討論許多細節,讓我能很確實的一步步走下去。

景美女中對日晷的設計也在緊鑼密鼓的進行,他們一方面求出各方面的精確數字,一方面也請美術專長的溫貝林老師來設計日晷地面的圖案,巧妙地融入景美黃衫女孩與賴索托ACC院童的意象,讓日晷除了是個科學量測的儀器之外,還具有美感,同時會是個吸引人的藝術品。為了讓整個設計更有藝術感,他們特地將數字標記先在臺灣以陶板製作,不辭辛苦地帶到非洲來。

陳鈞嗣還先根據這兒的經緯度製作出一個水平日晷,希望帶過來確認子午線的準確度,測試結果誤差在兩分鐘之內,我們因此信心大增。

不過準備開始畫在地面前,他們觀察發現孩子們晨練會跑步經過那塊空地上面,這又有些安全的考量,於是還拿出他們燒好的陶板材料,請問這兒的教練意見,確定對孩子的跑步行走沒妨礙之後,他才開始率領學生動工在地面繪製圖案。

陳鈞嗣以我們找到的子午線為基礎,先繪出一個橢圓的長短軸。這在理論上很簡單,但在實務上怎麼做得好,減少誤差,每個細節都很重要。陳鈞嗣不知道試過多少方法,改良又改良,他後來自己設計了一套簡便的工具帶過來,讓學生可以很容易地同時掌握兩個焦點畫出橢圓的那條線。測量過程中第一次畫出一個橢圓,他根據經驗覺得有點怪怪地,重新測量後發現果然有處數據有問題,因此得重畫,這讓我們了解到他對這些已經非常熟捻,一眼就可看出問題。

工程人員楊家維不時過來看,溝通他未來請工人施工時所需要抓的參考點、參考線,那些話我原本聽不懂,但陳鈞嗣很有經驗,了解施工角度的考量,因此配合得很好,我也從中學習到許多。

這過程還有一位短期志工安娜,她是澳洲墨爾本大學土木系的學生,利用寒假過來當志工,她也有建築專業,因此剛好可以來協助製圖,由她負責的部分也是又快又精準地畫好。

目前還沒有完成,但是已經粗畫草圖,可以量測。許多小朋友也會跑來旁觀、詢問,對這很好奇、期待。目前幾次量起來誤差在兩分鐘之內,因此大家都很受鼓舞,希望他們回去之後,這兒的施工仍然秉持著認真精確的態度,繼續施作。

還聽說那位在背後指導支持的專家,未來在我們完工之後還要利用 Google Earth來檢驗我們畫的子午線,看究竟有多少誤差,以此來評價我們的成果,因為子午線是影響日晷準確的最重要因素。這真讓我們兢兢業業,只希望大家幾個月的辛勞與學習能夠有個不錯的評價,不辜負他的期望。也希望這兒的小朋友能夠從這當中對自然科學感興趣,也學會珍惜欣賞美的物品與真摯的情誼。

 

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