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地球科學年代表

天文氣象

 

 Meteorological Treatise 

亞里斯多德

宇宙是一個有限大的圓球體,而地球則處於宇宙的中心,天體(太陽、月球、行星)是無休止地循複雜的圓形軌道運動,並由第五種原素 -- 「以太」(ether) 所構成。

天文

西元140 

天文學大成 

托勒密

提出了完整的「地心說」,他運用更成熟的數學方法修改了原本地心模型。當中每顆行星在其細小的圓形軌道上運行,而本輪圓心又在個別的大圓形軌道 上繞地球轉動。

天文 

西元1543 

天體運行論 

哥白尼
地球不是宇宙的中心,地球和其他行星一樣,都在繞著以太陽為中心的圓形軌道而運動。

天文 

西元1584 

「論無限、宇宙及世界」

布魯諾

宇宙是無邊無際的,所以沒有中心,太陽是太陽系的中心不是宇宙的中心,宇宙存在著無數個太陽系一樣的天體。地球只不過是無限宇宙中的一粒塵埃而已。

天文 

西元1609 

「新天文學」

克卜勒

行星運動第一定律:太陽系行星運動軌跡是橢圓形,太陽位於這些橢圓軌道的一個焦點上。行星運動第二定律:行星繞太陽的速率不是固定的,單位時間內行星的向徑所掃過的面積相等(等面積定律)。

天文 

西元1610 

「星際使者」、「與太陽黑紫的通訊」 

伽立略
行星的自轉及盈虧,利用太陽黑子週期運動提出太陽自轉。

天文 

西元1619 

「宇宙的和諧」 

克卜勒

行星運動第三定律:任何兩個太陽系內的行星公轉週期的平方與這兩行星軌道長半徑的立方成正比。

物理 

西元1687 

「自然哲學的數學原理」

牛頓
萬有引力定律。運動三大定律。

地球科學

西元1695 

「地球自然歷史試探」 

伍德渥德
水成論:地球表面經過大洪水作用,物質因重量(密度)不同而分次沈澱。

氣象 

西元1735 

 

低緯度及地表附近大氣不斷被加熱,高緯度及高層大氣則不斷冷卻。在不考慮地球自轉效應的情形下,熱空氣將在赤道地區上布,冷空氣在高緯度地區下降。在低層,空氣由極區往赤道流動; 在高層,空氣由赤道往極區流動。

地球科學

西元1740 

「在山裡發現海洋生物」

莫羅

火成論:原始的地球為石質表面,被不深的海水覆蓋經火山作用形成陸地、高山和各中部同的地質。

地球科學 

西元1740

 

維爾納
水成論代表,將岩石分成:原始岩層、過濾性岩層、沈機岩層、次生岩層、最新堆積層。

地球科學 

西元1740 

 

赫頓

火成論代表,水成論中第一類岩石不是礦物質在海洋中結晶的產物,而是高溫融溶物質冷卻後形成的結晶體。

地球科學 

西元1740 

 

居維葉
災變論:自然界中各種不同的災變,造成不同的地質及生物化石。

天文 

西元1755

「宇宙發展史概論」 

康德

太陽系空間原有多種多樣、極稀薄且不停運動的不均勻微粒,因萬有引力的作用逐漸形成許多團塊。較小的團塊形成衛星系統。

天文 

西元1766 

 提丟斯-比得定律

提丟斯、彼得

提丟斯經由觀察比較各行星提出各行星一次到太陽的平均距離福重下列關係:0.4+0.3×2n(天文單位),1772比得研究並發表此一定則,由於天王星的發現更確立此一定則。

天文

西元1781 

天王星

威廉.赫歇爾

後經邁克司雷證實為太陽系的新成員,但其他科學家發現他與星表上的預言不符,被賽耳提出天王星附近另有醫科星球干擾他的運動。

天文 

西元1782 

雙星表 

威廉.赫歇爾

編制260對裝興表,其中227對是自己發現的,並證明開普勒和牛頓的定律在遠距離的恆星世界一樣是對的。

天文 

西元1783 

銀河系模型

威廉.赫歇爾
用口徑45mm、焦距6m的反射天文望遠鏡共觀察117600顆恆星並踢出銀河系模型。

天文

西元 1796  

星雲假說

拉普拉斯

太陽系起源於一個巨大、灼熱且緩慢轉動的原始星雲氣團因冷卻而收縮轉動加快,在引力、離心力作用下壓扁,且從邊緣星雲分出一個個小的器湍還成為衛星系統。

天文

西元1801 

小行星

皮亞齊

根據提丟斯-比得定律在火星與木星間約2.8各天文單位的天區應有一顆行星,由皮亞齊首先觀察到第一顆小行星,目前此區共發現並編號的有2000顆小型星。

氣象 

西元1805  

蒲福氏風級表

蒲福爾

蒲福氏風級表是由 1 - 12 來編制,但在某些國家,在 12 風級後再加上 13 - 17 等級,但 普遍來說,風級表只由 1 - 12 等級。

地球科學 

西元1830 

「地質學原理」 

賴爾
漸進論:自然力長期作用的累積使地球發生明顯巨大的變化。

氣象 

 

 

布蘭德斯
繪成世界上第一張地面天氣圖

氣象

西元1835 

 

科里奧利

風從高壓區吹向低壓區時,地球也不斷的在旋轉,迫使風的行徑彎曲。在北半球,風偏向它行進的方向的右方彎曲。在南半球則向左彎曲。

天文 

西元1837  

恆星視差

貝塞爾

根據哥白尼的日心說地球週年運動時,對恆星會觀察到一微小的視位移,貝塞耳首先對天鵝座61號星測定恆星的視差。並於1838年提出此視差為0".31。證實了哥白尼的日心說。到1900年以用三角法測了月70顆恆星的距離。

天文

西元1845

 

亞當斯根
根據萬有引力推算出引響天王星軌道之未知行星的軌道。

天文

西元1846 

 

勒威耶
公布觀測到天王星外側未知行星的可能位置。

天文

西元1846 

 

加勒
觀測到海王星並正式命名。且證實了萬有引力的正確性。

氣象

西元1857  

達斯貝羅定律

比斯˙巴洛
在北半球我人背風而立,低壓?在左邊,高壓在右邊;南半球則相反。

地球科學 

西元1858 

「大陸漂移」 

斯奈德
發現發現非洲與南美的海岸線狀的相似性,提出以前大陸曾經貼和在一起,後來移動而分開。

地球科學

西元1873 

「地槽」

丹納

將長期處於下沈的地帶和其中的沈機物命名為地槽,當地槽由下沈轉為上升,並發生強烈皺摺,往往形成狹長山脈。

地球科學

西元1885 

「地台」 

卡爾賓斯基、休斯
地槽結構穩定,上升時沒有劇烈變化,稱為地台。

地球科學 

西元1900 

「槽台理論」 

奧格
將地槽、地台概念結合,做為地殼上兩個基本構造單元。解釋了當時一些觀察到的地質現象。

物理 

西元1905 

「論動體的電動力學」 

愛因斯坦

在狹義相對論的基本假設:第一是相對性原理,即物理定律菜所有慣性系中是相同的。第二是光速不變原理,即在所有慣性系中真空中光的速度具有相同的值。得到狹義相對論的一系列結論:1.同時性的相對性。2.尺縮效應。3.鐘慢效應。4.物體的質量隨速度而變化。5.質能關係。

海洋 

西元1906 

 

艾克曼

海水受到風力及科氏力的交互作用下,在深淺不同層面上,會產生不同方向與不同速度的運動,將這些不同層面的運動向量連接起來,會形成一條螺旋線,就叫做『Ekman Spiral』(Ekman螺線)。

物理

西元1908 

「狹義相對論的四維時空表示法」

閔可夫斯機

對愛因斯坦的思想作了全新的數學歸納,提出狹義相對論的四維時空表示法,把狹義相對論已最完美最簡潔的數學形式表示出來。

地球科學

西元1912 

「大陸生成」 

韋格納

地球科學 

西元1915 

「海陸的起源」

韋格納

海洋 

西元1916

溫鹽圖 

韓生

將每一測站海水的溫、鹽度對深度作成剖面圖外,更進一步將不同深度海水的溫度及鹽度加以組合作圖,並將各點連線平滑化。

物理

西元1916 

「廣義相對論的基礎」 

愛因斯坦

在數學家格羅斯曼的幫助下把物理學定律表達成相同的數學形式,並根據等校園裡和引力表現為空間彎曲,建立了引力理論,得到廣義協便引力方程式和物體運動方程式,完成了廣義相對論。揭示出現實物質純在的空間不是平坦的,而是彎曲的,彎曲程度取決於物質質量及其分佈狀況,空間曲度體現於引力場強度。

物理 

西元1917 

「廣義相對論的宇宙學考察」 

愛因斯坦

提出第一個宇宙模型:對宇宙而言單個恆星的運動可以忽略不計,宇宙中的物質分佈是均勻各相同性的,宇宙空間是一閉合的三維球面空間,它的體積是有限的,但是卻無邊際。

天文

西元1917 

「宇宙模型」

德西特提
認為宇宙不斷的膨脹,是一個有運動而無物質的空虛宇宙模型。

氣象 

西元1917  

極鋒理論

畢雅可尼父子

從地面存在鋒面開始,接下來鋒面上有擾動發展造成旋生,出現冷鋒與暖鋒,最後occlusion並漸衰退。

天文 

西元1922 

「宇宙模型」 

弗里德曼

得出愛因斯坦方程式的一般宇宙學說,按照空間曲率K為正、負、零三種情況,分別建立閉合的、開放得和平直的三中宇宙模型。

氣象 

西元1922 

數值天氣預報

理查遜

以現有及過去的天氣資料為基礎根據大氣運動的方程式和數值計算的方法估算未來的天氣系統變化。

地球科學 

西元1926 

「大陸車閥」 

李四光

於北京國際學術會議上宣讀論文--地球表面形象變遷的主因,總結了自己常其實見的經驗和研究成果,肯定了大陸漂移中水平運動的主張,並指出其弱點,提出地球自轉速度變化是地殼運動的主要原因,以及「大陸車閥」自動控制地球自轉速度的假說。

天文

西元1927 

「宇宙模型」 

勒梅特

根據廣義相對論中K=+1,宇宙項為正的情況建立了非空虛膨脹宇宙模型,提出大尺度宇宙空間隨時間而膨脹的概念。

地球科學 

西元1928 

「物理地質學原理」 

霍姆斯
提出地幔對流說:地幔物質存著緩慢的對流,牽引出大陸的水平移動。

天文

西元 1929 

「哈伯定律」

哈伯

發現河外星系的譜線紅位移與星系到地球距離成正,比各星系的運動就形成一個膨脹式的宇宙圖像。

天文  

西元1930

「膨脹著的宇宙」

愛丁頓

將勒梅特宇宙模型與哈勃定律和外星系退卻現象聯繫起來,稱之為膨脹著的宇宙,使勒梅特模型因有觀測證據而受到廣泛的重視。

天文  

西元1932

「宇宙演化說」 

勒梅特

整個宇宙的物質最初聚集在「原始原子」裡,後來發生劇烈的爆炸,碎片向四面八方散開,形成今天的宇宙。

天文

西元1948

「大爆炸宇宙論」

伽莫夫

將核物理與宇宙膨脹理論結合,推廣勒梅特的理論,提出大爆炸理論,認為約100多億年前,宇宙開始於「原始火球」的一次大爆炸,初期達到熱平衡,溫度為150億度,物質處於高密度狀態,只有質子、中子、π介紫、電子、光子等基本粒子,因整個宇宙膨脹溫度與密度下降,物質也相應發生變化,溫度達100億度左右時,中子開始衰變成質子與電子,中子與質子開始聚成氘、氚、氦等元素,溫度降至100萬度後,形成化學元素的過程結塑,溫度再降至數千度時,氣態物質逐漸形成星雲,後又凝聚成億萬顆恆星。

地球科學

西元1960 

「板塊構造理論」

摩根、勒比雄、麥肯齊

認為岩石圈的構造單元是板塊,板塊內部地殼比較穩定,板塊邊緣是洋中脊、乃溝、轉換斷層帶由於對流使海底擴張,地殼做大規模的水平位移。

地球科學

西元1962  

「海底擴張說」

海斯

在洋底科學發展的基礎上分別提出海底擴張說,使地幔對流說有理論的基礎:地幔中有一個圓形的對流,使物質從海洋中脊的裂縫處上升形成新的地殼,向兩旁擴張,老地殼到身溝時就下沈到地殼內部。

地球科學 

西元1963 

「海底磁異常條帶假說」

范恩、馬修士

岩漿於洋中脊推出冷卻時,獲得與當時磁場方向一致的磁性,再共乘中地磁經多次的倒轉,形成以洋中脊對稱的正、反相互交替的磁條帶。

地球科學 

西元1964  

「地磁倒轉年表」

考克斯

將古地磁倒轉與同位素測年法相結合,完成了地磁倒轉年表,定量的論證了海底擴張說的正確性。

天文 

西元1965 

「微波背景輻射」 

彭齊斯、威爾遜

發現3K微波背景輻射,與1948年茄莫夫預言5K背景輻射相接近,其後又發現許多星體都具有25﹪豐富的氦濃度,及核外星系的普遍性紅位移後,大爆炸理論才引起人們的注意。

地球科學 

西元1968

 「六大板塊」 

勒比雄
將全球分為歐亞、非洲、美洲、印度、南極、太平洋六大板塊。現則分為二十幾個板塊。