科博館展示的內容在強調「人與自然」的觀念,藉以教育社會大眾自各個角度去了解人類,了解人與自然互相依存的關係,提昇國人科學知識的水準主要展示區為六大區塊的綜合體,包括:太空劇場、科學中心、生命科學廳、地球環境廳、人類文化廳、植物園等。永久展示的學域涵蓋:天文、物理、地球科學、古生物學、動物學、植物學及人類學等


科博館一直是我唸書時最喜歡逛的地方,記得那時才剛開幕,轉眼間已過了10幾年了



科博館前停放機車的人行道



科博館大門



這座高3.5公尺的水鐘,由法國物理學家設計製造,是國內第一座現代化的水鐘,它的構造主要由許多不同形狀、大小及功用的玻璃管所組成。水鐘的運作是藉由水的重力帶動鐘擺並蓄積水量,當水位高度超過玻璃彎管時即產生虹吸作用,將水迅速吸排至一定位置,水鐘即藉由鐘擺和多組的虹吸管循環運作來計算時間。

水鐘



科博館另一個門



美化、綠化庭園



雕塑



同事到此一遊



庭園一



庭園二



庭園三



庭園四



庭園五



庭園六



庭園七



科博館一隅



不規則中的規則-本展示係利用投影幾何(Projective Geometry)的原理,在這橫放的金字塔形錐體的不同橫切面上布置許多不同顏色、不同形狀的彩色不銹鋼板,從金字塔形錐體的側面看去,只見一塊塊彩色板呈不規則的零亂狀態。但是如果由金字塔形錐體的頂端所安排的圓孔向內部望去,由於設計時已考慮到彩色的射影角度,所看到的將是一個由不同的彩色板所排列形成的規則正方形圖案。有趣的是,這是由法國數學家和工程師彭賽列(Jean Victor Poncelet, 1788~1867)為了克服二年無聊的監獄生活而計設出來的;1812年,彭賽列參加了拿破崙攻打俄國的戰役,他在克拉斯諾耶被認為已經死亡而遭拋棄,後被監禁於薩拉托夫,直到1814年才回國。在獄中,他探究尚未系統化的非歐幾何學,創立了數學的新分支──投影幾何學。投影幾何學主要是研究投影和投影構形的性質,以確定什麼樣的幾何關係經投影後保持不變。本館生命科學廳地下樓「數與形」展示區入口有「造形與投影」的展示品,可供參考。


DNA-遺傳的基石-遺傳是生命延續的機制,而遺傳的訊息就寫在DNA上。DNA是一種雙股螺旋狀的結構,其雙股支幹是由磷酸所組成,申間則由四種鹼基配對排列而成。這四種鹼基分別為腺嘌呤(Adenine,A)、鳥糞嘌呤 (Guanine,G)、胞嘧碇 (Cytosine,C)和胸腺嘧碇(Thymine,T),其中A與T相接,而C則與G相接。DNA的訊息就是這四種「字母」經由不同長短的排列所組成,就像英文單字是由基本的26個字母不同的組合而成。我們稱這種不同排序的DNA為基因,這也是遺傳的基本功能單位。  目前世界各國的科學家正努力解開多種不同生物的基因組,試圖把他們的DNA序列定出來。對人類而言,這些資訊將有助於疾病的診斷及治療。這些研究也同時發現我們和其他生物的DNA序列有很高的相似度,而且從細菌到人類,遺傳物質都是以DNA為材料,更顯示了我們和地球上其他生物享有共同的祖先。


視覺反射筒-本展示係根據十六世紀中葉文藝復興時代畫家所創思出來的「歪像畫法」(Anamorphosis)的原理設計而成。所謂「歪像」係物體在曲面鏡上所形成的像,乍視之,不知其為何物,但如果利用適當的曲面鏡再將其投射回來,則能清晰的看出畫面的內容。


視覺反射筒   本展示地面上所舖設的圖案,就是一種由曲面鏡上所臨麼摩出來的「歪像」。經過中央設置的圓柱形反射筒(也是一種曲面鏡),「歪歪得正」,就顯出原來的畫面(蝴蝶與花草),請您將視線移到某一角度觀察,即可看出。


  利用圓柱鏡筒或錐形鏡筒作歪像,乃是根據鏡面的反射定律。只因曲面鏡入射點的法線不互相平行,物像被拉歪而已。本館生命科學廳地下樓「數與形」展示區也有「奔馬」的歪像,可用「錐形反射筒」看出原來面目。


  達文西是嘗試畫歪像的初期畫家之一。他認為歪像畫的畫法最適合用來鍛鍊畫家的技巧,而法國的倪塞隆則認為歪像畫是騙人的玩意,他在所寫的書「奇異的遠近法」中,介紹了好幾種巧妙的幾何圖形的畫法。在倪塞隆出版這本書以前,歪像畫被視為一種神祕性的技法,後來被用作諷刺當代政治、宗教和風俗習慣而創造出來的「畫中尋物」的技法。


栗豆樹



很像酒瓶的昆士蘭瓶幹樹



暴龍與五角龍-在 7000萬年前約北美洲大陸,一隻五角龍正低頭啃食樹木。這時候,飢餓的暴龍悄悄掩近,想拿牠當做午餐,於是牠們展開了一場殊死戰。這是位於戶外恐龍園的暴能與五角龍,本展示係以原尺寸模型呈現,期使觀眾有身歷其境之感。大型的肉食性恐龍多半活躍於8000萬年前到6500萬年前之間。牠們的前肢退化,牙齒尖利,長於撕咬。暴龍是其中體型最大的,身長可達14公尺,站起來有5公尺多的高度,由於體格壯碩,可以承受強力撞擊,但是成年約五角龍,頭上有利角,頸部叉百縫盾保護,足以和暴龍相抗衡。



門口有種一些花草



生命科學廳-人類從何而來?與自然的關係為何?而自然又是如何發展它的生命?諸多疑惑,自古以來,未曾停歇。本廳以大自然的奧祕為總主題,利用13個展示區分別呈現大自然的現象及演化的動態。從生命的起源,栩栩如生地介紹各種生命型態的崛起、演化與適應及探討人類的生、老、病、死。有些生命在演化過程中甚至走向滅絕,其間的許多意涵,實在值得身為萬物之靈的我們好好省思。此外,本區亦展示全世界博物館都渴望擁有的古埃及文化重要蒐藏—木乃伊。現場除展示男性木乃伊及人型棺柩外,還配合影像、圖片,展現古埃及人的防腐技術,並讓您一探古埃及人靈肉共存的神祕死後世界。



矗立在陽光走道的古菱齒象,是一座龐大的大象複製標本,為本館的研究人員、技術人員與中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的專家們共同合作的心血結晶,他們利用了本館所蒐藏之澎湖海溝古菱齒象化石,經過一系列的研究與比對分析,將原先零散、殘缺的古象化石重新組裝、復原,再經過鑄模、翻製及裝架等繁複工作所完成的。這具高約3.7公尺、長約7.8公尺的古菱齒象從民國85年推出後,已成為觀眾駐足參觀、拍照留念的熱門地點。牠的古生物學名叫做澎湖諾氏古菱齒象(Palaeoloxodon naumanni penghunensis), 是諾氏古菱齒象的一個新的地方亞種。由於這種象類的牙齒齒板磨蝕後中部擴大,形成菱形,與現生的非洲象相似,因此訂名 Palaeoloxodon,澎湖的象類標本依據其頭骨、下頜、上下牙齒及肢骨的形態特徵,無疑可歸入諾氏古菱齒象。狹義的諾氏古菱齒象在其頭骨上最特殊的特徵是額骨大而向前突,在鼻孔上方形成一個屋簷狀的橫脊,門齒比較直,故又有「直齒象」之稱。



眾妙之門-有直徑2公尺的透明水母、由地板延伸至天花板的神經細胞、4公尺高的海帶和2.5公尺高的噬菌體等八座放大的自然物模型,呈現自然的精妙。



 





 




 




 




生命的起源-此區引導我們探究生命的起源。22個展示中包括﹔一個極有臨場感的立體造景,展現了38億年前大氣中還沒有游離氧的時候,火山的噴發使地表上開始有水並孕育原始生命的誕生;岩石和化石標本顯示地史上的生命在地層中留下的紀錄;生源論和無生源論的辯證史;生命的現象如何在它的基本單位—細胞內運作。此外,藉著電腦遊戲和展示,我們將發現細胞核的DNA隱藏的遺傳密碼經過一連串簡單的配對,就決定了形形色色的生物和每一個個體的特徵。再進一步,則展現了生命在海洋孕育的情形,同時,您將訝異於即使像線蟲這樣的小生物,也有這麼複雜的結構和細胞分化的機制。



 




 




生命登上陸地-生物學家推論海洋生物的搶灘行動很可能早在幾十億年前當陸地形成時就已開始,但低等植物成功地生存於水濱之最早紀錄,則是四億多年前的事。再經過五千多萬年,動物才開始出現在植物已捷足先登的陸地上。這個單元引導我們重新經歷生命登上陸地的過程,看看生命登陸前後的海陸環境;動物為了適應陸生環境,如何在攝食、呼吸、循環、排泄、生殖以及移動等方面發展出巧妙的機制。 展示兩種現生爬行類——鱷魚及蟒蛇,更讓大家對爬蟲類的特徵有概略的瞭解。



 




 




恐龍廳-恐龍是脊椎動物家族的成員之一,屬於雙弓爬行羊膜類中的祖龍類。牠最主要的演化特徵均與行動有關,這包括了骨盤內部結構(髖骨上開放式有孔的凹孔),和大腳骨與骨盤的連接方式等(股骨頭端呈球狀,可以朝內嵌入髖骨),使得牠們四肢直立,而不像其他爬行動物的爬行姿態。牠們早在2億3000萬年前就在地球上出現,直到6千5百萬年前的滅絕,牠們在地球生活了1億6000多萬年。而我們人類演化史也不過只有幾百萬年。長久以來,我們常以為恐龍的滅絕是因為牠們行動緩慢和適應力差。但近年來的研究發現,其實恐龍是相當敏捷,和具有發育相當好的腦。因此科學家認為恐龍的滅絕,應與運氣不好有關,遇到地球發生大規模災難性的變化所導致的。恐龍還有一些活到現在的親戚,其中鱷是與恐龍同屬祖龍類的遠親,而鳥類更有可能是恐龍的後代。



 




 




 




 




 




生命征服天空-經過兩億多年的演化,從片刻不能離開水域的魚類,經過兩棲類的登陸,爬行類的適應陸生環境,終於有一支被覆著羽毛的溫血動物飛上了青天。這個單元從演化史的角度來介紹爬行類演化為鳥類時,其身體結構的改變和鳥類的飛行肌、骨骼和羽毛,並說明飛行的基本原理;並藉影片介紹各種鳥類飛翔的曼妙姿態、昆蟲的飛行方式、古代的飛行爬行類及現今唯一能飛的哺乳動物。



 




 




 




滅絕-英國博物學家達爾文提出「物競天擇,適者生存」的演化理論,認為所有的物種都是從遠古最初的生命形式逐步演化而來,族群中每個個體與生俱來的差異性,使得牠們在環境劇變時,表現出不同的適應能力。有的被淘汰,有的則存活下來,延續了物種的命脈。這個單元提示我們滅絕現象的存在、介紹達爾文的天擇學說、說明滅絕機制推動著演化的巨輪,以及當今生物滅絕的嚴重情形


 




 




 




 




哺乳類的演化與適應-大約六千五百萬年前,地球生命的舞臺上出現了戲劇性的變化,各種恐龍相繼滅絕,但和恐龍共存了一億多年,體型較小、溫血、胎生、具毛髮的哺乳動物卻日漸繁盛起來。本單元藉一系列有關「大和小」、「在不同尺度下觀察事物」、「與各種動物比較體重」、「大型動物面對的問題」等展示,隱喻著演化過程中存活下來的生物,其體型大小與身體結構均與生活習性及環境配合良好。此外,以生活在不同大陸或氣候區的哺乳動物標本,搭配其棲息環境之圖片,顯現其適應不同環境的能力;並展現演變成早期人類的哺乳動物,以及牠們如何在熱帶雨林及草原區逐漸演化出直立的姿勢和較大腦容量的過程。



 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




 




人類的故事 -從出土的化石、器物,配合民族學的材料,我們逐漸拼湊出人類體質演化和文化發展的輪廓。這個單元告訴我們人類從出現演變到今天的故事。包括介紹靈長類和人類的遠祖、考古工作的內容,有助於研判人類演化的幾種線索,以及陸續從巧人、直立人、尼安德塔人、克羅馬儂人,一直介紹到現今人類及文明的現貌。




 




 



 



 







 




 




 




 




 




 




 




我們的身體 -你知道「人體的配方」是什麼嗎?你知道每一個人的「基因圖譜」都隱藏著獨一無二的秘密嗎?古往今來的人類如何追求長生不老?各國醫學又如何幫助人類活得健康長壽呢?本館自95年5月17日起在生命科學廳二樓正式推出全新常設展「我們的身體-生、老、病、死」,透過各種生動活潑的展示方式,引領觀眾了解人體科學的知識,認識身體保健的方法與建構生命的價值觀。「我們的身體-生、老、病、死」更新常設展共分為「人體的誕生」、「老化的人體」、「病中的人體」和「死後的人體」等四大展區,內容涵蓋了人體誕生的過程、人體在各生命時期的成長與變化、西方醫學在老化成因與延緩老化上的觀點與作法、不同年齡的保健方法、各種疾病的介紹和預防保健之道,以及各種人體死後的保存技術與保存目的。在展品方面,展出有埃及木乃伊及木乃伊棺木、中國銅縷玉衣、南美金、銀面具和復活節島男性祖靈像等,都是考古學及人類學上的珍貴文物。在展示方式方面,則透過各種互動操作式的設計,讓觀眾體驗生命發展的歷程,傳遞人體科學的知識,引導參觀者建立預防疾病與身體保健的觀念,並透過生命歷程中生命內涵的介紹,激發觀眾思索生命的價值與意義。




 




 




 




 




中央廣場的山豬藝術裝置



中央廣場的牛藝術裝置



地球環境廳-本區設計以地球的環境與能源為主,可分三大部分:(一)微觀世界、芸芸眾生、台灣自然生態及礦物等四大展示區。您可透過觀察箱、生態造景、標本、模型認識各種自然現象;(二)鳥瞰、環境、立體三大劇場。您可藉由先進的媒體設備一睹您身處環境的節奏和奧妙;(三)地動驚魄、足下寶藏、瀛海探奇、人與環境、物種保育、物質與能等六個主題的劇場教室。活潑生動的科學演示、新穎的視聽教材、生物活體、各式標本、精緻複製品以及實驗器材為您提供您所需的教學服務。立體劇場旁的自然學友之家,是個鼓勵自主探索自然奧祕的地方,並有相關書籍、標本及工具供您免費使用。



微觀世界-在「微觀世界」這個展示區裡,觀眾將可親自操作各種設備,實際觀察奇妙的世界。  「生態觀察隧道」內有22個觀察箱,觀眾可利用手邊的開關控制攝影機,看看各種生物的細微構造與動態。本區自動顯微鏡結合了電腦、視聽技術與顯微鏡。每部電腦顯微鏡包括一臺放大倍率由35到280或500的電腦控制顯微鏡及顯微攝影機;在電腦控制板面上輸入指令後,螢光幕中就顯示精緻的微體構造及該標本的圖文說明。電腦顯微鏡展出的內容涵括動物學、植物學、地球科學、人體科學與醫學中的特定主題,讓觀眾由標本認識各種自然現象的成因。本區另外還展示偏光顯微鏡、雙筒顯微鏡、內視鏡、立體顯微鏡、電視顯微鏡、掃瞄式電子顯微鏡和觀察自備樣本的顯微鏡。



鳥瞰劇場-是一種以鳥眼俯瞰大地的設計,它是一個直徑22公尺的球形結構體,從水面以直徑18公尺的圓切入而形成一個下凹的球形銀幕,觀眾可站在銀幕上方12公尺處往下觀看,透過尖端科技、聲光電子等儀器設備,將自然現象和科學知識分享給觀眾,觀眾除持展示場門票外,不需另行購票入場,觀迎觀賞。



大王魷魚標本-這隻聖保羅大王魷魚 (Architeuthis sanctipauli) 的體長8.84公尺,重達240公斤,由紐西蘭國立水文及大氣研究所在紐西蘭海域捕獲,贈予本館。牠的眼睛非常發達,以魚類及其他頭足類為食,常會同類相殘。大王魷魚的天敵是抹香鯨,抹香鯨能夠下潛至大王魷魚的棲地獵殺牠們。海洋生物學家在抹香鯨的胃中發現許多大王魷魚的喙,證實牠們是抹香鯨的重要食物。當抹香鯨和大王魷魚纏鬥時,大王魷魚當然也會反擊,牠們觸脕上的吸盤及利齒可以擊傷抹香鯨。我們常在捕獲的抹香鯨身上發現呈圓圈狀疤痕,這些大多是大王魷魚的傑作。



 




 




環境劇場為全世界唯一的一座360°環形多媒體劇場,採用 83部幻燈機、10 部放影機及 5 臺雷射光,交錯投映在 360 度的環形大銀幕和 20 個隨時移位、升降、傾斜的小銀幕上。配合電視牆、燈光、音響和旋轉式的舞臺,創造出集合知識性、娛樂性與教育性的多媒體劇場,讓觀眾宛如登上一部時空機,任意穿梭於不同的生態場景中;時而在艷陽高照的沙漠裡,時而在黃昏籠罩的草原上;時而萬籟寂靜,時而蟲鳴鳥叫。讓我們體驗前所未有的自然節奏,造物無以言喻的運行奧祕。



 




礦物展示-「大地的結晶──礦物展示」分成「金字塔櫥窗」、「石英與瑪瑙」、「沸石和澎湖文石」、「顏色」、「螢光」、「晶體的六大晶系」、「多形體」、「礦物的化學分類」等八大展示單元,來展現礦物的美與奧妙。首先由輝煌的「金字塔櫥窗」內的鐘乳石、沙漠玫瑰與矽化木等,引發探討礦物的興趣。再依次由「石英與瑪瑙」及「沸石與澎湖文石」兩個單元介紹石英類礦物的特色與結晶的過程及沸石類與碳酸鹽類的形成,並推敲火山岩氣孔中,為何會有二氧化矽、沸石類矽酸鹽與碳酸鹽等礦物結晶的差別。自然界中太陽光經過稜鏡的折射,會呈現紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫等彩虹的光譜。礦物的世界裡,顏色又是如何形成的?「顏色」的單元將介紹礦物的自色與他色。此外,礦物在不同能量光波的照射下所呈現的顏色,則讓黑箱中的「螢光」一覽無遺!礦物具有一定的化學組成,在適當的條件下,由組成原子的規則排列而形成一定的外形。「晶體的六大晶系」展現各式各樣天然代表作。「多形體」單元則說明了同一化學組成的礦物,由於聚合的差異在外觀上有顯著的不同,甚至由於原子排列的分歧而分別屬於不同的晶系。最後一個單元要介紹的是「礦物的化學分類」,如果觀眾能嘗試與化學週期表搭配對照,由簡而繁,總體的分類就可一目了然。這些礦物展示,值得觀眾細細地欣賞及品味,由美的陶冶進而認識礦物。(本館將規劃此區擴大為地質展示區)




 




 




投射在球體上的影片



物質與能量



太空劇場模型



科博館模型



植物園模型



人類文化廳- 為了包容多元的人類文明與拓展世界文化研究領域,本館自2007年11月起將「中國科學廳」正式更名為「人類文化廳」,涵括2007年5月份推出「大洋洲」、2007年11月中旬完成「農業生態」更新,以及預計2008年將完成「臺灣南島語族」更新,為觀眾呈現更為多元豐富的人類文化視野。本區以世界文化、中國的科學文明及大洋洲為總主題,涵括中國醫藥、中國的科學與技術、農業生態、古代的中國人、漢人的心靈生活、大洋洲及台灣南島語族(更新中)等七個主題。展示內容包羅萬象:從中國醫學的演進及影響,中國天文、地理、工藝技術的發明應用,世界不同的氣候土壤孕育出不同的農業,中國特有的地理文化發展出特有的宇宙觀、人生觀、社會觀,台灣南島語族到大洋洲文化,都有詳細的介紹。在這裡,您可以見識到我們前人的智慧發明,也能體認到人類文化的變遷歷程。橢圓廣場旁二樓的小小動物園,分成螢火蟲、昆蟲及無脊椎動物及脊椎動物三個展示區,以活體提供觀眾相關的生物知識,您一定能體驗一趟另類的博物館之旅。




農業生態-睽違8個月進行品種改良的「農業生態」展示區,於96年11月14日出貨。除了保留原「中國農業」展示區的部分內容和重點展品外,本展示區經更新並加入世界農業的起源、臺灣史前農業、臺灣農業事件簿、臺灣稻植歷史、特色農耕、農作物的品種改良等內容,結合本館人類學、植物學、動物學領域的研究成果,以及農業委員會農糧署等機構提供的資料,配合現代展示科技的多媒體技術,歡迎大家一同來趕集。


華北農村



 




 




華中農村




華南農村




 




 




 




 




 





漢人心靈生活的奧祕,表現在與西方不同的宇宙觀、人生觀和社會觀等方面,指導人們面對自然、他人及自我的態度。一陰一陽交替循環的精氣被視為宇宙中主要的力量。古代漢人以五行的學說,來掌握萬事萬物變化的道理,而與陰陽學說相輔相成,並以干支系統來記錄時間的循環往復。古代漢人為求長生不老,而有飲食養生、拜神誦經、胎息辟穀、導引行氣,甚至煉丹服餌的行為。生者細心的規劃人死後的世界,死後的世界反映現實人生與社會生活。自古以來,漢人融合了古代神話與傳說,通過天象的觀察,並結合儒家倫理與道家自然觀。以人為中心的態度,雖然有個人中心主義之傾向,卻也重視倫理的身分秩序及血緣關係,強調人為宇宙的縮影,而講求天人合一、天人感應,最後表現出折衷融合的心靈世界



 




中國的科學與技術-中國許多科技的發展都比歐洲早數百年或千年,有些甚至是中國獨創,而今仍被因襲改良使用的。本展示區試圖循著古人的遺物與記載,去追索這些成就。如屹立千年的趙州橋所使用的敞肩拱法,至今仍廣泛應用於橋樑工程;可追溯到商周時代的沙船使用的水密隔艙法,仍為今日航海界普遍使用。漢代末年,中國發明了觀測天文的儀器,唐代就有了水力推動的鐘錶裝置,北宋時建造的水運儀象臺結合了水力推動的鐘錶、渾象與渾儀,是科學與技術上最重要的成就。品質精緻的漆器,在戰國至漢代應用得十分廣泛。由馬王堆出土的文物,及早在七千年前的河姆渡文化已曾使用過的漆器,可知中國的科技擁有一段輝煌的過去。


元代郭守敬於至元十三年對傳統的渾儀環圈相互遮擋的缺失進行革命性改革,將渾儀簡化成「簡儀」,所以在結構上「簡儀」比渾儀要精簡許多。他取消了渾儀中的白、黃道環,並且分解為二個互相獨立、結構簡單的赤道裝置和地平裝置,將窺管改成窺衡,另增加立運環而創構成「簡儀」。簡儀的赤道裝置是:北高南低的二支架托著正南北方向的極軸,圍繞著極軸旋轉的是四游雙環,四游雙環二面刻著周天度數(365.25古度),中間夾著可以繞四游環中心遊轉的窺衡。窺衡二端安有十字絲,這是後世望遠鏡中十字絲的始祖,大大提高了觀測的準確度。為了校正儀器的極軸,簡儀上安裝了一「候極儀」,其由定極環和一塊銅板組成。銅板和定極環小孔連線與儀器轉動軸線平行。校正時就從銅板孔觀測北極星周日視運動軌跡中心在定極環內的中心位置。為了校正儀器安裝的方向,簡儀的底座上安裝了「正方案」。「正方案」除了能夠在裝置簡儀的時候用來校正簡儀的方位外,平日也能如同圭表般測日影。簡儀的地平裝置是「立運環」,它包括一固定的地平環和一直立可旋轉的「立運環」。這立運儀在中國儀器史上尚屬首創,其可同時測量天體的地平方位及地平高度;其結構與近代測量上實用的經緯儀、航空導航羅盤同類型。



宋元祐元年(西元1086)蘇頌集合了儀器製造專家韓公廉及天文曆法學者十數人,開始研建水運儀象臺,歷時三年製成木大樣,又於元祐七年四月鑄造了銅製的水運儀象臺。此臺通高約十二公尺、共分三層,由外觀之,底層為報時之「晝夜機輪」,其上為模擬天象之「渾象」,頂層露臺為觀測天象的「渾儀」,並設置活動屋頂,可謂現代天文台之前身。動力主要來自位於晝夜機輪後面,由水力運轉之「樞輪」,它驅動「天柱」上之齒輪系統,帶動前述三種儀器。為了使樞輪運轉等速,利用當時發展相當成熟之滴漏理論與實作之等流速法,更發明了卡子(擒縱器-現代鐘表的關鍵部件)。至於水的利用,為以中國傳統水車使定量的水不斷循環。



地動儀是用純銅製成的,直徑八尺,蓋子中間隆起,形狀很像酒樽,外面用鶴篆文以及山龜鳥獸等圖案雕飾起來。
儀器裡面有精巧的結構,中間有一根上粗下細的銅柱─這是地動儀的中樞機械,稱為「都柱」。
儀器外面對準東、南、西、北和東南、西南、東北、西北八個方向鑄有八條龍,每條龍嘴裡都銜著一只銅球,龍嘴下方又各有一隻蛤蟆,張著嘴,正可接住銅球。
在銅柱和八條龍嘴之間各有機械連接,哪個方向發生了地震,當地震波到達時,都柱就會倒向發生地震的方向,機械對準那個方向的龍嘴打開,龍嘴裡的銅球就落到蛤蟆的嘴裡,並發出「噹啷」聲響。
當管理人員聽到清脆聲響,只要觀察銅球落下的位置,便知道發生地震的準確方位。張衡的地動儀製作成功後,曾安裝在京師洛陽,幾次地震都報得相當準確。公元一百三十八年,有一次儀器中有一個龍頭機件發動,銅球又落下來,但是人們並沒有地震的感覺,於是京師的官僚、學者們議論紛紛,責怪地動儀不靈驗。過了幾天,甘肅隴西有人來報告,說那一天當地發生了地震。於是,大家交口稱讚地動儀應驗如神,那些責怪張衡的人也表示信服



 




汴河上所建造的十三座橋中有一座虹橋,是一座單孔拱橋,是因外形很像是天邊的彩虹而得名橋座是用短木重疊而成的,建造時不用釘子而是用繩子捆扎,上面鋪設木板,構成橋面,橋面兩邊有木欄杆,造型優美。虹橋是中國實用、輕便的木造技術的例證。它是由兩組樑木系統交叉搭置而成。由外而內,第一組系統稱奇數拱骨,各由兩根長拱木和兩根短拱木組成二邊拱,第二組成三邊拱。兩組系統以橫貫全橋寬度的橫木交織,套疊在一起,整合後的兩組系統使整體結構穩定。
虹橋最大的特點是不用橋柱,而是以較短的木材來搭建橋身,是一種相當獨特的造橋方式。由於虹橋取材方便,容易加工架設,在宋朝時曾盛行一時,稱為「飛樑」,也叫「飛虹」或「虹橋」。國立自然科學博物館─人類文化廳(原中國科學廳)內的木拱橋是仿照北宋「清明上河圖」上的虹橋製造。但因虹橋都是木材建構,容易遭受風雨侵蝕,所以現存的虹橋皆是明清時期所建。



指南車是中國古代的偉大發明之一,相傳為黃帝首創。雖然傳說不可考,但依歷史記載,有關指南車最早之信史記述於「魏書」卷二十九,記載三國時代魏國「馬鈞」製造過指南車。此後歷代皆有成功的重造記錄。指南車的用途據說有二種:一種是作戰時用的;一種說法是天子出巡的時候用的。但不管是哪一種用法,都是用來指出方向。一般皆認為指南車原本是古代皇帝出巡時用作儀仗的車輛之一。
指南車與指南針是不同的,指南針是磁力的現象,而指南車是機械的發明。指南車本身的機械傳動構造的「差動齒輪組」是使指南車上的小木人能永遠指著固定方向的原因。指南車在車廂中間有根直立的長木棍子。棍子頂端有一個木人,不論車子往哪個方向轉,木人永遠都指著同一個方向。



安濟橋是中國現存最古老的石拱橋,是中國古代的一位偉大的工程師李春於隋朝(西元605年)所建造。該橋全長50.83公尺,高7.23公尺,橫跨在洨河上。西方真正的敞肩圓弧拱橋一直到十九紀才出現,而中國的敞肩圓弧拱橋則早在西元七世紀時便隨著安濟橋而誕生了。中國北方乾燥,但河水常常氾濫成災,橋樑不適合有橋墩,自然是以單孔拱橋最好。可是如果河面太廣,用單孔拱橋時橋面會太高,例如:二十公尺的橋,半徑十公尺,就得要建造三層樓高了。為了解決這個問題,中國的工程師發明了扁平的拋物線拱,拱橋面幾乎與路面平,不但如此,為了減輕拱橋本身的重量,以及洪水來時的衝力,因此在拱橋的兩肩中各開了兩個拱眼。安濟橋除了在造型上穩重又輕巧外,其欄板浮雕刻工精細、人物神態豐富,在石工藝術方面也很精巧,其藝術價值,是世界上罕見的。




 



 




古代的中國人-大約自二百五十萬年前開始,至一萬年前為止的舊石器時代是人類演化史上最早的階段。此時人類打製石器、狩獵和採集。其後為新石器時代,約自一萬年前至公元前二千年為止,人類以研磨法製造石器,經營農耕和養牧家畜、燒製陶器和紡織,是人類從依賴自然資源轉而利用自然資源的階段。中國境內曾發現公元前五千年的早期新石器時代遺址,例如黃河流域中下游以種小米為主的大地灣一期文化、磁山及裴李崗文化和北辛文化;長江流域的江西仙人洞下層文化及在湖北的城背溪文化,大都以漁獵和種稻為主要生活方式。  至於中期新石器時代文化(約公元前五千至三千年間)有:黃河流域的仰韶文化、大汶口文化、長江流域的馬家 文化、大溪文化以及杭州灣地區的河姆渡文化。而晚期新石器時代(約在公元前三千至二千年),在黃河流域有繼承大汶口文化的山東龍山文化、河南龍山文化、陝西龍山文化及齊家文化。長江流域的屈家嶺文化、青龍泉三期文化及良渚文化。在華南地區則有曲江的石峽文化、閩侯的曇石山文化。



 




中國醫藥-傳統中國醫藥經歷數千年來的發展,積累了相當豐富的醫藥知識和經驗,廣布於各個社會階層中,反映了民族歷史、文化、自然資源等方面的若干特點,至今仍持續扮演維護民族健康的角色。在中國醫藥歷史單元,介紹了醫字的演變、世界最早的人體模型——鍼灸銅人、銅人腧穴鍼灸圖經、中醫藥大事記年表、中醫的先驅甲骨文字的醫藥、馬王堆漢墓的醫藥、漢醫簡、戰國至漢代的名醫和名著、戰國至唐代醫藥名著、中醫對免疫學的貢獻、法醫學的發展、金元四大家、偉大的藥學家——李時珍、中醫對世界的影響、西醫東漸對中醫藥的影響、臺灣地區的醫療體系等。傳統中國醫學透過望診、聞診、問診、切診四個步驟,來診察患者的症狀。其中針刺和灸灼療法歷史久遠,並且運用在動物的身上。中國自宋代即樹立了藥局制度,並實行醫藥分業。透過百年中藥舖的陳設,以及傳統和現代中藥炮製技術的展示,一窺中醫藥日新月異的發展。在中藥材方面,可分為:植物、動物、菌藻類、礦物類等,本展示區共展出八十種常用中藥材和生長形態。



 




 




 




 




大洋洲-「大洋洲」,意謂太平洋中的陸地,大小島嶼約一萬多個,一般區分為「玻里尼西亞」、「美拉尼西亞」和「密克羅尼西亞」三大島群,面積總計一百萬平方公里。主要散布在南、北回歸線之間,地處熱帶、氣候溼熱,許多島嶼至今無人居住。廣義的大洋洲,還包括澳洲、紐西蘭在內。從十六世紀「地理大發現」時代開始,大洋洲逐漸被西方人「探險」、「發現」和殖民,並且在自然生態、社會文化體系與人群方面均產生巨大的變遷。



 




 




 




 




 




 




 




數與形 -歷史告訴我們,數學隨著人類生活的需求一起成長,數學上的成就也帶動了其他科學的發展和文明的進步。這個單元述說自然界中的事物、形狀如何激發人們對大自然奧祕的理解,以及人們如何憑藉著數學來推理和歸納出對大自然的瞭解。除了呈現世界各民族在數學上的重要成就,以及自然界各種造型蘊藏的幾何奧祕,還深入介紹近代物理學裡最具突破性的相對論等數學基礎。



 




 




 




 




 




大自然的聲音-聽覺是人類探察事物不可或缺的本能,聲音也是我們和四周保持聯繫的憑藉。這個單元由十幾種動物的發聲方式和作用揭開序幕,為我們介紹大自然和人構成的音響世界。



 




 




 




 




 




彩色世界-什麼是光?什麼是色?它們有什麼性質?呈現什麼景致?傳達哪些訊息?引起生物什麼反應?自然界的生物如何利用這些光與色求生存?人類又如何利用它們,締造了藝術的成就,豐富了精神生活?「彩色世界」幫我們解答了這些問題。



 




 




 




 




 




 




太空劇場-劇場內部為傾斜 30 度、直徑 23 公尺的半球型設計,有 300 個階梯式座位,主要設備有星象模擬系統及全天域電影放映系統。星象模擬系統為日本五藤光學研究所開發,該系統除傳統星象儀外,尚配置多媒體放映系統一套,其中包括大型幻燈機 8 部、小型幻燈機 45 部。為使節目更生動,另裝高解析度單槍液晶投影機一部,經電腦的控制,將神奇複雜的太空景象,以動畫的方式帶領觀眾遨遊星際,一探宇宙的奧祕。全天域電影放映系統,乃加拿大艾美公司獨家生產的全天域電影機,以 15,000 瓦的強光及 180 度魚眼鏡頭將超大 70 毫米的影片放映至傾斜的圓頂天幕。畫面清晰穩定,達銀幕的 86 %,觀眾恍如置身其中,大自然的奧祕盡收眼底。



立體劇場有 417個階梯式座位,於97年3月引進最新型的全世界最高解析度 4K 劇場型數位投影系統,主要設備為採用全世界最高解析度 SONY 4K (4096H x 2160V Pixels ) 高亮度 10000 流明 3D液晶投影機及 Iwerks 570/70mm立體電影放映系統。前者利用 2台 SONY 4K全世界最高解析度 3D液晶投影機並結合 HD 數位電腦撥放系統,以及運用光學偏光投射原理呈現出高畫質、清晰、絢麗無比的數位化立體世界。加上獨立的六聲道及環繞系統的成音設備,更提高了整體演出效果。後者利用兩套 Iwerks 570/70mm 電影放映設備,以 7000W 的強光,每秒 24 格的速度帶動影片,並以微電腦控制影片的穩定、清晰、細膩,呈現出絢麗無比的立體世界。觀賞影片時,須戴上特殊的偏光眼鏡,感受身歷其境的震撼與衝擊。


科學中心-本區包括科學探索展示區、積體電路的世界展示區、天文氣象展示區、物質世界展示區、幼兒科學園及戶外活動區等。各展示區或活動區中所蘊藏的科學知識,如物理、化學、電子、天文氣象等,無不與我們的生活息息相關。一般大眾向來視科學深奧難懂、遙不可及;事實上,它就存在我們生活週遭,而且充滿驚奇與興味。本區的設計即在打破人們對科學的刻板印象,以活潑、易懂、生動的手法,運用現代科技元件及聲光特效,鼓勵觀眾動手操作並主動參與。

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