擁有哆啦 A 夢的各種神奇法寶是我們小時候的夢想。根據 2006 年日本朝日電視台的統計，最受歡迎的法寶是隨意門、竹蜻蜓及時光機。

貪心的我最喜愛的道具，其實是長期貼在哆啦 A 夢肚子上的四度空間百寶袋。只要擁有它，什麼道具也可以得到了吧？如果從物理學的角度看這件法寶又會如何呢？現在讓我們來跳進百寶袋吧！（咦，空空如也的？！）

擁有四度空間百寶袋，是每個人的夢想！圖／IMDb

四度空間百寶袋與四維時空相對論

哆啦 A 夢的四度空間百寶袋肯定是出場次數最多的法寶，只要有哆啦 A 夢出場的集數，就必定會見到它（以我記憶，只有少數幾集哆啦 A 夢沒有出場）。然而，究竟什麼是「四度空間」？

想必大家早已察覺到我們生活在三度空間裡，即由長、寬、高構成互相垂直三個方向的空間。物理學和幾何學之中，我們習慣叫方向做「維度」。除此之外，我們找不到第四個與長、寬、高同時垂直的第四個維度，因此物理學家就稱我們活在「三維空間」或「三度空間」之中。

不過，除了空間之外，我們的宇宙之中還有時間。現代物理的基礎、愛因斯坦發表的相對論，把時間納入維度之列。三維空間和一維時間結合，我們稱之為「四維時空」。而這個「四維時空」其實就是指我們身處的宇宙。因此，我們本來就已經活在「四度時空」裡了啊！

哆啦 A 夢百寶袋裡有另一個宇宙？！

百寶袋伸手過去就是一個宇宙？圖／CC0 Public Domain @ pixabay

那麼「四度空間」是否表示哆啦 A 夢百寶袋裡多了一個維度，所以能夠在小小的口袋裡放進許多道具？四度空間百寶袋的日文是「四次元ポケット」，直譯作「四維口袋」。如果四維指的是三維空間加一維時空的話，那麼百寶袋裡就是跟我們身處的宇宙差不多的地方了。

為什麼只說差不多而非一樣呢？其實四維時空只是我們這個宇宙的一個特徵。四維時空遵守的物理定律才是構成我們所見到的這個宇宙的必要條件。我們宇宙的時空結構遵守廣義相對論的規則而演化，在細小尺度上亦遵守量子力學的規則。可以說，有了三維空間和一維時間，而且遵守廣義相對論和量子力學的宇宙，才可能與我們的宇宙相似。

哆啦 A 夢的作者藤子．F．不二雄並沒有說明過百寶袋裡的空間有沒有時間流逝。不過，哆啦 A 夢說過，百寶袋裡的法寶需要定期維修，因此可假設百寶袋裡的時間並非靜止的。原來，四度空間百寶袋載著的不單止是各種神奇的法寶道具，也載著一整個宇宙啊！

後備百寶袋是個蟲洞入口？

哆啦 A 夢還有一個後備百寶袋，放在他的枕頭底下。當百寶袋失靈或遺失時，可以使用後備百寶袋合取道具，不過最常見的就是被大雄偷來使用……

後備百寶袋用蟲洞相連，東西很容易被大雄偷拿。圖／擷取自 Youtube

後備百寶袋與哆啦 A 夢肚子上的四度空間百寶袋是相連的，即是它們的入口都通往同一個空間。因此，其實兩個百寶袋比較像是用來製造通往存放法寶的宇宙通道。廣義相對論亦允許宇宙間的連接通道，物理學家稱之為蟲洞。

蟲洞往往是科幻電影的題材，但其實理論上相對論是允許蟲洞存在的。蟲洞屬理論物理學的研究題材，不過現實並未有任何蟲洞的觀測證據，因此所有蟲洞的性質暫時知道只在理論上可行。

漫畫中的物理學

蟲洞常被描述成時空中的捷徑。大長篇其中一集，哆啦 A 夢曾用一張紙向大雄解釋蟲洞的原理（以下劇透～）。想像白紙就是我們的宇宙。哆啦 A 夢在紙上兩端各標示 A 點和 B 點，問大雄由 A 點去 B 點最短的路線。大雄的答案是用筆把兩點連接起來的直線就是最短路線。哆啦 A 夢卻把紙對接，兩點就接通了。

這一幕，雖未必是我以後選修物理的原因，但至少點燃了我心中的求知慾。「這很有趣！我想理解更多！」希望我這個〈動漫物理學〉專欄，能夠以有趣的方法，帶領各位思考科學。

The post 哆啦 A 夢百寶袋的原理是甚麼？－動漫物理學1 appeared first on PanSci 泛科學.

作者／Kum Long Yin

曾經有一位朋友，他跟我講：「有瑕疵的都不是愛情，戀愛本身就不應該有太多現實生活的煩惱，諸如關於錢財、居住等等問題其實都只不過是愛情裡面的雜質。」

以下是其中可能的理由。

你的媽媽與你的對先生對小姐

從人呱呱墜地一刻，到三至四歲開始有記憶、有意識的時候，其實我們不曾有過與母親分離的感覺。每當嬰孩哭哭啼啼之時，母親總要隨時隨地為寶寶提供食物，或者照顧他們的生理需要。整個過程是不需要言語作為中介的，至少在嬰兒的世界裡面分不出你我之別。寶寶還未懂得說話，母親便知道他是肚子餓，還是要大小二便。兩者儼如一個統一的整體，而非分離的兩個獨立個體。整個過程當中，不需要言語作為中介，母親就如懂得「他心通」一樣，直接曉得孩子的真實需求。

「母親」就如一位萬能照顧者，且能隨傳隨到。孩子有什麼需求，她都能給予；一個完全拿取，一個完全給予。孩子成為了「我者」，則母親為「他者」，一凹一凸，構成了一個內在封閉的系統。漸漸地，媽媽要求孩子要長大，要上學，要學懂照顧自己，要守規矩，要聽老師話。裡面希望的，就是孩子能夠學懂獨立。但孩子總不會希望自己的完美照顧者離去，亦不會對完美的他者失去想像與追求。「母親」慢慢從你媽媽，變成了嬰孩對完美照料者所投射出來的想像角色。

當人在形塑心中理想對象的模樣時，很容易將母親的形象投射在其中。圖／IMDb

替代你媽媽的角色

對先生對小姐其實是「想像角色」。與兒時的「母親」類似，他總是完美的，對於很多人來講，這位對先生對小姐正在世界中某處，只不過是現在還未遇到，可能在某一次的巧合相遇便遇上了。而這種巧合，卻又是命定的，因為早一分鐘或遲一分鐘出現，都可能遇不到這個人。

所謂的對先生對小姐，必然與我心靈相通。人永遠期望另一半能與我無論在精神與肉體上完全統一，這種統一不可能是兩個分開的獨立個體，兩個人融二為一而成。我們對另一半的要求總是超越言語的，狹義來講他要如我母親一樣懂得讀我的心；廣義來講，兩人之間沒有概念語言的區分來分開兩個人。

但對先生與對小姐，從不可能是個真真實實的人，而男神、女神都可能有名有姓的。可是，所謂的男女神，總會有你不喜歡的過去，亦通常不會在剛好的時間，剛好的地點出現。活生生的人就是這樣，無論怎麼講都有瑕疵。對先生與對小姐，會不會只是堆的條件而已，是源於人對完美伴侶的投射（projection）而已？

「對的人」就像上帝一樣，超越時間，脫離俗世，不能言說。畢竟所有有限事物加起來，並不會等於無限，他們不單單是美好條件的總和，他們就是完美本身。對先生對小姐，就是站在人心目中絕對的他者，超絕於人的接觸。每當你想走多一步，意圖逼近他們，他們就會以你同樣步距相離，這完全是不可即亦不可及。

但每個人心裡面都住了一個這樣的角色，對伴侶抱有「完美的想像」，這個我可不肯定是不是源自所謂的「母親」。不過，所謂完美的想像其實都只是一堆空泛條件，而某種程度上，我們都依靠這種方式來找另一半。這些條件的訂立會固定為一個框架，裡面是我與理想對像的二元關係。

然後，人便能知道「我要什麼」，是「對方大概的形象」，這便是所謂的框架，以後便靠這理想圖像來找心目中完美配偶。

人經常靠著心中的理想圖來尋找另一半。圖／電影 la la land粉絲團

危險的完美框架

人總有思鄉病，通常都會懷念那個自己在嬰孩時候，完全無條件地照顧自己、接受自己的「母親」。當人進入了概念世界，能用言語為人我之間進行劃分之後，其實一切俱往矣，出了伊甸園就再不能回去，僅能寄望愛情中有對像可以「填補」這個位置。

但「填補式」的愛情往往敵不過時間考驗。活生生的人是會因時間流變，特質會有變。以前的張衛健，還是有頭髮的，現在都沒了。但人心目中的對先生對小姐就不會改變，好像模版一樣，鎖在心靈中某一個角落。

當昔日的戀人漸漸不合乎這個「想像的角色」，他便不能完全了填滿這個空隙，總是遺留了一些空間，人總是會覺得：「為何我自己沒變，你已經先變了。」當想像角色與現實條件，或者變與不變之間存在一個落差，這會對人產生巨大的不安與痛苦。

這感覺源於世界上再沒有東西保證兩個人之間的關係不變 ── 這個完美的圖像不再凝固，開始融解。但畢竟人是自由的，誰也不確定下一刻對方會否要走。一旦人發現對方僅僅是「有機會」離去，便覺得完美的「母親」不肯照顧自己的事，又再重演。他們會重新發現，人世間所有關係都是不穩定的，這種焦慮令人坐立不安。

世界會變，但人未必想變，有人會選擇掩蓋這個實相：重新找新的對先生對小姐來「填補」這個位置。然後每次當人覺得與「想像的角色」與現實有落差之時，又可能會再次找別的人來「填補」。

「原來我是找錯了人。」這一下子把那位伴侶從命中注定的位置，降格到一般路人的地位，並有時候會埋怨，為何自己會浪費那麼多時間在錯的人身上。

整個過程，只不過是尋覓一個合乎他理想倒模的對象。這想法根本沒有與他者真實地接觸，他所接觸的僅是自我想像出來的角色而已。就像兒時玩的填色遊戲，裡面填什麼色都可以的。這個戀愛對像，純粹被強行地消融在自己的世界之內。

這種模式是單向的，沒有任何真正的互動，兩個人之間根本不存在真正的創造，根本沒有東西建立過出來。這可能會反反覆覆幾次，直至到那個人意識到以上的是一個封閉式惡性循環。

當戀人不如想像中的角色美好，容易陷入惡性循環。圖／IMDb

 從不完美之中看見到完美

痛苦的來源似乎在於不接受世界會變，同時不接受世界有瑕疵。與別人建立了關係，而真正的心靈活動卻仍留在孤島之上，這對於任何一種形式的關係都很危險。人仍停留在嬰孩階段，自己仍在是一個內在封閉的系統。人不肯接受這個「完美照顧者」已經離去，不肯接受世界上沒有所謂的完美對象，很多問題就由於這套架構而生。不過，要接受世界上沒有這種抽象的完美，但這並不代表要人不論條件來選擇對象。

所以，問題的關鍵是，若果我們不以條件來擇偶，那麼所謂的愛情是愛什麼？我們亦不能完全消除心目中的「想像角色」，似乎這角色必然會伴隨着我們。而在人的心裡，則一定會有想像與現實的落差，但一切又要輪迴多次嗎？

故此，真正的愛好像要包容這種瑕疵與落差。只要世界上存在時間，只要被愛的是一個具體的人，那麼必然會存在想像與現實的差距，而剩下來的問題，僅僅是具體地怎樣容納所謂「落差」，與之一同生活。

這樣的話，人才是真真正正地跨出去，超越自己之前設定的界限，接觸真正的別人，建立雙向互動的關係。雖然兩種模式都是一個循環，但舊模式僅僅原地打轉；新的模式卻是一直離心，一直擴大的循環。在這個意義下，才真正建立起關係。

反正，愛，說到底其實是一種創造而已。

• 編按：二千多年前，曾經有個叫蘇格拉底的人，因為荼毒青年而被判死，最終他把毒藥一飲而盡。好青年荼毒室中是一群對於哲學中毒已深的人，希望更多人開始領略、追問這世界的一切事物。在他們的帶領下，我們可能會發現我們習慣的一切不是這麼理所當然，從這一刻起接受好青年荼毒室的哲學荼毒吧！

本文轉載自好青年荼毒室（哲學部）人，究竟能不能等到所謂「Mr./Miss Right」？

The post 人，究竟能不能等到所謂「Mr./Miss Right」？ appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「安安，可以幫我買遊戲點數嗎……」聰明如你，絕對不會輕易被拙劣的垃圾訊息騙到，但你知道，其實很多高端騙術難以察覺嗎？有多少次，你在不知不覺間就被占了便宜？《騙局：為什麼聰明人容易上當？》用心理學的角度告訴你各種騙局背後的原理，讓你從此如有神助，再也不怕白白吃虧！

覺得自己特別聰明？別傻了，我們都可能不斷受騙

我們深信自己是萬中選一、優越獨特的個體，這讓我們誤讀情勢也誤判決策。即便我們已上過一次當，之後還是可能會再被騙。人性讓我們重蹈覆轍，無法記取教訓；我們只選擇性記得好的事情、忘卻不快時刻。我們甚至會重新改寫發生過的好事，讓自己扮演的角色更顯重要，壞事則一筆勾消，忘了它曾經發生過。換句話說，像法蘭波頓這樣的人，即使順利獲釋，多半也不會從失敗經驗得到警惕，未來還是可能會落入陷阱。

人的記憶非常奧妙，當我們上過一次當，往往會被同樣手法騙第二次。許多詐騙專家說，上過當的人是最棒的下手目標。完形心理學家布魯瑪．蔡格尼（Bluma Zeigarnik）發現「蔡格尼效應」¹，指的是我們一直惦記尚未完成的工作，而不會去想已完成的工作；我們的思緒一直盤旋在未完成的事情上，急著想趕快完成。蔡格尼同時注意到很少人討論的例外現象；實驗證明，我們並不記得所有已完成的工作。

不只如此，在某些人身上，蔡格尼效應剛好反過來。一個人若自覺這次表現差強人意，就會刻意忘卻。因此，雖然未完成的工作會一直盤踞心頭，但若工作內容不吸引人，我們就不會為它花太多心思。對詐騙專家來講，這根本是天上掉下來的禮物！人性傾向讓受害者刻意忘記遭人愚弄的時刻，合理化不快經歷，歸咎於一時運氣不佳或疏忽大意，下次又聽到一則動聽悅耳的詐騙童話時，還是會相信遇上時來運轉的大好機會。

人性傾向讓受害者刻意忘記遭人愚弄的時刻，合理化不快經歷，歸咎於一時運氣不佳或疏忽大意，下次又聽到一則動聽悅耳的詐騙童話時，還是會相信遇上時來運轉的大好機會。圖／By olli’s place @ flickr, CC BY 2.0

心理學家索爾．羅森茲威格（Saul Rosenzweig）任職於克拉克大學和伍斯特州立醫院，他在 1943 年進一步研究蔡格尼的例外效應。他思索，如果一項任務未完成就形同失敗，完成即代表成功，人們會怎麼做？羅森茲威格找了一群學生玩一系列拼圖，拼圖的圖樣都是些日常事物，比如船、房子或葡萄。每幅拼圖都是一平方英尺大，每位學生只能拼好一半，剩下的另一半就是蔡尼格效應中未完成的工作。拼圖實驗的情況各有不同。

羅森茲威格在一次實驗中透過學生就業處尋找受試學生，並提供低廉時薪。實驗人員告訴學生為了未來研究需要他們幫忙評估拼圖；學者想知道是否可把拼圖當作研究工具。羅森茲威格向每位學生再三解釋：「這個實驗不是要測試你們的能力，也不是要找出你們的個人特質。不用趕著拼完，也不用太拘謹。」他又補充：「若我在你完成前打斷你的進度，也不用在意。」他解釋，「如果我從你拼圖的過程獲得足夠資訊，你就不用再拼下去。」

實驗者利用拼圖測試蔡尼格效應。圖／mikesween@Pixabay

另一組受試者的實驗方法截然不同。這次，受試者陣容不是隨機組成，全是診所主任指導的新生，羅森茲威格還親自邀請他們加入實驗，而且還把拼圖實驗當作智力測驗。「你可和周圍的人比較進度。」每組拼圖的得分相同，但難易度不同，因此每人所需的時間也不同。羅森茲威格說：「如果在限定時間裡沒有完成，我非打斷你不可。」不只如此，「你的完成度將用來評估你各方面的能力，請努力表現。」說得好像學生打算蒙混過關的樣子！

拼圖時間結束後，研究人員請每位學生就記憶所及，隨意列出他所記得的拼圖。羅森茲威格比較學生列出的拼圖時，發現結果如他預測。第一組學生明顯表現蔡尼格效應：他們對未完成的拼圖印象深刻，記不清已完成的拼圖。而第二組出現反向蔡尼格效應；學生清楚記得已完成的拼圖，不太記得未完成的拼圖。羅森茲威格下了結論：這是場興奮與傲氣之爭。第一組呈現的是工作時的興奮效應，第二組則呈現完成工作的自傲效應。（儘管 1943 年時仍不重視實驗倫理，但第二組受試學生在完成實驗後，很快就被告知實驗的真實目的。研究人員沒讓學生深陷自己表現不佳、智商低落的自卑感中。）

許多詐騙從未經人舉發，因為直到最後一刻，受害人仍堅信自己沒有上當。

為了咱們的玻璃心，記憶會自動修正

記憶是選擇性的，當我們覺得某件事代表個人的挫敗，就寧願忽略它而不想記取教訓。

因此，許多受害者堅持失敗只是時不我與、機運不佳，不願承認自己上了當。2014 年 6 月，英格蘭出現所謂的笨蛋名單，名單上每個人都被騙過好幾次。這份名單在犯罪組織間流傳，賣給出價買家，直到輾轉流到執法機構手中。名單上列了十六萬人的資料，警方開始聯絡這些人，意外發現他們非常抗拒，堅持自己不曾被騙，質疑警方資訊有誤。

許多受害者堅持失敗只是時不我與，不斷自欺欺人。圖／Anemone123@Pixabay

一直惦記失誤當然不是件愉快的事，我們寧願假裝一切從未發生。即使記得那些挫敗或不快，我們通常會歸咎於其他原因：測驗不公、有人作弊等。是她的錯。他就是那麼惡毒。她沒給我任何機會。他罪有應得。我當時很累／很餓／壓力很大／嚇到了／很渴／覺得無聊／很擔心／想著別的事／運氣太差。然而，一旦漠視真相就無法學習進步、無法避免重蹈覆轍。遇到詐騙時，我們無法理性評估被騙的機率。我們因為一心指望童話成真，不想用理性去思考為何口說無憑的保證不值得信任，才會陷入童話情節。

卡內基梅隆大學社會心理學家巴魯克．費斯科霍夫（Baruch Fischhoff）研究人類做決策的過程與方法。他稱這種對過去的認知偏誤為「始終都知道效應」（knew-it-all-along effect），很多人也稱為後見之明偏誤（hindsight bias）。當時我早就知道那是場詐騙，既然現在我不認為這是詐騙，代表我並沒有被騙，我沒有掉入騙局。此時，騙子根本不用浪費唇舌說服我們，我們已為自己解套。

我們對證據視而不見，忽略一切線索，只看見自己想看的。正如普林斯頓大學心理學家蘇珊．費斯克（Susan Fiske）所言：「我們沒找到走入世界探索真相的天真科學家，反倒發現只想找出支持自己論點數據的騙子。」這個騙子可不是那些詐騙專家，而是一心想騙過自己的你我。

次次鬼遮眼？原來都是認知偏誤惹的禍

諷刺的是，人們在評估自我優越感時，也還是相信自己非常優越。當然，我們明白太美好的事情多半不是真的，免費的永遠最貴，天下沒有白吃的午餐。我們察覺這種情況，然而各種認知偏誤創造出前所未見的幻象，我們受困其中，難以脫身。我們沒想到自己會如此深陷。芝加哥伊利諾大學心理學家琳達．佩洛芙（Linda Perloff）和芭芭拉．費瑟（Barbara Fetzer）研究人們對個人脆弱度和對一般人脆弱度的理解有何不同，並在 1986 年發表一系列研究結果。

她們一再發現人們容易低估遇上不幸事件的風險，深信自己遇到壞事的可能性比一般人低得多──也許實情並非如此，但至少人們如此相信。

人們容易過度自信。圖／NeuPaddy@Pixabay

佩洛芙和費瑟試著改變受試者的評估對象，請受試者不跟「一般人」比較，而是跟自己認識的朋友或家人比較，期望受試者對風險的評估會客觀些。沒想到結果和預測南轅北轍，受試者對於個人脆弱度的評估並未提高，反而連帶低估親友的脆弱度。他們認為自己和親友都不像一般人那麼容易遇上壞事；當然，不幸隨時可能降臨，但不會發生在我或我親友身上。

換句話說，人不但沒有意識到偏誤並修正評估方向，反而把過度自信偏誤投射在親友身上。佩洛芙和費瑟做出結論，我們往往認為比下有餘──也就是說，我們認為自己和親友遇到壞事的風險比社會大眾低得多，不管是心臟病發還是遇上罪犯的機率。

高人一等效應其來有自。當我們觀察朋友、親戚、同事，甚至毫不相關的陌生人，一眼就能看出他們的認知偏誤，卻對自己的偏誤渾然不覺。有一系列的實驗以史丹佛大學生和舊金山機場的遊客為受試者，結果顯示他們能夠主觀評估一般美國人或同儕的感知力（susceptibility），但一旦評估的對象是自己，就完全忽略了認知偏誤。

就像法蘭波頓和維德琳家族，人們深陷於高人一等偏誤而不自覺，別人還以為他們刻意裝成冥頑不靈。就算研究人員向受試者解說高人一等效應，指出人們通常會過於正面地評估自己、自我感覺太過良好而忽略自身缺失，絕大多數人仍堅持自我評量結果完全準確，甚至有 13% 的受試者堅持自己太謙虛了。別人看世界時總是很主觀，但我看得很透澈。我會大聲地說，我很客觀！

• 註 1：蔡格尼效應指的是一個人在接受一項工作時，就會產生一定的緊張情緒，只有任務完成，這種緊張感才會消失。工作尚未完成時，這種壓力就會一直持續

本文摘自《騙局：為什麼聰明人容易上當》，商周出版

The post 為什麼就是學不乖？原來我們都愛自欺欺人──《騙局：為什麼聰明人容易上當》 appeared first on PanSci 泛科學.

本圖節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 29 期（2017 年 02 月號）。

水汽是指空氣中以氣體形式存在的水分；濕度則是指空氣中的水汽含量。

如果你曾造訪過熱帶地區，那你可能體驗過那種讓人感到既悶熱又不舒服的濕熱氣候。這是因為周遭空氣中的水分已達飽和，無法再容納更多水汽，於是你皮膚上的汗水便無法藉由蒸發作用帶走熱能，因此你會感到悶熱。

即便在氣候涼爽的地區，濕度一樣會對你產生影響，因為空氣中的水汽會把低溫傳導至你的皮膚，讓你覺得更加寒冷。

本文節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 30 期（2017 年 03 月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

The post 一張圖看懂相對濕度怎麼算—《知識大圖解》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 編按：2016/11 泛科學與遠流出版合作，邀請《空想科學讀本》作者柳田理科雄老師來台灣與讀者會面，和在由泛科知識旗下泛科學、娛樂重擊、泛科技主辦的泛知識節中進行科普演講。本文摘錄自2017/3出版的《空想科學讀本：怪獸與超人戰力大揭密》一書中，柳田理科雄老師所寫之台灣版後記。

在 2016 年 11 月，我造訪了台北。因為 2003 年《空想科學讀本》就在台灣出版了，所以我居然還比自己的書晚了 13 年才第一次來到台灣。

這次來台的主要目的，是為了要參加在松高路上的誠品書店信義店舉辦的讀者見面會，以及進行「泛知識節」的主題演講。泛知識節是個集結許多大學教授等各領域的講者，進行各自專業主題的活動。每場活動都吸引許多學員參加，非常熱烈。

台灣的天氣穩定舒適，食物則每樣都是美味到驚人的地步（所以每道菜全都一一拍照了！），更感動的是，人們都很友善而且活力十足，我一整個喜歡上這個地方了。可惜的是，完全沒有機會觀光，因為還有日本的工作要處理，沒時間四處蹓躂，真是遺憾啊。

雖然如此，在行程中從車窗望見的台灣街頭仍舊趣味十足。最讓我驚奇的是行人專用號誌燈，轉為綠燈時，會顯示剩餘秒數，號誌燈中還有人影在行走。

喔喔，這是 LED 才能做得到的技術！因為 LED 的 ON/OFF 的反應速度夠快，所以能呈現出像動畫一般的效果。當然日本也有行人專用號誌，但只能呈現出行人的人形，就算是顯現出正在步行的姿勢，也是靜止的。台灣的號誌燈能如此靈活運用 LED 的特性，真是太棒了。

圖／Caveranger ,GFDL，wikimedia commons.

正感到佩服時，號誌剩餘秒數不到 30 秒了，原本正在行走中的小人跑起來了！真是驚人。試著計算了一下，每 1 秒大約跑了 3 步。人類跑步的時候，一步的步幅大約會超過身高一些些，所以實際人類的步幅， 1 步大約是 2 公尺。如果 1 秒跑了 3 步，就是秒速 6 公尺 ＝ 時速 21.6 公里。計算一下跑 1 百公尺的時間……只要 16 秒 67。這、這種速度在街上跑會不會太快了啊？以這種速度連續跑 30 秒的話，人已經跑到 180 公尺外了耶！撞到人的話超危險的啊！

另一個印象深刻的是台北捷運地下鐵。無論如何都想搭搭看，所以就拜託（＝逼迫）陪同的遠流出版公司人員，就算只是從東門搭到古亭一站也好。有如硬幣般的單程票好有趣啊，寛敞舒適的車廂也讓人感動，不過，初次得知且最讓人驚訝的是，在這裡大家稱「Platform」為「月台」。這對日本人來說還真是浪漫的名字啊。好像地下鐵能行駛到月亮一般，令我想起了七○年代的動畫《銀河鐵道 999》。回日本後查了資料，所謂月台，原本是是古代中國為了賞月而建造，沒有屋頂或牆壁等遮蔽的建築。哇－，何等美好而且浪漫啊－。

懷抱著這兩個小小發現（但對我而言非常有意義！），參加了兩場活動，也跟翻譯中文版的談璞先生見面了。從以前就聽說，我的作品在台灣是經由一位極受歡迎的名譯者翻譯的，真是令人太開心了。我們相談甚歡，深刻感受到他對《空想科學讀本》系列的喜愛，當時不知道有多開心。

此外，在誠品書店信義店所舉行的讀者見面會訪談中，談璞先生提到「比起正確精準的翻譯，更希望把『作者把知識變有趣』的特點傳達給讀者」。這也是我所企盼的。我想和台灣諸位讀者所共享的，是空想動漫描繪的事物與現實世界的科學連結起來的瞬間，所感受到的興奮與趣味之處！啊啊，我也好想一閱談璞譯的中文版啊！實在太羨慕閱讀台灣版的讀者們了。

因為日本當地的演講是早就安排好的，所以泛知識節的演講結束後，就直接前往桃園機場，飛離台灣了。在空中 1 萬 2 千公尺處，想起了兩場活動中洋溢著笑容與笑聲的聽眾，在台灣有這麼多讀者喜歡我寫的書，這一切我銘記在心。這真是一趟有意義的旅行。我一定會再到台灣。而且，下次一定要好好觀光。

• 2016 年 12 月 30 日　柳田理科雄

《空想科學讀本：怪獸與超人戰力大揭密》書封

本文摘自《空想科學讀本：怪獸與超人戰力大揭密》，遠流出版。

The post 小綠人 跑得快！——初次來台灣的柳田理科雄看到了什麼？ appeared first on PanSci 泛科學.

從元旦到春節，喜慶的節日總少不了煙火來裝點。回憶一下，你曾在煙火中看到過哪些色彩和效果？紅色、綠色、黃色以及銀白色的閃光，這大概是其中最常見的幾種。那麼，藍色呢？似乎沒什麼印象？

在煙火中，藍色確實是種特別的存在。至少在那些可供個人施放的小型煙火彈中，幾乎找不到它的身影。藍色為什麼沒有成為煙火中的流行色？了解煙火背後的化學，我們就能從中找到答案。

圖／123rf.com.cn

煙火的基本配方：氧化劑 + 燃料

從化學的角度來看，煙火和鞭炮的基礎是一場快速釋放能量的氧化還原反應。無論是炸開的效果、聲響，還是激發五彩斑斕的光芒，都要依靠化學反應釋放的能量。

在這個反應中，需要兩種基本角色：氧化劑，以及用來燒掉的燃料。在我們所熟知的傳統配方黑色火藥中，就是硝酸鉀充當了氧化劑，木炭和硫作為燃料。

用黑色火藥就足以做出傳統的爆竹，但現代的彩色煙火對火藥配方還有更多要求。通過改變氧化劑和燃料的種類，可以調整所達到的火焰溫度，最終產生不同的效果。比如說，如果把燃燒的東西從蟲膠之類的有機物改成金屬鎂，就能提高火焰溫度，帶來更耀眼的光。

鞭炮類產品的結構比較簡單，它們只需要在小紙筒中裝上火藥，在點燃引信後原地爆開。而煙火的結構和功能都要復雜得多——它們要先升到空中，在合適的高度爆開，再展示出色彩斑斕的效果。

滿足這些條件的東西一般被稱為「高空煙火」，它的內部具有多層結構：下方裝著一些用於推進升空的火藥，並有一根延時引信通向中心。延時引信控制了高空煙火爆開的時機，當它引燃中間部分的爆炸藥，就能讓高空煙火整個爆開，讓產生色彩、閃光的「效果顆粒」在空中綻放。

下圖是高空煙火的結構。下方的火藥用於推進升空，延時引信引燃中間部分的火藥，讓煙花在合適的高度炸開，散開負責產生效果的小顆粒。

高空煙火的剖面圖。圖／Reactions

藍色是高難度的顏色

煙火的色彩來自不同類型的金屬化合物，它們在高溫中被激發，並釋放出特定波長的光——對，簡單理解就是焰色反應。鍶鹽可以為焰火染上紅色，鈣鹽可以提供橘色，鋇鹽是亮綠色，而銅則是藍色……等等，藍色？銅的焰色反應不是藍綠色嗎？

我想大家可能也會產生這樣的疑問。我們在中學課本上學到的焰色反應很簡單，只要拿來某種金屬鹽類在火上燒一燒，就會產生一種固定的顏色。但事實上，這是個更複雜的問題，火焰溫度和陰離子（主要是氯）同樣會產生影響。

煙火色彩對應的原料。圖／Compound Interest

當金屬鹽類遇到高溫火焰時，它們首先會發生一些化學變化，產生游離的「發光體」（emitters），這些發光體在高溫下被激發，然後其中的電子再躍遷回到基態，這時候就會發出特定波長的光。鈉的標誌性黃光來自原子光譜，而其他很多「發光體」卻是一些在火焰中形成的簡單分子。煙火的藍色就是來自 CuCl 這種「發光體」的光譜。要想形成這種藍光效果，需要有銅化合物和富含氯的煙花火焰（氯可以來自高氯酸鹽之類的物質）。同時，火焰溫度也必須恰到好處，才能讓分子發光體形成並且保持穩定。對於藍色的發光體這個要求尤其嚴格，過高的火焰溫度很容易將其破壞。因此，藍色可以說是煙火中最難呈現的一種色彩。

那麼紫色呢？你或許會想到鉀，但煙花生產者可不會用它製造紫色，而是會把發出藍光與紅光的素材混合。回想一下焰色反應實驗，我們就能找到這樣做的原因：鉀鹽的焰色反應實在不夠明顯，還很容易被掩蓋，我們總不能在煙火表演的時候也一人發塊藍色鈷玻璃吧… …

鎂、鋁、鈦之類的金屬並不提供彩色的火焰，不過它們可以製造銀白色的閃光效果。如果用上鐵或者鐵合金，還能得到橙黃色的火花。

這樣的火花就是透過燃燒金屬得到的。圖／123rf.com.cn

煙火的陰暗面：不可忽視的污染

煙火的璀璨轉瞬即逝，彷彿一眨眼就消失在風中——但是，它們不可能真的完全消失。繁華過後，煙火留下了數以億計的微小顆粒，和一團複雜的化學混合物，這些遺留物也造成了不可忽視的污染問題。

細懸浮微粒（ PM 2.5 ）就是煙火燃放影響空氣的一個重要面向。美國有研究發現，獨立日紀念日煙火可以讓附近監測站的 PM2.5 濃度上升 370% 之多。而在中國，春節時的煙火鞭炮施放更是會導致空氣污染物濃度急遽上升，甚至影響到幾十公里以外的地區。二氧化硫、氮氧化物等氣體污染物同樣會隨著燃放而產生。尤其在本身就霧霾嚴重的地方，再去集中燃放煙火就更加糟糕了。

那些為煙火增加效果的金屬鹽類也一樣會成為污染物，有害的金屬化合物顆粒會隨著煙火的爆炸而擴散。在一些煙火中充當氧化劑的高氯酸鹽也是環境科學家們擔憂的對象，它們可能會污染附近的水體。

現在，也有研究者在研製對環境影響較小的煙火，例如用更安全的物質替換掉配方中的高氯酸鹽。不過，這距離消除煙花的「陰暗面」還相差很遠。

正因為如此，我總對煙火懷有一種複雜的情緒。市區裡此起彼落的鞭炮聲或許惹人厭，但盛大的煙火表演卻總是難免觸動心弦。燦爛的節日煙火能否變得更加安全無害？這個問題就要交給化學家們來解答了。

溫馨提示：除了空氣污染，人身安全也是燃放煙火鞭炮格外需要注意的問題。請不要燃放不合格的煙火，保持安全距離，並戴好護目鏡。

（責任編輯：Mo）

參考資料：

• Compound Interest-The Chemistry of Fireworks
• Compound Interest- The Chemistry of Sparklers
• The Dark Side of Fireworks – The Chemistry of their Environmental Effects
• FIREWORKS: The Art Science and Technique, by Takeo Shimizu

本文來源於果殼網（微信公眾號：Guokr42），編輯：Mo。本文禁止二次轉載，如需轉載請聯繫 sns@guokr.com。

The post 紅的綠的黃的白的，為何煙火獨缺藍色？ appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「安安，可以幫我買遊戲點數嗎……」聰明如你，絕對不會輕易被拙劣的垃圾訊息騙到，但你知道，其實很多高端騙術難以察覺嗎？有多少次，你在不知不覺間就被占了便宜？《騙局：為什麼聰明人容易上當？》用心理學的角度告訴你各種騙局背後的原理，讓你從此如有神助，再也不怕白白吃虧！

算命師會心電感應？他們只是善用冷讀術

一個冬日傍晚，我出門前去體驗讀心術，這次是塔羅牌算命占卜。我熟知冷讀術（cold reading），知道哪些特徵或線索會讓算命師讀出我的未來。我苦心思索該透露哪些細節又該抹去哪些線索。我該把婚戒拿下嗎？或者別帶皮夾？我該穿什麼？最後，我決定以真實形象上場（但不用真名），讓這個實驗更加逼真。

占卜師開口問道，你想問什麼問題？我選擇事業。很快地，這個男人忙不迭地告訴我出版業的麻煩困擾、事業生涯充滿各種不確定，數位化更讓出版業雪上加霜。占卜師提到我可能工作不保，但不時加上樂觀說辭，據他所說，儘管一切難以掌握，但總會雨過天晴。他甚至知道當我最徬徨無措的時刻，曾想過要放棄一切。如果這一行逐漸沒落，我能順利轉行嗎？

通靈人士（包括詐欺犯）不只是厲害的冷讀大師和心理學家。他練習過無數次好讓技巧臻於純熟，熱切地避免犯下任何錯誤。圖／By Ricardo Rosado @ flickr, CC BY-SA 2.0

當然，塔羅牌先生並不是真的在講出版業，他根本不知道我是個作家。他只是說些通用於不同行業的評論，以及大部分年輕女性在事業初期會遇到的困境與瓶頸，那些我們會捫心自問的問題。誰不擔憂他們的事業會如何發展？誰不認為他們的行業面臨轉折點，正在載浮載沉？

誰不曾想過放棄一切，轉身離開？塔羅牌先生所說的每句話都適用於各行各業，但對我來說，他似乎真有過人的洞察力，知道我的生活和工作。他對我下了一個振奮人心的結語：終會雨過天晴，我不用擔心失業或失去賺錢能力——只要我別懷疑自己，壞了好事。我是自己最大的敵人，我可能會阻礙自己成功。我得停止那些侵蝕人心的思考模式，從更正面、更有建設性的角度去思考。如果我做得到，就能站上世界峰巔。這建議還真不賴，我心懷感激地點頭同意，接著離開走回街上。也許，塔羅占卜真有兩把刷子。

通靈人士（包括詐欺犯）不只是厲害的冷讀大師和心理學家。他練習過無數次好讓技巧臻於純熟，熱切地避免犯下任何錯誤。若在判讀下手目標、對症下藥的過程中出了差錯，那可是得不償失，足以毀掉整個詐騙大計。事實上，即使是一般人，只要你熟知冷讀術，就能講中不少別人的事，甚至讓人大為吃驚。

只要用一些小技巧，算命師就能讓你以為他無所不知。圖／By Albert Anker, Public Domain,Wikimedia Commons

1988 年，心理學家琳達．阿貝萊特（Linda Albright）和康乃狄克大學的研究團隊做了三項研究，試圖理解當雙方在完全不認識的情況下——阿貝萊特稱為「零相識」（zero acquaintance）條件——人若有明確動機，是否能夠精準判讀對方。她發現受試者在個性外向和嚴謹自律兩項的判讀都很準確，觀察者注意到這些特質，而被觀察者也認同自己帶給人這種印象。在另一系列的調查研究中，動機強的人比較擅於分辨陌生人的臉部情緒表達和聲音抑揚頓挫。同時，有動機的人也會比較精準判斷陌生人的內在情緒。

心電感應怎麼做？抽離身體放開自己

2010 年，艾普利和本古里昂大學的塔爾．艾亞（Tal Eyal）公布一連串增進人際與心理認知技巧的實驗研究結果。他們的論文標題定為〈如何像是有心電感應？〉（How to Seem Telepathic）。學者們發現常人所犯的錯誤，都歸因於我們把自我分析與分析他人混淆在一塊。

我們在分析自己時會鉅細靡遺、注意每個旁枝末節與當下情境。然而，在分析他人時，容易概略化、抽象化，而不會深入探究。舉例來說，當我們回答與自身或他人相關的問題時，我們的思考模式截然不同。比如面對像「你多有魅力？」的問題，我們馬上想到自己的外表，回想今天早上的髮型如何，是否睡飽、精神抖擻，身上穿的襯衫是否能讓氣色看起來更好。當問的是別人多有魅力時，我們會依整體印象構成表面判斷。因此，我們混淆了兩件重要事情：第一，我們不知道別人對我們的印象；第二，我們搞不懂別人對他們自己的印象。

然而，若我們調整分析他人與自己的方式，馬上就會變得直覺敏銳且精準。有一項研究發現，受試者若以為別人不會在當下評價自己的照片，而是幾個月後才評價時，他們突然能精確指出別人眼中的自己是什麼模樣。而在另一項實驗中，受試者錄下一段形容自己的話，研究人員告訴他們這段錄音將在幾個月後播放。突然間，就像前面的試驗一樣，受試者的觀察角度改變了。藉由增加時間距離，受試者換成旁觀者的視角，用比較抽象的角度看待自己的行為，因此，他們意識到實際生活中別人眼中的自己，不再陷於自己的想法中。

對事業心強的讀心者來說（也就是正在物色下手目標的騙子）這技巧非常重要，你得懂得別人用什麼線索來評斷你，而哪些線索毫無用處。如果你覺得自己看來精神不濟，那麼自信心就會隨之降低，因而欠缺說服力。但若你明白根本沒人會注意到你氣色不佳，你的整體風度舉止才有決定性的影響，你就會著重於加強整體印象，而不因旁支末節影響自信。

艾普利和艾亞在第二次的系列研究中觀察到兩個相斥的效果：我們和旁人處在如同我們與自我一樣親密的解釋水平（level of construal）¹時，我們是否能夠精準地判讀別人？這次，艾普利和艾亞把其他學生的照片交給受試者，分別告訴他們這些照片是在當天或幾個月前拍攝。顯而易見地，比起幾個月前的照片，受試者在判斷時比較注重當天拍攝的照片的瑣碎細節——他們觀看當天的照片和觀看自己的水平相同，因此特別注意微小細節。想法上的簡單變化，卻能帶來可觀的利益。詐欺犯觀察每個人都一樣縝密周詳。若要選定下手目標，精確性舉足輕重。

詐欺者想知道的不只是別人如何看待他們，他們想要毫釐不差地展現自己希望在別人心中留下的印象與影響力。

和別人充滿共通點？熟悉感可能讓你更悲劇

不僅如此，詐欺犯會在與目標相處的過程中得到新資訊並善加利用，讓我們損失更多。人們傾向信任感到熟悉、和自己有共通點的人，在我們心中他們和一般陌生人不同，我們會向他們敞開心房：那些和我們類似、彼此認識或認知相近的人，比較不會傷害我們。而且，他們比較瞭解我們。如果你初識某人，發現對方和你一樣都喜歡看同一種喜劇表演，還喜歡同一種休閒洋裝，那說不定你們在其他領域也有相同喜好，能相處愉快。而我們難以理解那些和我們差異很大的人的動機想法，而且那些人說不定心存惡意。

剛開始進行塔羅占卜時，我的靈媒拋出一個聽來無關緊要的問題：「你不是土生土長的紐約人吧？」我回答，不，我不是。他語帶認同地回答，他也不是，但他絕不會搬去別的地方生活。我同意地點點頭。占卜過程中，他不斷提出這些「共通點」——他對自己的事業也猶疑不安，他想做些改變，他其實喜歡藝術創作，而且有時覺得自己似乎在出賣靈魂，但他還有帳單要付。占卜結束時，我認為他根本是我的知音（我相信他大部分的客戶也都有這種感受，就像米歇爾的客人視她為知交，認為兩人有很多共通點，都和他們一樣在煩惱和抱負中掙扎）。

心理學家麗莎．德布伊恩博士（Lisa DeBruine）請受試者玩一個連貫的信任遊戲。在遊戲中受試者臆測夥伴會怎麼做，據此做出反應（其中最著名的就是「囚徒困境」測驗〔prisoner’s dilemma〕，每個人都保持沉默就沒事，但若有人開口而你沒有，那就倒大楣了）。然而，受試者的夥伴其實並不存在。受試者以為的同伴只是出現在照片中的人物，照片用兩種方式動過手腳：經過電腦處理，一張看來是毫不相關的陌生人，而另一張看起來像受試者本人。研究發現，若照片處理得愈像受試者，受試者對假想夥伴的信任度也愈高。看看那張臉，有誰能懷疑它、不尊重它？甚至其他表面共通點，比如生日是同一天（或在同一個月）、名字相似，都會促使受試者對假想夥伴產生更強烈的好感——同時也更願意彼此幫助、互相合作。

由於詐欺犯能輕鬆識破你的喜好，因此他能裝出與你有共通點，讓你感到熟悉——詐欺犯愈擅於偽裝，愈能得到真實資訊。偽裝共通點很簡單，當我們喜歡對方或彼此相處愉快，我們會無意識地模仿他們的行為、表情、手勢，這現象叫做「變色龍效應」（chameleon effect）。

「變色龍效應」指的是我們會在無意識間模仿別人。圖／By Pixel-mixer@Pixabay

善用變色龍效應，釣魚比你想的容易

把變色龍效應反過來利用，也能達到效果。若我們模仿別人，他們就會親近我們、在我們身上找到相似感。偽裝這種自然的吸引過程並不困難。我們每天常不自覺地運用一些無關緊要的詐騙技巧，有時甚至對自己擅長偽裝的能力心知肚明。我們會重複別人說的話或嗜好興趣，假裝支持同一個球隊，或討厭同一個品牌。這些我們愛用的小手段往往很快就能帶來好處，也是詐欺犯必備的法寶。

美國人際關係學大師戴爾．卡內基（Dale Carnegie）建議：「試著真誠地從別人的角度看待事情。」他致力寫就贏得朋友與影響別人的專論，無意間成為詐欺者的培訓寶典。若你身陷麻煩之中？「談論對方能獲得的好處。」某人不經心地提到某件事？記起來，從各種面向再次提及。你是否正確地掌握線索——也許從不符節氣的黝黑皮膚獲悉一個佛羅里達州地址？抓住它，機不可失。只要你能掌握這些訣竅，將處處受人歡迎，你在別人眼中將比實際上更有吸引力。我們的心防消失，你突然間贏得眾人信任，足以影響種種利害關係，物色下手目標並對症下藥只是探囊取物。

熟悉感當然也能偽裝，而且你還能藉此賺取對方的信任與情感——這是詐欺者施展騙局的起點。2005 年 4 月，印第安納州立大學的湯姆．傑卡提克（Tom Jagatic）和同事做了一項實驗，想瞭解哪些人比較容易成為網路釣魚（phishing）的受害者，或當有人冒充合法的第三方機構，如銀行或電話公司，哪些人會輕易交出敏感的個人資料。他們的目標對象是同校校友，湯姆和研究團隊想瞭解怎麼做能得到別人的信任，讓他們坦誠相告。

第一步，他們先在社群網路上尋找公開資訊，從臉書、LinkedIn 專業人脈網站、MySpace 社交網站、Friendster 交友網站（別忘了，當時可是 2005 年），還有 LiveJournal 網站的「你朋友就是我朋友」計畫。隔天，他們假扮成受害者的大學友人，向這些人發送電郵。若收信人點擊電郵裡附的網址，就會通往和印第安納大學毫無關聯的網站，網站上會要求對方輸入印第安納大學網站需要的登入資訊。

只要收信人點擊電郵裡的網址，並在網站上輸入他們校園的使用者名稱與密碼，釣魚攻擊即告成功。結果顯示，超過 70% 的學生輸入他們的登入資訊，畢竟，電郵是朋友寄來的嘛。換句話說，受害者覺得一切都很合理。容易上當的不只是一般大學生。在一項針對西點軍校生的調查中，每五個學生中有四人會點擊來自假「上校」提供的網路連結，誤信那是閱覽成績報告的網站。

• 註 1：解釋水平理論的概念為：「人們解釋對於心理距離較遠的事情時，會用高水平（High-Level）、抽象（Abstract）、穩定（Stable）的方式進行評估；而相對於心理距離較近的事件，則會改由用低水平（Low-Level）、細節（Detailed）、結構式（Contextualized）的方式解釋事情。心理距離可以分為以下四個面向：時間距離（Temporal Distance）、空間距離（Spatial Distance）、社交距離（Social Distance），以及可能性距離（Hypotheticality Distance）。這些不一樣的心理距離確實會影響人們對於同一事件的解釋，進而產生不同的預測、評估及行為反應。」（來源：台灣大學第十七屆資訊管理暨實務研討會論文，論文作者：林佳燕、徐斌碩、林韋廷）

本文摘自《騙局：為什麼聰明人容易上當》，商周出版

The post 占卜師是你知音？其實 「一見如故」都是假的！──《騙局：為什麼聰明人容易上當》 appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】「安安，可以幫我買遊戲點數嗎……」聰明如你，絕對不會輕易被拙劣的垃圾訊息騙到，但你知道，其實很多高端騙術難以察覺嗎？有多少次，你在不知不覺間就被占了便宜？《騙局：為什麼聰明人容易上當？》用心理學的角度告訴你各種騙局背後的原理，讓你從此如有神助，再也不怕白白吃虧！

詐騙專家是邪惡可憎的小人，心懷不軌又厚顏無恥。若真是如此，人生就簡單明瞭多了，只要揪出壞蛋就能世界和平。然而，真實人生往往更加複雜晦暗。

愛倫．坡（Edgar Allan Poe）在他的著作《欺騙》（Diddling ）裡描述騙子的特徵：「一絲不苟，注重利益，不屈不撓，機智大膽，漠不關心，不落俗套，魯莽傲慢，且不忘露齒微笑。」

騙子表示：你的痛苦，關我何事？

現代心理學特別同意愛倫．坡指出的「漠不關心」這項騙子特質。大部分人類歷經演化成為合作共享的動物，我們彼此信任互相依賴，走在路上時不會擔心路人衝來搶走錢包，夜裡上床睡覺時不怕有人半夜闖入殺了我們。久而久之，我們的情感也隨之演化。當人們互相幫助，內心自然湧起一陣暖意。說謊或傷害別人會讓心裡滿懷愧疚不安。雖然人們仍偶爾疏忽犯錯，但大部分的人都值得信賴，和冷漠無情的騙子正好相反。絕大多數的人類都在乎別人，也知道別人多少關心著自己。不然的話，社會早就崩潰瓦解了。

愛倫．坡在他的著作《欺騙》裡描述騙子的特徵，現代心理學特別同意愛倫．坡指出的「漠不關心」這項騙子特質。圖／By Jon Wallach @ flickr, CC BY-NC 2.0

萬事總有例外，少數人演化後變得擅長利用人們的善心好意，這種對人性的淡漠，就是讓騙子成功詐欺的人格特質。這些人對於造成他人的痛苦毫不在乎，只在乎自己能否占上風。他們認為這才是生存之道。如果身邊盡是正派人物，即使說謊欺騙甚至偷拐搶騙，你仍能一帆風順，過著大好日子。只有圖謀己利的壞蛋為數不多，這種情況才能實現，若人人都是騙子，這招不但不管用，反而會讓大家叫苦連天。身為少數的騙子，為了存活下來產生了冷漠絕情的特質。賓州大學的心理學家艾德里安．雷恩（Adrian Raine）專門研究反社會行為：「長期的悖德行為可視為社會上少數人的另類演化戰略。他們欠缺阻止悖德行為的感情機制，藉由欺騙與玩弄人心，他們能夠成功騙過一世人。」

這種算計過的冷漠無情可能是天生的，也被稱為心理病態（psychopathy），亦即對身邊的人欠缺基本同理心。

這是生物學上的極端無情。詐欺犯是否有心理病態？我們是否能說，像戴瑪哈這樣的匪類是未經臨床確認的心理病患呢？或者他們只是人們心中小惡魔的現形？日常生活裡的善意謊言和詐欺犯老奸巨猾的騙術，兩者是本質不同，或者只是程度的差異？

犯罪心理學家羅伯特．海爾（Robert Hare）的「病態人格檢測表修訂版」（Psychopathy Checklist-Revised）最常用來檢測反社會、心理病態的傾向，內容包括責任感、愧疚、病理欺騙、心機狡詐、濫交、一般衝動性、外表魅力、浮誇等項目。得到高分的受測者即符合人格病態特徵，或被稱為「受折磨的靈魂」，自己不僅深受折磨，也折磨著別人。

心理病態者的決定因素之一，在於他們無法像常人一樣表達、理解人類情感。真正的心理病態不在乎別人的痛苦。他們沒有同理心，也不知悔恨為何物。心理病態者即使看到常人無法承受的景象，比如悲慘可怖的圖像等，依舊脈搏穩定、心跳平緩，也不會緊張冒汗。大多數人遇到道德難題往往痛苦不堪，舉例來說：若有嬰兒吵鬧不休，此時若悶死嬰兒能解救全村，不悶死嬰兒的話，天降大禍危及全村，連嬰兒也將難逃一死。絕大多數的人必會萬分躊躇。根據心理病態的臨床研究指出，一般人的大腦裡，情感區塊與功利主義區塊爭執不休，而心理病態者毫不遲疑作下選擇，這正是漠不關心、冷漠無情的極致表現。

據海爾所言，全球男性總人口中有 1% 的心理病態者，而在女性人口中極為少數，幾近於零。因此，你所遇到的每一百個人裡，有一人可被臨床確診為心理病態。但所有的心理病態者都是天生的詐欺高手嗎？

就某方面來說，騙子和心理病態者極為相似。研究證據顯示，一般人若擁有和心理病態相似的神經功能障礙，便會有類似詐欺的行為。心理創傷研究指出，腦部額葉極皮層與腹內側額葉皮質（polar and ventromedial cortex，與心理病態相關的區塊）遭受早期創傷的人，會有激似心理病患與詐欺犯的行為和人格變化。其中兩位曾受心理創傷的病患愛說謊，心機重且反抗規範。他人形容這兩位病患「欠缺同理心、無恥、不知悔改、無所畏懼、完全不在乎自己的悖德行為」。因此，我們可說心理病態是種生物學傾向，心理病態者有許多和詐欺犯如出一轍的行為。

騙子有三寶：自戀、冷漠、我爽就好

但騙子並非僅有心理病態的特質，心理病態只是所謂黑暗人性三面向（dark triad of traits）之一。事實上，其中另外兩面：自戀與馬基維利¹主義（Machiavellianism），也可視為騙子的特徵。

有自戀傾向的人喜好浮誇、自命不凡，高估自己的價值，且心機重、擅於操縱他人。基本上聽起來和我們的戴瑪哈相去不遠，他無法接受自己低人一等，渴望受人注目，不顧代價以償夙願。自戀者一心只想保持形象，正如戴瑪哈寧願向糖果店說謊也不願蒙受羞辱。這雖然不是什麼驚人騙術，但顯示他多麼自我中心。

也許馬基維利主義更符合詐欺者的思考模式。馬基維利認為君主為達目的，不管手段多殘暴都無妨，這和詐欺者的想法不謀而合。

心理學文獻正式將「馬基維利主義」定義為操縱別人以達己利的一系列行為傾向——這根本是詐欺的書面定義。北卡羅萊納大學的行銷學教授理查．卡魯（Richard Calhoon）在 1969 年形容馬基維利主義者「使用侵略手段利用與剝削他人，只為達成自己或組織的目的」。

「馬基維利主義」在心理學上定義為：操縱別人以達己利的一系列行為傾向。圖／By Santi di Tito, public domain, wikimedia commons

心理學家理查．克斯蒂（Richard Christie）和佛羅倫斯．吉斯（Florence Geis）在 70 年代著手設計馬基維利量表，想要瞭解領導者的操縱性格傾向。所謂高馬基維利主義者（high Machs）指的是在馬基維利量表上拿到高分的人，他們通常是社會上成功的人心操弄者。在一連串的研究中發現，當高馬基維利主義者和低馬基維利主義者處在同一情境裡，不管情況如何，往往是前者占上風。低馬基維利主義者易受情緒影響。反之，高馬基維利主義者不為情感所動。

早期一項研究的十一個例案裡，參與者遍及不同行業和身分，包括學生、教職人員、父母、子女、運動員，以及精神病院和商業公司員工等，研究發現馬基維利主義者擅長虛張聲勢、作弊、討價還價、想要贏得別人的喜愛欣賞，而且總能成功。

另一研究指出，馬基維利主義者說起謊來比一般人更具說服力。當受試者被指控偷錢（其中一半的人很誠實，另一半人則真的偷了錢），側錄結果顯示，高馬基維利主義者說的話聽來比其他人可信。在第三個研究裡，商學院學生必須決定要不要違反道德與法律給某人回扣。案例裡詳細解釋給佣金的前因後果與合理性，若強調付出回扣是較划算的選擇，高馬基維利主義者通常認同給回扣。

馬基維利主義似乎和心理病態一樣，可用來解釋人們的詐欺傾向，並且能讓這些人辦到常人難以想像的事。英屬哥倫比亞大學的心理學家德爾羅伊．鮑休斯（Delroy Paulhus）專精於研究黑暗三人格，認為馬基維利主義者比心理病態者一詞更符合詐欺者的人格特質。「像馬多夫這樣邪惡的股票經紀人算不上心理病態，」他寫道：「他們是一群有組織的馬基維利主義者，蓄意運用策略手段來剝削別人。」

• 註 1：馬基維利（1469-1527）是義大利政治家、哲學家，著有《君主論》。

本文摘自《騙局：為什麼聰明人容易上當》，商周出版

The post 如何成為詐騙專家？沒「銅鋰鋅」是重要條件──《騙局：為什麼聰明人容易上當》 appeared first on PanSci 泛科學.

本圖節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 29 期（2017 年 02 月號）。

拖著腳步走在酷熱沙漠中的你，突然看見前方有東西出現：一片荒蕪之中竟有一池波光粼粼的水。但當你急著走向水邊，想喝點水來解渴時，那池水卻忽然消失無蹤。事實上，你看到的不是水，而是大自然以光學錯覺對你開的殘酷玩笑。

當地表溫度讓其上的空氣升溫時，就會出現海市蜃樓；路面和沙漠經常能看到此現象。吸收大量熱能的沙子和柏油會將部分熱能傳到地面上方的空氣中。暖空氣的密度比上方的冷空氣小，當光線從冷空氣進入暖空氣時，兩者的介質密度差異便會讓光線的行進路徑產生彎折。

但你的大腦並不知道光線已被彎折。當光線進入眼中時，大腦依然以為光是從前方的地面筆直地反射而來，所以我們會把被折射到地面的藍天看成地上的一池水。我們以為終於得以解渴，但一切都是錯覺。

沙漠中的海市蜃樓，好想走過去啊（喂）。圖／wikimediacommons, CC BY-SA 2.5

本文節錄自《How It Works 知識大圖解 國際中文版》第 30 期（2017 年 03 月號）

更多精彩內容請上知識大圖解

The post 相信你的眼睛，那就錯了！海市蜃樓的光影魔術—《知識大圖解》 appeared first on PanSci 泛科學.

以下內容承接上集，《懷疑的化學家》的出現就像是在科學界裡投下了一顆照明彈，將原本充滿神秘色彩的部分抽離科學，並且將科學實驗赤裸裸的攤在眾人面前。這本書參考了伽利略的《兩大世界體系的對話》以對話的手法來進行寫作，不過這回波以耳使用四個角色來進行對談。

書中的卡尼阿德斯，是波以耳的代言人（以下簡稱波派），波以耳藉他提出自己的疑問，表達自己的觀點；彌修斯是亞里斯多德學說的信徒（以下簡稱亞派）；菲洛波努斯是三要素說的代言人（以下簡稱三派）；埃留提利烏斯則是是一位中立者（中派？）。

至於內容就像你看漫畫一樣，每一個章節都是類似的套路，身為懷疑的化學家的卡尼阿德斯對現實或是過去的理論提出疑問，其他學者提出看法，接著卡尼阿德斯在拿出他的實驗觀察結果打其他人臉，接著再提出自己的看法。簡單來說就是主角先提出問題然後引誘其他人回答，等他們上鉤以後就說「哈哈！！你們錯了，你看我做的實驗結果根本不是這樣！所以你們給我乖乖聽我說」大概就是這麼嘲諷的一本書。

亞里斯多德。圖 / By After Lysippos – Jastrow, 公有領域, wikimedia commons

不過嘲諷歸嘲諷，波以耳也算是相當理性在討論各個問題，他維持了身為科學家的嚴謹風格，為了避免大家各說各的最後變成嘴砲大戰，在一開始波以耳就提出元素的定義（不過這個定義並不是在波以耳這時才出現的）：

「我們說的『元素』就是指某些原始的、簡單的物體，或者說完全沒有混雜的物體，它們既不能由其他任何物體混成，也不能由它們自身相互混成，所以它們只能是結合物的成分，是它們直接組成成結合物，而結合物最終也將分解成它們。」

以上是書中文言的定義，簡單來說我們所說的元素，就是最原始的原料，物質由這些原料組成，而物質被分解到最後也是變回這些元素。如果聽不懂我舉個例子好了，雞蛋加麵粉可以做成蛋糕，所以說雞蛋和麵粉是蛋糕的原料，而蛋糕就是由雞蛋和麵粉所組成的結合物，那雞蛋裡有哪些原料？裡面有…..蛋白 + 蛋黃 + 蛋殼……，那蛋白裡面又有哪些原料？蛋白有可以分成蛋白質 + 水，那水再分下去有……，當我們分類到不能再分的原料，就叫元素。

雞蛋裡有哪些原料？裡面有…..蛋白 + 蛋黃 + 蛋殼……，那蛋白裡面又有哪些原料？蛋白有可以分成蛋白質 + 水，那水再分下去有……，當我們分類到不能再分的原料，就叫元素。圖 / By Susan Murtaugh @ flickr, CC BY-ND 2.0

在前頭把定義講完之後，波以耳開始對過去的科學家發動攻擊，第一題：請問水、火、土、氣或是汞、硫、鹽他們算是元素嗎？懷疑的化學家不愧是懷疑的科學家，立馬就懷疑了歷史悠久的四元素說以及當時科學主流的三元素說。

這時彌修斯（亞派）和菲洛波努斯（三派）就開始闡述他們認為自己學說正確的地方在哪裡，接著主角卡尼阿德斯（波派）嘴角一斜，拿出了實驗小本本，嚴肅地說道：「你們誰可以告訴我，如果物質都是由你們所說的元素組成的，那誰可以從金屬中提煉出硫或是鹽呢？那金屬能提出水土火氣嗎？就這個論點，我還認為黃金才是一種元素，我們可以取出雜質，但是黃金始終是黃金，怎麼也提鍊不出三元素說裡的鹽類，任何的反應都只會讓它的質量增加，這代表黃金本身就是最純的狀態存在。而且就這個例子我還拿了雲母做實驗，結果還是沒辦法像你們所說的那樣分離出你們所謂的元素，另外四元素裡你的實驗中燃燒出的煙霧在密閉的瓶子中會凝結成水，所以你所說的氣本質上就是水，敢問你們的元素觀的例子究竟是特例還是通則呢？」從這麽長的一段敘述中，我們不只能夠看出波以耳對這些理論的懷疑，裡面還有對這些學說的實驗依據感到荒謬。

此話一出，其他兩人頓時嘴歪，想反駁卻被波派一一駁回，於是這時就是身為中立派的埃留提利烏斯出來假裝打圓場的時候了：「好了好了，就我看來大家都有可取之處，波派講得十分有道理，但也沒說三派和亞派都錯呀，你說是不？只是大家有質疑的部分我們可以再多做討論就是了。既然這樣我們來聊聊別的吧？」

果然這種時候需要一個代表中立的人來控制一下場內情緒，主持人在這種場合還是很重要的。接下來這本書裡面波派大概問了十題來打三派和亞派的臉，不過裡面有些問題本身就和現今的化學觀有所衝突（像是物質本身都存有燃素嗎？可是燃素在過去被視為元素現在卻只是能量釋放的一種方式之類的），我們在此就只提幾個概念新穎又和現今化學觀相似的題目來談談。

波派在一開始得到了巨大的成功，在氣勢上佔了上風，於是他接著問：「那請問什麼東西才是元素呢？」亞派和三派又開始講他們的理論，而波派慢慢等他們說完，這回不拿實驗本本，冷靜地說道：「你們說的元素雖然我們定義一樣，但你們的元素不是物質，而是物質特性」。「對呀！那又怎樣！」三派和亞派異口同聲地說。

「你們依據一些微不足道的性質來定義元素，不覺得很可笑嗎？你說你用火分解出某種物質他不溶於水，你稱它叫硫；若是溶於水又有味道，你就稱他為鹽；照這個邏輯推下來，我敢說，接下來你不問這個物質的組成，只要他有揮發性，你就會叫他是汞，對吧？」「唔……對……」三派好像聽出來哪裡出問題了。

俗話說真金不怕火煉，馬桶不怕小便（？）那做個黃金馬桶也是剛好而已。圖／The New Yorker

「這哪有什麼問題！！」亞派一個暴走，看來他還沒發現他的理論比三元素說更有瑕疵，「唉……無知不值得炫耀呀，哥哥。當我們在探討物質組成的時候，我們就是在討論物質而非性質，雖然有物質就會有性質，但是你們用性質直接做分類，根本上就太過於粗糙了吧？」「喔～～，唔！？」亞派閉嘴了，因為他知道他再講話又要被嫌無知了。

波派眼看現場有點混亂，他便接著說：「前面我們定義了元素，他是物質最原始的原料，最純，又最無法再分類下去的物質，就我看來，元素應該有相當多種絕對不只有三種會四種，像前面的黃金我就認為可能就是元素，至於其他還有哪些元素我沒辦法給你所有的答案，但是可以確定的是，造物者在一開始就準備好了所有元素，接著將世界構築出來。」在這段談話中我們也能了解到波以耳對於宗教與科學在他的思考中是不牴觸的，而當時多數科學家也是如此。

這回合全場都被波派 HOLD 住了，接下來的幾回合也是這個狀態，誰叫寫這本書的人是波以耳呢？選手兼裁判要輸也很難。

還有下回喔。

參考資料

• 《化學通史》凡異出版
• 《門得列夫之夢—從煉金術到週期表的誕生》究竟出版
• 《數理化通俗演義》好讀出版
• 《不朽的科學家》洪建全出版
• 《懷疑的化學家》北京大學出版
• 波以耳—前人的足跡
• 波以耳與近代化學的誕生—台灣化學教育
• Robert Boyle—chemcal heritage foundation

The post 用科學打臉的先驅：波以耳與《懷疑的化學家》（中） appeared first on PanSci 泛科學.

「這個產品的控油效果好嗎？」在網站上常會有人來問這個問題。控油氣墊粉餅、控油蜜粉也是網路上常被討論的產品。但其實我每次都想先回他一句：「施主，這個問題要問問你自己啊！」

為什麼要這樣問呢？因為到底什麼是控油，沒有明確的定義，每個人的想像也都不一樣。如果搞不清楚大家在講得是不是一樣的事，那就無從討論起。

今天這篇文章，我們要帶領大家了解到底什麼是真的「控油」，並且認識一些常被拿來當「控油」話術使用的成分喔！

你想像的「控油」是什麼呢？讓臉暫時不要太油好上妝？還是控制皮脂分泌？

在化妝品、保養品產業中，所謂的「控油」通常講的是：讓你臉上的油不要太失控，好上妝。

在專櫃常會有人把你的手或臉抓去試用，擦了當下，馬上還真的會有變得比較不油膩的感覺。專櫃的銷售人員就會跟你說 「我們家的產品控油功能特別好」這類的話，接下來你就會覺得對喔馬上不太油了好像有效喔，然後乖乖買單。

這是怎麼做到的呢？這邊我們要介紹大家辨識幾個常見的成分。很多控油產品會加入一些粉體，某些粉體會具有吸油或吸水的效果，所以擦了之後，油自然就感覺變少了。

常見的粉體原料介紹

常見的粉體原料我們整理如下，大家可以拿出自己的產品來對照看看：

• 二氧化鈦 Titanium Dioxide ：超常使用的粉劑。白色無臭無味，不太會刺激皮膚，是化妝品常用的遮蓋劑。素顏霜、BB霜、防曬產品，或擦了會讓你變白的產品中幾乎都少不了這個成分。

• 氧化鋅 Zinc Oxide：無機不透明的粉體，跟二氧化鈦應用範圍很接近。

• 高嶺土 Kaolin ：主要成分是含水的矽酸鋁，有吸水吸脂的效果。眼影、爽身粉、粉餅這類產很常用。

• 澱粉 Starch ：最常見是玉米或小麥做的。可以吸附水分跟油脂，但會結塊。所以現在用的都是不會結塊的變性澱粉為主。

• 碳酸鹽類 Carbonates：作用類似高嶺土，是偏鹼性的粉體，附著性好但延展性差，最常用的是碳酸鈣跟碳酸鎂。

• 滑石粉 Talc ：就是白色的天然矽酸鹽，主要是含水矽酸鎂（Magnesium Silicate），吸收性跟遮蓋性比較差，主要用在爽身粉、香粉這類產品中。

• 絹雲母 Sericite ：鱗片狀結晶的細粉，因為有絹絲光澤得名，是一種白雲母。無刺激性及毒性，常用來當作滑石粉的替代品。

• 氮化硼 Boron Nitride ：有好的附著性、延展性與分散性，可運用於蜜粉、眼底、眼影、唇膏與護膚配方。

基本上，這些粉體使用上都算安全，但就是吸油，不是「控油」。如果你的期待是「抑制皮脂分泌」，那這些成分會讓你的期望落空，但如果只是希望擦了暫時不會油光滿面，可以好上妝，那這些產品還行。

如果要真的抑制皮脂，可以怎麼做？

別用熱水洗臉

我們從最簡單的開始講起。首先「不要」用過熱的水洗臉。大家應該都有經驗，夏天臉很油，冬天臉變乾，因為溫度對於皮脂的分泌影響很大，如果用熱水洗臉，容易刺激皮脂腺分泌，使用冷水或至多溫水洗臉就可以。想知道怎麼正確洗臉，可以看這篇洗臉全攻略。

正常作息

皮脂分泌跟內分泌攸關，所以熬夜、抽菸、喝酒這類會影響內分泌的不良習慣，要儘量避免。

防曬

日曬也會刺激皮脂腺的分泌，如果沒做好防曬，臉部油脂分泌很難減少。

上面三點日常生活中可做到的，如果都做了，但還是沒效果的話，你可能需要進一步「抑制皮脂腺分泌」，在這篇文章中，就有提到多種可以抑制皮脂分泌的成分，多數是酸類。如果真的很嚴重的話，可以考慮去看醫生，一些口服或外用藥物對於異常皮脂分泌會有幫助。

這篇文章，不是要告訴你「粉體」這類的成分就不能用，或者是不好，而是希望大家學會辨識這類的成分，並了解到底這是真的「控油」，還是暫時性在「吸油」而已。每個人都不希望被騙，如果你預期的是控油，但結果只是「吸油」，那不是虧大了嗎？

上面提到的這些物質，基本上都是可合法使用，安全性也算高的物質。如果在成分中看到它，也請不要恐慌，只要科科笑一下，知道自己認出它了，不會被銷售人員的話術唬爛就好啦～～

祝福各位朋友「控油」之路順利！

參考資料：

• 《化妝品化學》，華杏出版。

• 編按：愛美是每個人的天性，不過對你而言光是看滿架的化妝品、保養品，各種醫美產品就令你眼花撩亂，更別說還有玻尿酸、膠原蛋白、類固醇這些有聽沒有懂的名詞來搗亂嗎？如果你想要聰明的美，不想要被各種不實廣告唬得團團轉，那麼泛科學這位合作夥伴 MedPartner 美的好朋友，就是你我的好朋友。

本文轉載自 MedPartner 美的好朋友 控油產品到底是控什麼油？產品銷售話術破解！

The post 控油／吸油化妝品，差一個字差很多！ appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】從印刷機到自拍神器、從罐頭到室內空調，我們的生活因著各種創新發明而越顯便利，然而，這些發展根本不在發明者原先的構想之內，人類到底是如何接力進行創新，才造就今天的世界？在《我們如何走到今天？印刷術促成細胞的發現到製冷技術形塑城市樣貌，一段你不知道卻影響人類兩千年的文明發展史》中，作者從「玻璃、製冷、聲音、乾淨、時間與光」這六項主題切入，帶你看見跨領域的發明脈絡，讓人不禁驚呼：「傑克，這真是太神奇了！」

冰天雪地吃什麼？難下嚥的布魯茲是唯一選擇

1916 年冬，一名特立獨行且結婚沒多久的自然學家和企業家，舉家搬到北邊拉布拉多半島的偏遠凍原上。在這之前，他自己在那裡度過幾個冬天，開了一家飼養狐狸和偶爾將動物和報告送回美國生物調查局的毛皮公司。他妻子生下兒子五個星期後，她帶著小孩過去與他會合。拉布拉多半島，再怎麼說，都不是新生兒的理想居住地。氣候嚴寒，氣溫常掉到攝氏零下十七度，該地區完全沒有現代醫療設施，吃的也很不理想。拉布拉多半島天候酷寒，冬天的食物若非冷凍的，就是醃製的；除了魚，沒別的新鮮食物。正餐吃的通常是當地人所謂的「布魯茲」（brewis）：鹹鱈魚和硬餅乾。硬餅乾硬得像石頭，放在水裡煮過，並綴以用鹽處理過並炸過的小豬油塊（scrunchion）。凡是冷凍過的肉或農產品，解凍後都會變得爛糊、風味盡失。

正餐吃的通常是當地人所謂的「布魯茲」：鹹鱈魚和硬餅乾（左），並綴以用鹽處理過並炸過的小豬油塊（右）。圖／By Keith Pomakis, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons

但這位自然學家在吃的方面愛嘗新，著迷於不同文化的食物。（他在日記裡記載了他所吃過的各種東西，從響尾蛇到臭鼬都有。）於是他開始和當地一些伊努伊特人去冰上釣魚，在結冰的湖面上鑿洞，擲入釣線釣鱒魚。氣溫在零下十七、十八度，因此魚一被拉出湖面，幾秒鐘內就會凍結變硬。

這位年輕的自然學家，在拉布拉多半島坐下來和家人一起用餐時，無意間發現一個有力的科學實驗。他們把從冰湖釣來的鱒魚解凍，發現它吃起來比平常的冷凍魚新鮮得多。差異如此顯著，使他開始一心要弄清楚為何結凍的鱒魚更能有效保住原味。於是克萊倫斯．伯茲艾（Clarence Birdseye）開始調查此現象，從而最終使他的名字出現在全球超市的凍豌豆、凍魚條的包裝袋上。

瞬間冷凍的鱒魚，充滿香甜好滋味！

最初伯茲艾以為鱒魚保住鮮味，純粹因為鱒魚是較晚近才捕獲，但隨著他更深入研究，他開始認為還有別的因素。首先，與其他冷凍魚不同的，從冰下捕來的鱒魚可保住原味數個月。他開始拿冷凍蔬菜做實驗，發現隆冬時冷凍的蔬菜，吃起來比晚秋或初春時冷凍的蔬菜美味。他用顯微鏡分析食物，注意到結凍過程所形成的冰晶體內有個顯著差異：失去原始風味的結凍農產品有明顯較大的晶體，而且那些晶體似乎正瓦解食物本身的分子結構。

最後，伯茲艾想到一說法來說明口感上的顯著差異：關鍵全在於冷凍速度。慢慢冷凍使冰的氫鍵有機會形成較大的晶體狀。幾秒內完成的冷凍，即我們今日所謂的「瞬間冷凍」，產生小上許多而對食物本身損傷較少的晶體。伊努伊特族漁民未從晶體、分子的角度思考這件事，但千百年來他們都藉由將活魚拉出水面，讓魚瞬間置身極寒氣溫裡，享受瞬間冷凍的好處。

伯茲艾想到一說法來說明口感上的顯著差異：關鍵全在於冷凍速度。慢慢冷凍使冰的氫鍵有機會形成較大的晶體狀。幾秒內完成的冷凍，即我們今日所謂的「瞬間冷凍」，產生小上許多而對食物本身損傷較少的晶體。圖／By Paul Wilkinson @ flickr, CC BY 2.0

他繼續實驗，腦海裡開始浮現一構想：由於人工製冷愈來愈普遍，冷凍食品的需求可能非常大，只要能解決品質問題的話。一如他之前的杜鐸，伯茲艾開始記錄他的製冷實驗，且一如杜鐸，這構想會在他腦海裡佇留十年之後，才轉化為可上市獲利的東西。那並非靈光一閃即成形的東西，而是在無比悠閒從容之中，經過一段時日逐步成形的構想。我喜歡把那稱作「慢慢成形的直覺想法」（slow hunch），那與「靈光乍現」的想法截然相反，要經過數十年才變清楚，而非在幾秒內即呈現。

伯茲艾的第一個靈感來源，乃是拉出冰湖的鱒魚保有無比鮮度一事。但第二個靈感來源的性質與前者南轅北轍：一艘裝滿腐爛鱈魚的商業性漁船。在拉布拉多半島闖蕩之後，伯茲艾回到他在紐約的老家，在漁業協會裡覓得工作。這份工作讓他親眼見到商業性漁業慣有的駭人情況。伯茲艾後來寫道：「鮮魚配送作業的無效率和不衛生，令我非常反感，我於是開始想辦法在生產階段就從易腐食物裡移除不可食的廢棄部位，用堅實、便利的容器包裝，讓魚貨在鮮度完好無損下送到家庭主婦手上。」

有了冷凍技術，人人都可以是廚神！

二十世紀頭幾十年，冷凍食品業被認為是最不入流的事業。你能買到冷凍的魚或農產品，但這種東西被普遍認為無法入口。（事實上冷凍食品品質太差，紐約州立監獄以它未達到獄囚的食品標準予以禁用。）關鍵癥結之一在於食品的冷凍溫度較高，往往只達冰點以下幾度。但此前幾十年的科學進步，已使人得以人工製造出和拉布拉多半島一樣的低溫。到了 1920 年代初期，伯茲艾已研發出一瞬間冷凍流程，把魚裝入紙箱，堆疊起來，用攝氏零下四十度的低溫冷凍。受到亨利．福特 T 型車工廠的新工業模式啟發，伯茲艾創造出「雙輸送帶凍結器」（double-belt freezer），以更有效率的生產線完成冷凍流程。他創立了名叫通用海產（General Seafood）的公司，該公司即運用這些新生產技術。伯茲艾發現，他用這方法冷凍的食品（水果、肉、蔬菜），幾乎樣樣在解凍後仍非常新鮮。

受到亨利．福特 T 型車工廠的新工業模式啟發，伯茲艾創造出「雙輸送帶凍結器」（double-belt freezer），以更有效率的生產線完成冷凍流程。圖／By United States Patent Office, wikimedia commons

這時，冷凍食品還要經過十幾年才會成為美國人主食的一部分（這需要超市和家戶廚房的冷凍庫達到足夠數量才會實現，而這數量要到戰後時期才能達到）。但伯茲艾的實驗大受看好，於是 1929 年，在黑色星期五華爾街股市崩盤前幾個月，波斯特姆穀類食品公司（Postum Cereal Company）買下通用海產公司，並迅即將它改名為通用食品（General Foods）公司。伯茲艾的冰上釣魚冒險，最終使他成為百萬富翁。他的名字出現在不帶骨冷凍魚肉的包裝盒上直至今日。

伯茲艾在冷凍食品上的突破，既是慢慢成形的直覺想法的體現，也是幾個大相逕庭的地理空間、知性空間碰撞的產物。要想像出一個瞬間冷凍食品的世界，伯茲艾需要有在嚴寒的北極區氣候養活一家人的艱苦經驗，需要與伊努伊特族漁民相處，需要檢查紐約港鱈魚拖網漁船的惡臭容器，需要具備製造零度以下低溫的科學知識，需要具體打造生產線的工業知識。一如每個重大的構想，伯茲艾的不凡構想，並非單單一個洞見，而是彼此息息相關，且以新配置方式包裝在一塊的其他數個構想。伯茲艾的構想之所以發揮了這麼大的作用，不只因為他個人過人的天賦，還因為他所結合的地方、專門技術非常多樣。

在伯茲艾取得那一發現後的幾十年裡，興起了加熱即可食的冷凍包裝食品。在如今這種講究本地取材、手工料理的時代，那類食品已經失寵，但冷凍食品問世之初，增進了人類健康，為美國人的日常飲食注入更多養分。瞬間冷凍食品擴大了食品供應的時間與空間：夏季採收的農產品能在幾個月後供人食用；在丹佛或達拉斯能吃到在北大西洋捕獲的魚。與其等五個月吃新鮮豌豆，不如一月時就吃冷凍豌豆。

本文摘自《我們如何走到今天？印刷術促成細胞的發現到製冷技術形塑城市樣貌，一段你不知道卻影響人類兩千年的文明發展史》，麥田出版。

The post 跟著老師凍次凍！讓美味瞬間定格的冷凍食品技術──《我們如何走到今天》 appeared first on PanSci 泛科學.

上一篇《我們犯了什麼太歲？談太歲的天文學源流》談到太歲的緣由，這次讓我們來了解了解生肖的源流吧。這篇文章也算是補充前一篇文脈絡的補充包。

前文提到的「太歲」源於「木星對立方位的假想化」，本質上是「行星崇拜」延伸的「方位崇拜」、「地神崇拜」與「歲年崇拜」。其中歲星（木星）與其他行星稱為「五曜」，和日月合稱「七政」。這些都是屬於太陽系，也就是相對古人來講「運行於黃道而不等周期運轉」的星體系統。

而在五曜七政外，還有近乎不可考誕生年代的「星體崇拜」。這些怎麼會跟十二生肖有關呢？

你猜得出來這些星星代表哪個星座嗎？（M45星團，圖片取於維基百科）

二十八星宿的源起

若說「歲星（木星）」依照黃道分為12宮而成為「歲」與「時」，那麼「月亮」依照白道運轉，27.4天近於整片星空28等分。天球分割為28等分，都有一個主要星座，總合起來就是二十八星宿。

白道與黃道並不是同一條線，而有5度角的差異。（圖片轉載於此，連結轉載授權）

因為白道（月亮在天球上運動的軌道）與黃道（太陽在天球上運動的軌道）並不是同一條，而且麻煩的是月亮東升西落的位置隨著月圓月缺有所不同，因此28星宿是固定在黃道上，成為「星宮的代表星座」，只是相對用來追蹤月亮位置的星座而已。

白道，月亮運行的軌道，在天球上並非固定。因此28星宿雖然是為了測量月亮的存在，卻不以白道為基準，而用黃道為基準。再劃分28等分以追蹤月亮、便於觀測描述相對位置。 （圖片來源：中央氣象局天文專欄）

這裡的「白道二十八星宮」與「黃道十二星宮」是不同的星宮系統。前者是真的有星星作為代表，後者才是以木星一年運轉超越分量為單位分割，但都是劃分星空領域的相對位置。

恆星崇拜的延續化

相對於先前的太陽系內崇拜（崇拜日月、五顆行星）與中國延伸的太歲紀年系統、太歲敬仰外，中國以前就崇拜天體恆星。這些恆星在天空中有著恆常不變的週期，在天球（周天）上同個位置隨著日升月落且繞著北極星轉動。

對於北斗七星的尊崇，後來目光轉於北極星（勾陳），並將天空分為紫薇、三桓等星宮為中心，並且有了四方四相（朱雀、青龍、玄武、白虎）。這些方位崇拜，後來跟地支方位結合後，融入太歲信仰的一部分。

原本二十八星宿是代表四方聖獸的各個部位，例如奎宿代表白虎的尾巴。但之後二十八星宿又被獨立以動物形象化。（圖片來源：國立臺灣博物館）

另外大約晚於太歲誕生前，歷史上就有二十八星宿的記載。此時二十八星宿並沒有神格化、被人們崇拜，還只是單純的星座連線而已。後來星宿的神化受到三個文化影響：值日星神信仰、拜本命信仰、生肖紀年。

首先是「值日星神信仰」。大乘佛教的《大方等大集經．諸天王護持品第九》開始有二十八星宿的記載，其中佛陀（世尊）與大梵天對話提到四大部洲與其護持的四大天王，分別管理3曜7宿與芸芸眾生，合計十二辰二十八星宿。這個開始影響到後世對於二十八星宿的神格化。

佛教的世界觀。中央為須彌山，上頭支持十二天。須彌山洲為被十圈鐵圍山包圍，鐵圍山外則有四大部洲。須彌山住著四大天王，管理四方四大部洲，並且每人再管理在天空的三顆曜星、七個星宿。（圖片來自網路資料）

再來是「拜本命信仰」。原本是北斗七星的崇拜，演變到後來成為「北斗掌死、南斗管生」，結合古中原自有的「本命占卜」（相信自己的命運與星辰、出生時間、星宿有關），在漢朝演變為「拜斗」（敗北斗南斗），在宋朝成為「拜本命」（拜自己的氣運），結合地支十二辰漸漸演變成太歲信仰的一部分。甚至在宋朝「順星」儀祀定在元月初九，跟拜天公同時，也跟早期的北斗崇拜（帝王星崇拜）有淵源。

至今安太歲的太歲符，仍可看出太歲信仰的本質就是星辰崇拜。（圖片出於：福山堂）

有了以上「守護星神」與「拜星斗就是拜自己」的兩個前置思想後，接著就跟生肖記年融合，成為日後的「某種生肖要安太歲」的民俗信仰濫觴了。

生肖紀年

最後是隨著游牧民族傳來的「生肖紀年」，民間也開始漸漸使用生肖來代表十二年輪迴。甚至在隋朝時有流行一陣子印度傳來的三十六生肖，唐朝開始將二十八宿搭配七曜（金木水火土日月）。相傳由八仙之一的張果老發明「七政四餘」占星術，讓二十八宿搭配七曜、四方，並把原有二十八宿再以動物的形象命名，分別為：

換句話說，就是「把二十八星宿全面改變為動物型態的星座」而已！

其中搭配五行還有複雜的相生相剋原理，總之二十八星宿搭配了各種動物，其中每3/7個方位成為生肖代表，這之中可能也包含了佛教每一方三曜的影響。

夏日星空中，織女牛郎星隔著銀河遙遙相對，而在牛郎星身後則是牛宿。

我們發現有些星宿根本沒變（牛宿還是牛宿），但其他都變化很多。而從鼠宿開始，往東為順逆時針安插地支，這跟太歲星的運轉方位同一順序。這十二生肖真正跟星宿產生連結後，跟著方位崇拜、歲時崇拜、星辰崇拜、本命崇拜，一起融入到太歲信仰系統中，成為今日民間習俗的一部分。

為什麼在科學網站要提那麼多不科學的民俗事？

其實也不是要高唱迷信。

我們若循著歷史記載，會發現天文學除了定歲時方位外，也跟占卜大有關係，這是各個民族都容易察覺的共有文明現象。希望透過此文，讓各位發現原來科學與宗教、民俗最早期並無分家，甚至是相輔相成的文化共流。

除此之外，筆者希望讓各位了解，我們現在的星座或者星宮/星宿是怎樣被古人觀察且定義的。

筆者為國小老師，二月份即將要教「認識星空」，這是臺灣各版本國小五年級自然科的共同重頭戲。而星座的東西方不同也往往是課本強調的一點，「星座就是古人藉由想像將許多顆星連在一起形象化」，直到近代才統一為88星座，這是全國自然科教師在教導此單元的重要目標。

或許就讓我們沉浸於古人的自由想像，不靠星座盤或者星空app，若有幸能到郊外夜間看到星空，試著想像各種形貌與故事。

中國的昴宿，也就是西洋星座的金牛座周遭的M45星團（俗稱七姊妹），在生肖的代表涵義為「雞」。在西遊記中有著「昴雞會咬蠍子」的傳說，而在臺灣則孕育出「天上的雞咬牛，而使地牛翻身掙扎產生地震」（見《妖怪臺灣—三百年島嶼奇幻誌》p.80）的奇聞。

今年是雞年，最後獻上此圖，筆者就嘗試將昂宿的中國動物星宿形象化，以原子筆畫出來後合成在星空圖上成為「雞肖的星座示意圖」，祝福大家雞年行大運。

The post 中國也有十二星座？談生肖的天文學源流 appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】從印刷機到自拍神器、從罐頭到室內空調，我們的生活因著各種創新發明而越顯便利，然而，這些發展根本不在發明者原先的構想之內，人類到底是如何接力進行創新，才造就今天的世界？在《我們如何走到今天？印刷術促成細胞的發現到製冷技術形塑城市樣貌，一段你不知道卻影響人類兩千年的文明發展史》中，作者從「玻璃、製冷、聲音、乾淨、時間與光」這六項主題切入，帶你看見跨領域的發明脈絡，讓人不禁驚呼：「傑克，這真是太神奇了！」

一路走來始終如一的銫原子

精確計時，根本來講，就是要找到或製造出，以始終如一的節奏振盪的東西：東升的太陽、圓缺的月亮、祭壇燈、石英晶體。

二十世紀初期，在尼爾斯．波耳（Niels Bohr）和維爾納．海森堡（Werner Heisenberg）等科學家領軍下發現了原子，啟動了能量和武器方面一連串令人嘆為觀止且致命的創新：核電廠、氫彈。但原子這門新學科也揭露了一項不為人稱道但同樣重要的發現：人類所知最始終如一的振盪器。波耳研究銫原子內繞軌運行的電子的行為，注意到它們以驚人的規律性運動。電子未受擾於山脈或潮汐的混沌牽引，打出一個比地球自轉還要可靠數個數量級的節奏。

最早的原子鐘於 1950 年代中期造出，立即為精確度設下一個新標竿：從此我們能測量毫微秒，精確度比石英的微秒高出千倍。那一躍進最終使國際度量衡大會得以於 1967 年宣布改造時間的時刻已經到來。在這個新時代，地球的主時間將用原子秒來測量：「銫原子同位素 133 基態超精細能階躍遷的 9,192,631,770 個週期所持續的時間」定為一秒。一天不再是地球自轉一圈所花的時間，而是在世界各地兩百七十個同步原子鐘所計算出的八萬六千四百個原子秒。

最早的原子鐘於 1950 年代中期造出，立即為精確度設下一個新標竿：從此我們能測量毫微秒，精確度比石英的微秒高出千倍。圖／By National Physical Laboratory, Public Domain, wikimedia commons

但舊的計時器未就此完全消失。今日的原子鐘其實用石英機械來計秒，倚賴銫原子和其電子來修正石英計時的隨機偏離。世上的原子鐘每年根據地球軌道的混沌漂移重設時間，增添或調快一秒以使原子節奏和太陽節奏不致偏離同步太遠。時間紀律的多種科學領域－天文學、電磁學、亞原子物理學，都牢牢嵌在主鐘裡。

原子時間的魔法無處不在

毫微秒的出現或許讓人覺得像是個深奧難解的轉變，只有出席度量衡大會的那類人會感興趣。但原子時間的出現已徹底改變了日常生活。

當手機試圖確定其所在位置，至少抓下三個來自衛星的這些時間戳，由於信號從衛星傳送到你手上的 GPS 接收器需要一段時間，三個時間戳所報的時間有些微差異。報出較晚時間的衛星，比報出較早時間的衛星來得近。衛星的所在位置完全可以預測，因此手機能用三個時間戳進行三角測量法，算出其確切位置。圖／By El pak, Public Domain, wikimedia commons

全球航空交通、電話網、金融市場，都倚賴原子鐘毫微秒程度的精確。（世界若沒有這些現代鐘，高頻交易這一備受唾棄的行為會於一個毫微秒裡消失無蹤。）每次低頭瞄一眼智慧手機以查看自己所在位置，就是在無意間查看了安置在近地軌道衛星中的二十四個原子鐘所構成的網絡。

那些衛星一再發送出最基本的信號，無休無止：時間是 11 點 48 分 25.084738 秒……時間是 11 點 48 分 25.084739 秒……當手機試圖確定其所在位置，至少抓下三個來自衛星的這些時間戳，由於信號從衛星傳送到你手上的 GPS 接收器需要一段時間，三個時間戳所報的時間有些微差異。報出較晚時間的衛星，比報出較早時間的衛星來得近。衛星的所在位置完全可以預測，因此手機能用三個時間戳進行三角測量法，算出其確切位置。

用 GPS 航向偉大的航道吧！

一如十八世紀的海軍導航員，GPS 藉由比較時鐘來斷定你的所在位置。這在鐘表史上其實屢見不鮮：計時上的每個新進展，都使我們在支配地理上得以有相應的進步―從船，到鐵路，到航空，到 GPS 皆是。那是愛因斯坦若地下有知會大為激賞的一個想法：測量時間成為測量空間的關鍵。

下次你低頭看手機以查明當下幾點幾分或你身在何處，就像僅僅二十年前以同樣動作查看手表或地圖時，想想那個充滿人類巧思的廣大、多層次網絡，那個已架設定位而使那一動作成為可能的網絡。

你能看出當下的時間，全拜以下諸多成就之賜：了解電子如何於銫原子內運行；知道如何從衛星發送微波信號以及如何測出那些信號確切的傳送速度；能把衛星安放在地球上空可靠的軌道，當然還有使衛星離開地表所需要的火箭科學；能在一組二氧化矽裡引發穩定的振動──遑論處理資訊、使資訊呈現於你手機上所不可或缺的計算與微電子學方面和網絡科學方面的種種進步。

如今你不必知道這些東西就能看出現在幾點幾分，但進步就是那樣運行的：我們愈是建造龐大的科學知識庫、技術知識庫，就愈是把它們隱藏。每次你查看手機以了解現在幾點幾分，你就受到那種種知識無聲的幫助，但那些知識你看不到。這當然予人很大的便利，但也使人看不出自伽利略於比薩大教堂對著祭壇燈胡思亂想以來，我們已有多少進展。

本文摘自《我們如何走到今天？印刷術促成細胞的發現到製冷技術形塑城市樣貌，一段你不知道卻影響人類兩千年的文明發展史》，麥田出版。

The post 滴答滴，分秒必爭的原子鐘──《我們如何走到今天》 appeared first on PanSci 泛科學.

文／蔡坤憲｜St. John’s College Hamilton 物理教師

紐西蘭的國民義務教育有 13 年。 15、16 歲之前的學生，約是台灣的國三畢業生，在紐西蘭受教育，其實是沒有很大的「升學」壓力。相較於在台灣，有升高中與升大學這兩個大型的考試關卡。紐西蘭的學生則是從 Year 11 開始，約為台灣國三或高一的年紀，連續三年，每年都要接受全國性的評量，所謂的「 NCEA 評量」。

NCEA 是 The National Certificate of Educational Achievement（教育成就國家證書）的縮寫，從 1997 年開始計畫，於 2002 年開始 Level 1 的評量，之後於 2003 年與 2004 年陸續開始 Level 2 與 Level 3 的評量。至此， NCEA 算是正式上路，是紐西蘭一系列教改的產物之一，也是紐西蘭獨創的教育品牌。

紐西蘭獨創的教育品牌 NCEA，賦予學生的成績單除了數字以外更多的意義。圖／ Glenn Minshall, Flickr

 NCEA 源自於對「分數」含義的反思

NCEA 的設計，是出自於對「分數」的反思：在傳統的制度上，學生在學期末的成績單上會得到一個分數，例如物理 80 分。然而，這個數字透露出怎樣的訊息呢？除了知道它比 90 分低，比 70 分高之外，還有哪些有意義呢？舉例來說，一位物理拿 80 分的同學，他比較適合機械系或是光電系呢？

簡單來說， NCEA 就是紐西蘭高中生三年的成績單。這份成績單的內容，不僅僅是一堆數字，而更像是一份「學習歷程表」，詳細地記錄著學生在高中三年的學習成就。以英文（這裡的國文課）為例，未來的雇主或大學教授在選才時，可以清楚地看出來，一位「英文好」的學生是口才好，還是文筆好？而文筆好的同學，專長是在論說文或抒情文？是擅長寫詩或是寫小說等等。

評量的具體做法是，由紐西蘭資格審定局（NZQA）負責，依據課綱的學習領域，把每個科目中，學生需要學會的知識或技能，具體的列出各個「成就標準」（Achievement Standard），再依據這些成就標準的性質，決定評量的方式，以及每個評量的學分數（credit）。評量的方式有兩大類，一是在平時在學校內部舉行的考試，稱為「內部評量」（Internal Assessment），例如英文課的演講或讀書心得報告、音樂課的演奏、戲劇課的表演、物理的實驗或研究報告等；另一類在年底時舉行的全國性考試，方式就是傳統的紙筆測驗，稱為「外部評量」（External Assessment）。

NCEA 的名稱很簡單，就是 Level 1，Level 2 與 Level 3。紐西蘭國家規定，學生至少需要修畢 NCEA Level 1（取得 80 個以上的 Level 1 學分）才可以離開中學，去就業或是就讀其它職業學校或大專院校。換句話說，很多學生在讀完 Year 11 之後，便離開中學了。

沒有「一百分」的考卷

紐西蘭其實是個很講究「甜言蜜語」的國家，回想我剛在這裡開始寫教師評語時，印象最深刻的就是要如何跟家長「告狀」，譬如說，對於上課愛講話的同學，我們說他「傾向於在不恰當的時機進行社交活動」，對於成績不好的同學，則是說他「潛力還沒有完全發揮」。另一方面，一些稱讚學生的用語，例如：Wow、How smart、Awesome、Good boy/gir l等也逐漸成了我的口頭禪。

至於考卷的成績，則不是一個冰冷的數字，而是分為 NA、A、M 與 E 四級，分別代表：不及格（Not Achieve）、及格（Achieve）、優秀（Merit）與卓越（Excellence）。如果你稍微留意，這四個等級之中，表達「負面」訊息的只有一個，另外三個都是說「正面」訊息。

接下來，我以去年 Level 1 Science 的一道力學試題為例，約為台灣國三或高一基礎物理的程度，跟大家分享這裡的考試方式，以及紐西蘭獨創的教育品牌 NCEA 的評量方式。

問題：游泳池

小明和小華準備跳水。

a.  小明從2 m 高的跳板跳水，0.6 s後抵達水面，他的平均速率為何？

b.  小明（48 kg）在爬上2 m高的跳板之後，共做了多少功？

c.  小華的質量為52 kg。與小明爬上2 m高的跳板相比，為什麼小華爬上5 m高的跳板，所做的功會較大？（此問題不需要計算）

d.  小華從5 m 高的跳板跳水進入游泳池。計算小華在剛剛抵達水面時的速率大小（假設能量守恆）。你的答案應該包括：

· 寫出小華在跳水前所具有的能量名稱，以及他在剛剛抵達水面時所具有的能量名稱。

· 計算小華在剛剛抵達水面時的速率大小。

e.  解釋為何小華在真正跳水時，抵達水面時的速率會較你在（d）小題計算的結果。

為方便讀者閱讀，我只把題目中的人名 Chris 改成小明，Ian 改成小華，其餘則是全文翻譯。讀者可以拿一張白紙，以 15-20 分鐘為限，先試著回答這一道試題，再對照稍後的評分標準來評分，親身體驗一下紐西蘭的高一物理試題。

錯綜復雜的階段給分法

這整份力學試卷共有三大題，以 A4 大小印刷，每頁含試題與答題空間（參見附圖一），含封面以及最後兩頁的額外答題空間，共有 15 頁，正文部分含題目與答題空間共 12 頁，因此，每一份紐西蘭的試卷都是「一本小冊子」（參見附圖二）。

附圖一，力學試題範例。圖／物理雙月刊

附圖二，每一份試卷都是一本小冊子。圖／物理雙月刊

評分標準與我們常見的「解答」不同，而是根據每道子題的難易程度，明確地制定出分段給分的的標準，其中的「且」與「或」則是評分時需要特別注意的關鍵字。

表格中的「證據」是指「顯示理解的證據」，類似一般所謂的解答。當然，我們都知道正確的解答與思路往往不只一種，所以老師或閱卷人會有自己專業上的判斷，對於有疑義的部分，則要特別挑出來，再找另一位閱卷人獨立閱卷；這個過程稱為「複審」（Moderation）。

這個複審機制，不僅限於年底的國家考試，包括我們在學校進行的內部考試，在任課老師初次閱卷之後，都會由各科負責人召開複審會議，老師之間會針對有疑義的試卷，互相協調評分的標準。依照評量的等級，每個班級會以亂數產生一份名單，抽樣挑出試卷，依規定送給外校不認識的老師，或是送到紐西蘭資格審定局進行複審，以確保全國的評分標準是統一的。內部評量的試卷，要在學校的檔案室內保存三年，以備抽查複審之用。

每一個題目依難易程度，會有不同的得分等級，以此題為例，（a）小題最多只能得到 A；（b）與（c）小題則依學生回答的內容，分段給分，部分正確的為 A，完全正確的為 M；（d）與（e）小題類似，也是分段給分，最多可獲得到 E，如表一。

表一　評分標準：

這一題的總成績計算方式是：如果學生拿到二個 E，得分是 E8，這也是這一題的滿分。二個 E，但其中有一個小錯誤，則是 E7。拿到三個 M，得分為 M6；二個 M 是 M5。四個 A 是 A4，三個 A 是 A3。二個 A，則是屬於不及格的 N2，只有一個 A，則是 N1。全錯的話就是 N0。摘要如表二。

表二　總成績計算方式：

整份力學試卷，有三道類似這樣的題目，建議答題的時間為一個小時。每一道題的滿分都是 E8。因此，整份試卷的滿分是 24 分，得分介於 0 與 7 之間，會在成績單上顯示 NA；得分介於 8 與 13 之間，會在成績單上顯示 A；得分介於 14 與 19 之間，會在成績單上顯示 M；得分介於 20 與 24 之間，會在成績單上顯示 E。

這份試卷的官方名稱是「展示對於力學相關問題的理解」（Demonstrate understanding of aspects of mechanics）。對於通過這項「成就標準」的同學，在紐西蘭資格審定局發出的正式成績單上，除了列出他有選修 Level 1 Science 之外，還會包括這項成就標準的名稱，4 學分，以及他在這個成就標準上所獲得的成績（A，M 或 E），讓他未來的老師或雇主知道，他對於力學問題的理解程度為何，而不只是籠統的一個「高一基礎科學 80 分」。

結語：為什麼要這麼麻煩？

如果您是老師，不知道你是否已經感覺到，要改這樣一份卷子的難度，這不僅不能用電腦閱卷，也不是單純的打勾或打叉就好。我剛開始學這種閱卷方式時，其實是有點「痛苦」的，然而，仔細一想，老師用這樣的態度來「審視」學生的學習成果，也是應該的，而不是只想著給他一個分數就好。

我們都知道當老師，給學生適當的「回饋」（Feed back）是很重要的。這也是每位老師都會在考試後講解考卷試題的主要理由，透過試後的檢討，我們希望學生知道自己在哪裡犯錯了，下次可以避免相同的錯誤。然而，很多的時候，學生可能知道「不要這麼做」，但卻未必知道「應該要做什麼」。這也是紐西蘭教育當局發明出來的一個新字：老師不僅要給學生 Feed back，更要 Feed forth。意思是，除了事後的回饋之外，事前的建議也很重要。這也就是這個「A、M、E 系統」的精神：對於一位已經「及格」的同學，透過這份評量，他可以知道自己可以如何去增強、改善自己的理解，讓自己往「優秀」、「卓越」去做提升。

這個方式也為「按部就班」提供了很明確的方向。相對於比較傳統的方式，就是只提供學生一個正確的解答（這裡的 E），讓學生自己去摸索出路。這樣的評量方式，可以讓學生很明確的知道自己已經理解到什麼程度，也可以知道該在什麼地方或朝哪個方向去努力。而且也是用「鼓勵」的方式，來取代「責備」的方式，讓學生知道：你已經很好了，如果你可以這樣做，就更好了！

本文摘自《物理雙月刊》38 卷 12 月號 ，更多文章請見物理雙月刊網站。

The post 在紐西蘭，沒有「一百分」的考試—《物理雙月刊》 appeared first on PanSci 泛科學.

……在絕對理性的冷硬派實驗室中，尋找甜到心痛的溫暖共鳴，真的錯了嗎？

心跳實驗室 DokiDokiLab

• 主機平台：PC 單機遊戲
• 遊戲類型：戀愛懸疑
• 發售日期：2017-04-01
• 遊戲人數：1人
• 作品分級：限制級
• 製作廠商：PanSci Studio
• 發行廠商：Pansci Studio

遊戲畫面

遊戲故事簡介

原以為是暫別青春、與儀器與數據為伍的冷硬派學術生活，

沒想到走過陽光灑落的草皮，推開實驗室大門首先見到的，

是那個現在回想起，依然讓我心跳不已的你

如果日子能就這樣單純、和平、充滿歡笑與知性持續下去該有多好？

但一切的一切卻在那一刻陷入黑暗的漩渦

捲入風暴中心的你，能相信誰？究竟哪些是真實？哪些又是謊言？

你最後的抉擇會是－－－

誰的科研生涯沒有經過掙扎，從進入實驗室的那天開始，就是一場到畢業前都不會止歇的戰爭。這段歲月誰都不願再重走卻又處處充滿回憶，那就跟著泛科學自製的全新科研系戀愛懸疑遊戲「心跳實驗室 DokiDokiLab」，一起回到那段最單純卻也最複雜的科研時光。

各界好評推薦

愛情顧問擔當海苔熊：

「推薦給總是考試一百分，卻連分手都沒有機會說的人。」

生科圖文作家 RJ：

「玩過這款遊戲讓我想起在研究所美(ㄊㄨㄥˋ)好(ㄎㄨˇ)的回憶~(遠目)，害我差點簽下去了呢~」

遊戲網站連結

《心跳實驗室》試玩版搶先上線，不管你有沒有待過實驗室，立即下載來重啟科研的第二人生吧：

想親耳聽到泛科娘的嬌嗔嗎？

想感受茂司編的惡作劇嗎？

想與常景陸攜手進行最科宅的研究嗎？

.

.

.

.

.

.

.

.

愚人節快樂！今年的完成度有沒有再高了一點呢？

好啦，別難過，獨被騙不如眾被騙（？）泛科學編輯群特別提供遊戲畫面，只要你設定字體（上圖畫面是使用微軟正黑體，不過也可以自行調整），放入以下畫面，就能創造專屬於你的《心跳實驗室》破關記錄喔！

PS. 為了守護泛科娘、常景陸與茂司編的純潔，請與我們打勾勾，不能創作 R16 以上的劇情喔

畫面素材來源

• 和平奮鬥救地球@Wikipedia, by CC 3.0
• Rafael Vianna Croffi@flickr, by CC 2.0

音樂來源

• 甘茶の音楽工房

人物繪師

• 微雨

The post 第一款台灣自製科研系戀愛懸疑遊戲，試玩版搶先體驗！ appeared first on PanSci 泛科學.

文／白水

哲學是如何鍊成的？　

仁者見仁，智者見智，什麼人總看出什麼東西來。有人看《鋼之鍊金術師》看出了科學，又有人看出了神學，而我卻看出了哲學。

人類到底是什麼？究竟何謂真理？還有世界和事物又應怎樣理解？這些傳統的哲學課題都在故事中重覆又重覆。鍊金術可以鍊金，但又豈止於鍊金？鍊金可以同時鍊出哲學來，那到底哲學是如何鍊成？

《鋼之鍊金術師》中的真理之門。圖／鋼之鍊金術師動畫截圖

鍊金術豈止鍊金

到底什麼是鍊金術？它可以說是一種理解世界的方式。

主角愛德華．艾力克就曾經說過，鍊金術其實是一種科學，要把握事物的原理，並且要探索世間的真理，當中最基本的原理就是「理解」、「分解」和「再構築」。雖然在故事中，鍊金術的三個原理很多時是用於構造物質之上，把握了事物的構成部分之後，將之分解然後再構築其他事物。但你會發現，這三個基本的原理其實亦相通於哲學反省事物的法門。

鍊金術的原理就是「理解」、「分解」和「再構築」。圖／鋼之鍊金術師漫畫截圖

在故事中，焰之上校羅伊．馬斯坦古曾幾何時相信鍊金術是為了人類的福祉而服務。這可說是一種對世界的初步理解，就好像我們都曾經都擁有過很多未經反省的初步信念一樣。愛國是天經地義的、同性戀必然是錯、人往上流無可厚非。這些想法不必然錯，只不過未經反省，所以亦未必經得考驗，可能遇上幾番質問就會受到懷疑。

就好像上校後來就發現原來自己作為鍊金術師，其實不過是活人兵器。鍊金術並不是真的用來為人類帶來幸福，而只是被當成武器為人類帶來災難。被稱為戰爭英雄就是對他最大的諷刺。羅伊．馬斯坦古心目中的戰爭英雄理應拯救世人，可是他卻是因為瞬間燒死大量敵人而成了戰爭英雄。英雄的定義原來不過是殺人兵器，他手中的火焰彷彿是對自身的嘲笑。火焰不只燒死了敵人，也燒光了他天真的想法。

圖/官方宣傳圖。

分解可以是分析，將之前的想法拆件，分析思考對象的定義、構成、本質或是結構。分解亦可以是否定，因為分析之後你可能就會發現之前的想法是如何的錯，就好像上校對鍊金術或者英雄的定義是如何膚淺，那就會推翻先前既有的想法。

如果思考只得否定，那就會帶來無盡的虛無，因為否定之後什麼就都不剩。但如果否定不是純粹的否定，而是可以重新鍊成，那思考的運動就會向前邁進一步。

上校後來就明白，如果自己沒有權力，那他就只能身不由己地被當權者利用他的能力，如此鍊金術只可以是一種武器。但如果他掌權便可將自己的能力用在好的地方，那鍊金術就可以是救世良器。所以鍊金術其實沒有一定的目的，只視乎權力怎樣界定它。這就是上校由最原初的想法，再經過分析否定，再構築出的答案，思考正是如此。

兩種真理觀：

一、父親大人與真理

如果鍊金術最終想獲得的是世界的真理，那到底真理是什麼？也許我們會認為真理就是相當於整個世界的知識，而有關整個世界的知識乃恆常不變的。掌握真理，亦即是掌握了世界穩定的一切，從此無所欠缺。

故事中的父親大人就是這樣理解真理。父親大人原本是一個人造生命體。他能夠說話，能夠思考，可是卻沒有身體，只能委身於一個小瓶之中。後來他就利用大型人體鍊成陣，犧牲了很多生命而獲得了身體。可是他得一又想二，妄想再次透過大型人體鍊成陣把握真理，成為「完全」的存在，成為神。他的鍊成陣就是象徵了要把神拉到地上吞掉。陣中畫了一頭雙頭龍，而其上就是倒轉了上下寫成神的名字，意思是人神關係倒轉。

圖／鋼之鍊金術師漫畫截圖

可是人就是有限的存在，人造人也不例外。有限就是有所不行，受一定的限制。而人的限制可以見於原始的七原罪。人有強大的「慾望」，既想得此又想要彼，貪得無厭。我們又「傲慢」，自以為可以勝過一切。這一切都是人的限制，我們不得不如此，根本無所逃遁。

父親大人以為知道世上的一切等於突破所有限制。以往沒有肉身嗎？那只要知道怎樣擁有一副就可以了吧。從前不能凌空飛行？那就掌控飛行的能力吧。這看似再無限制，但其實不過是由從前的限制，跳到另一種限制。縱然之後父親大人懂得怎樣製造微型太陽，那還不過是一個小太陽，那可以超越真正的太陽嗎？這果真窮盡了世界的一切嗎？

當我們把世界理解成某個模樣，並且以為這就是世界的全象，其實我們是在為世界劃下界限，說世界是如此如此，與這般那般區分開來。但你又怎能夠說世界不過是你眼中所見？既然你可以為世界劃一個界限，那自然你也可以劃過另一種界限。你怎麼知道界限之外不會有另外一個世界？

父親大人曾說過：「給予和願望相對應的絕望就是所謂的真理。」這句話是他對別人講的，但其實也是對自己說的。父親大人在獲得肉身之後就把七種原罪抽出，製成獨立於他之外的人造人。可是諷刺的是，七種原罪根本從未離他而去。他一直帶有強慾，妄想成神；他又自高自大，企圖成為完全的存在。其實由頭到尾他都沒有逃離過限制，這就是他的絕望。

自己為全知，反容易畫地自限。圖／鋼之鍊金術師漫畫截圖

二、愛德華與真理

父親大人所走的路只會帶來絕望，主角愛德華所走的路就揭示了另一種可能。愛德華由始至終都希望為弟弟找回當年在人體鍊成失去的身體。他一直信奉等價交換的道理，相信要獲得什麼，就要付出相同價值的什麼。所以在旅程上他一直尋找強大的賢者之石，希望以它的力量換回弟弟的身體。在最後他們與父親大人激戰一役，弟弟以自己為代價，令愛德華重拾當年同樣在人體鍊成時失去的手臂，得以戰勝父親大人。愛德華為了救回弟弟，於是再次去到真理面前，向它討回弟弟。

問題就在於：到底怎樣的代價才能換回一個人呢？賢者之石由人命製成，也許運用它可能真的可以換回弟弟，但這只是其中一個答案。愛德華選擇了另一個答案。他身為鍊金術師放棄了鍊金術，選擇以它為代價贖回弟弟。而真理就恭喜愛德華，告訴他已經戰勝自己。這看起來十分吊詭。鍊金術目的是獲得真理，但要獲得真理卻要放棄鍊金術，這到底是什麼緣由？

主角愛德華自述身為普通人的感受。圖／鋼之鍊金術師漫畫截圖

愛德華自言：「我一開始便是個普通人啊。是一個被變成合成獸的小女孩也救不了的渺小人物。恃着自己看過真理的東西便過分的自信、不斷失敗……受盡擺佈啊。」當人擁有了一定的智慧就會自以為是，自以為擁有小小見識等於所有，誰不知這一孔的見解一方面既開啟了人類把握世界的大門，但同時亦封限了世界 ── 世界就是你眼中大門的那般廣大。假如能夠放下前見，反而能夠獲得更多。

如果真理就等於世界的一切知識，那真正的「一切」並不是指一成不變的理解，而是不斷越限的理解。人始終是人，人始終要受限制。

無限不可能是全無限制全無邊界 ── 人太渺少了，理解事物往往需要為不同事物劃界，如此才能區分你我彼此，世界的模樣才得以形成。無邊無界的世界根本無法想像。所以人的無限只能是在限制中不斷超越，不斷去理解事物、分解之後又再構築，由一個限制走向另一個更深更廣的限制，那你才可以令自己看到的世界越來越豐富和深刻。而這就需要你不再固步自封，不斷去思考世界的可能性。古希臘德爾斐（Delphi）神廟刻了三句著名的箴言，其中一句是「認識你自己（γνῶθι σεαυτόν）」，還有一句常常最被忘記的是「凡事勿過度（μηδεν αγαν）」。自傲自大會困於自身，認識自己的有限和渺小，反而走得更遠。

認識自己的有限和渺小，反而走得更遠。圖／鋼之鍊金術師漫畫截圖

鍊金術的世界不只得鍊金術，還有鍊丹術。以為鍊金術就是全部，那不過是一孔之見。愛德華就是不局限於有限的鍊金術，那才能戰勝真理。在故事的結局中，愛德華和弟弟就一個向東一個向西，到世界各地遊歷，要學習天下間的知識。世界如此廣闊，知識又豈會小於你的眼界？在有限中見無限，這才是真理。

一即全、全即一、我即你       

故事經常提到真理就是「一即全、全即一、我即你」。愛德華小時侯到一個荒島修練。極度飢餓下，他吃螞蟻果腹，由此明白到世間萬事萬物是一個循環。假如他沒有吃螞蟻，那他死後就會被螞蟻分解，而螞蟻又會被其他動物吃掉，萬事萬物互相滋養，所以在這個意義下，一即全、全即一、我即你。

圖／鋼之鍊金術師漫畫截圖

但這只是其中一種解讀。也許，有一個世界獨立於人的理解之外，但不要緊，有限的人只能從自己的理解去把握世界。在這意義下，我的一己見解等於我見到的世界，這是一即全，全又是一，我就是你，我這小小的一，眼中亦是全個世界，主體的我與作為對像的世界就是我即你。

故事中常出現一句話，就是：

不要着急，不要停止思考，不要放棄活下去的念頭。

一旦停止思考，鍊金術師就會死去。或者這就是真理最好的表現，停止思考停止探索，世界就會停頓，只有不斷理解，分解，再構築，世界才會新而又新，一與全就在思考中擴展。

圖/官方宣傳圖

• 二千多年前，曾經有個叫蘇格拉底的人，因為荼毒青年而被判死，最終他把毒藥一飲而盡。好青年荼毒室中是一群對於哲學中毒已深的人，希望更多人開始領略、追問這世界的一切事物。在他們的帶領下，我們可能會發現我們習慣的一切不是這麼理所當然，從這一刻起接受好青年荼毒室的哲學荼毒吧！

本文轉載自好青年荼毒室（哲學部），鋼之鍊金術師 ── 真理是如何鍊成？

The post 《鋼之鍊金術師》── 真理是如何鍊成的？ appeared first on PanSci 泛科學.

課堂上，老師說：「我們現在來看課本第58頁的第二段。」但你沒辦法馬上翻頁，因為你還在抄前面的重點。「抱歉不是第58頁，應該是第85頁才對。」老師又說。於此同時，前面同學遞來一張紙條，你看了一眼發現是要傳給某某，想了一下某某應該是坐在你的左手邊第三排，於是你把紙條傳給左邊的同學之後接著抄你沒抄完的重點。終於抄完了，再來應該要趕快把課本翻到第85頁······。

在上述的例子中大腦同時做了好幾件事，一邊記著要抄寫的重點的內容、一邊記著老師說要翻到第幾頁，而且當老師改口時還要即時更新自己的記憶，免得等等翻錯頁，然後還要回想某某同學的座位在哪。所幸我們擁有工作記憶（working memory），能幫助我們順利完成這些任務。

我們的日常生活十分仰賴健全的工作記憶，所以不意外的有蠻多研究者都致力於工作記憶的訓練方式的開發，這之中又有人把希望寄託在跨顱直流電刺激（transcranial direct current stimulation，簡稱 tDCS）上。

跨顱直流電刺激（tDCS）是什麼東西？就像它字面上的意思一樣，是一種可以把直流電通到腦袋裡的儀器，不過當然是非常微弱的電流（1或2 mA）。

跨顱直流電刺激（tDCS）示意圖。圖／Niccolò Salvi@Flickr

是腦袋大補丸，或言過其實的銷售手法？

加州大學爾灣分校、密西根大學的一群研究者，在2016年和2017年各發表了一篇結合 tDCS與工作記憶訓練的研究。兩篇研究都顯示：在連續七天、每天25分鐘的工作記憶訓練同時搭配 tDCS的施打後，實驗參與者的工作記憶表現有所提升。更神奇的是，這個效果竟然可以持續到一年後。

效果可以持續那麼久好像蠻不可思議的，不知道其他實驗室能不能成功複製這個結果呢？

這幾年，市面上出現了一些大家都可以買回家自己玩的 tDCS儀器。買這個回家做什麼？就像前面提到的，不少研究者試圖以 tDCS作為訓練認知功能的工具（不只是工作記憶，還有其他功能），或是以 tDCS作為治療用儀器（針對憂鬱、焦慮等等）。

另外，還有不少研究者雖然並非以治療或訓練為目的，但在利用 tDCS驗證一些理論的同時也發現到施打 tDCS會改變人們某些認知功能表現。這些研究結果被簡化再簡化之後，就變成了廠商的宣傳口號：「經實驗證實，施打 tDCS可以讓你的大腦變聰明！」一台價錢約100美金，你買不買？

聽說用tDCS會變聰明，是真的嗎？圖／Pixabay

神經學家表示：tDCS有好有壞，請務必三思

2015年，荷蘭與德國研究者聯合出了一篇打臉文，表示他們的實驗參與者在根據市售某牌 tDCS指示的使用下，工作記憶能力反而比沒有施打的參與者的表現還要差。

不過結果怎麼會差這麼多呢？前面不是說有的實驗做出來有正面效果嗎？事實上不是所有的實驗做出來都有效果的。明明參數設定都一樣，電極片貼的位置都一樣，不同的實驗還是有可能出現不同的結果。為什麼？原因或許很複雜，頭殼厚度、導電性、年齡、原本的能力好壞、動機······，大概列也列不完。所以，廠商宣稱的效果，大家聽聽就好。再說，恐怕也還沒有人知道你經常使用、用個三年五載之後會發生什麼事。這樣子你真的想要買回家自己玩嗎？

2016年7月，《神經學年刊》（Annals of Neurology）刊載了一篇神經學家們給民眾的公開信，呼籲民眾若打算自行在家使用 tDCS，請務必三思。除了提醒民眾，大家所憧憬的效果可能不像廠商保證的那麼美好之外，也警告大家，不論是好的效果或壞的效果，都可能會持續很長一段時間，而且你藉由 tDCS提升某項能力的同時很難說你會不會有其他項能力會因此而變差喔。

參考文獻

• Au, J., Katz, B., Buschkuehl, M., Bunarjo, K., Senger, T., Zabel, C., … Jonides, J. (2016). Enhancing Working Memory Training with Transcranial Direct Current Stimulation. Journal of Cognitive Neuroscience, 28(9), 1419–1432.
• Katz, B., Au, J., Buschkuehl, M., Abagis, T., Zabel, C., Jaeggi, S. M., & Jonides, J. (2017). Individual Differences and Long-term Consequences of tDCS-augmented Cognitive Training. Journal of Cognitive Neuroscience, 1–11.
• Steenbergen, L., Sellaro, R., Hommel, B., Lindenberger, U., Kühn, S., & Colzato, L. S. (2016). ‘Unfocus’ on foc.us: commercial tDCS headset impairs working memory. Experimental Brain Research, 234(3), 637–643.

The post 把大腦拿來電一電，人就會變聰明嗎？ appeared first on PanSci 泛科學.

• 【科科愛看書】從印刷機到自拍神器、從罐頭到室內空調，我們的生活因著各種創新發明而越顯便利，然而，這些發展根本不在發明者原先的構想之內，人類到底是如何接力進行創新，才造就今天的世界？在《我們如何走到今天？印刷術促成細胞的發現到製冷技術形塑城市樣貌，一段你不知道卻影響人類兩千年的文明發展史》中，作者從「玻璃、製冷、聲音、乾淨、時間與光」這六項主題切入，帶你看見跨領域的發明脈絡，讓人不禁驚呼：「傑克，這真是太神奇了！」

只許成功不許失敗的氯革命

顯微鏡和測量方法兩者迅即在打擊細菌上開闢一個新戰線：藉由替廢棄物安排好輸送路線，使其遠離飲用水，人類可用新化學物質來直接打擊細菌，而非間接予以打擊。在這個第二戰線上，美國紐澤西州醫生約翰．李爾（John Leal）是關鍵戰士之一。一如他之前的約翰．斯諾，李爾是個既替人治病的醫生，也對更廣泛的公共衛生問題非常關注，特別是與受污染的供水有關的問題。

他的關注源於切身之痛：內戰期間他父親喝了充斥細菌的水，而在痛苦煎熬中慢慢死去。他父親的戰時遭遇，為受污染的水和其他健康風險在那個期間所造成的威脅，提供了有力的統計數據說明。第一四四團有十九人戰死，但有一百七十八人於戰時病死。

在美國南北戰爭時死於衛生環境的士兵比戰死的還多，約翰．李爾的父親就是受害者之一。圖／By Thure de Thulstrup, Public Domain, wikimedia commons

李爾嘗試用多種方法來殺菌，但早在 1898 年，就有種毒物特別引他關注：次氯酸鈣。那是種具有潛在致命性的化學物質，較為人知的名稱是氯，但當時也被稱作「漂白粉」（chloride of lime）。這個化學物質當時已作為公共衛生藥品廣為流通：爆發傷寒或霍亂疫情的房子和鄰里常用此化學物質殺菌。

但此舉完全未能壓制住靠水傳播的病，因為把氯投入水中的觀念，此時尚未獲普遍認可。歐美各地的城市居民，一想到漂白粉的刺鼻味，就必然聯想起傳染病。那肯定不是人希望在自己的飲用水裡聞到的氣味。大部分醫生和公衛當局不接受這一作法。

有個著名化學家說：「化學殺菌這想法本身就讓人很反感。」

但有了工具讓李爾既可看到傷寒、痢疾之類疾病的病原體，又可測量病原體在水中的多寡，他始相信氯在用量得當的情況下，能比其他任何方法更有效地除去水中的危險細菌，且不會對飲水的人帶來任何威脅。

李爾後來在澤西市供水公司找到工作，負責監管帕塞伊克河（Passaic River）流域的七十億加侖飲用水。這一新工作，為公共衛生史上最古怪、最大膽的干預行動創造了有利條件。1908 年，該公司因為他們不久前完工的水庫、供水管承包工程（相當於今日價值數億美元的工程），陷入漫長的法律訴訟。此案法官批評該公司未能供應「純淨無害」的水，命令他們另外建造昂貴的污水管，以將病原體阻絕在該市飲用水之外。但李爾知道污水管效用有限，特別是在大暴雨時，於是他決定把他最近進行的氯實驗付諸最後測試。

在幾乎完全保密且未得到政府當局許可（和未知會一般大眾）的情況下，李爾決定把氯加入澤西市水庫。在工程師喬治．華倫．富勒（George Warren Fuller）協助下，李爾在澤西市外的布恩頓水庫（Boonton Reservoir）蓋了一個「漂白粉添加設施」。這作法風險極大，因為當時一般大眾反對以化學物質過濾，但法庭的裁定沒給他充裕的時間，而且他知道實驗室測試對外行人來說毫無意義。

「李爾沒時間做試點研究。他的確沒時間建造一個示範規格的設施來測試這項新技術，」麥可．麥圭爾（Michael J. McQuire）在《氯革命》（The Chlorine Revolution）中寫道：「李爾知道，如果漂白粉添加系統無法控制加入的化學物質的數量，輸送到澤西市的水裡殘留有大量高濃度的氯，這道工法就算失敗。」

李爾後來在澤西市供水公司找到工作，負責監管帕塞伊克河流域的七十億加侖飲用水。這一新工作，為公共衛生史上最古怪、最大膽的干預行動創造了有利條件－把氯加入澤西市水庫。圖／By Lithium6ion, Public Domain, wikimedia commons

氯化消毒的世界，成為孩子們的快樂天堂

那是史上第一次將城市供水大規模氯化。消息一傳出去，外界初步的反應似乎把李爾看成瘋子或某種恐怖分子，畢竟喝下數杯的次氯酸鈣會要人命。但李爾做過夠多的實驗，知道少量的這種化合物對人體無害，卻能殺死許多種細菌。這項實驗的三個月後，李爾被叫上法庭為他的作為辯護。整個訊問過程中，他極力捍衛他的公共衛生創舉：

問：醫生，你能舉出世上還有哪些地方，試過以同樣方式把漂白粉放進有二十萬城市居民的飲用水裡？
答：二十萬居民？世上沒有這樣的地方，它從未被人這樣試過。
問：從未？
答：它未曾在這樣的條件下或在這樣的情況下試過，但未來它會被使用許多次。
問：澤西市是第一個？
答：受惠於它的第一個。
問：澤西市是第一個被用來證明你的實驗有益或有害的地方？
答：不能這麼說，先生，是第一個受惠於它。實驗已經結束。
問：你有告知市民你要做這個實驗？
答：沒有。
問：你有喝這個水？
答：有，先生。
問：你會毫不猶豫把它拿給你的妻子和家人喝？
答：我認為它是世上最安全的水。

最後，這樁官司李爾幾乎全勝收場。此案的法官特助寫道：「關於那個問題，我裁定並報告，這個裝置能使輸送到澤西市的水純淨無害……能有效除去水中的……危險細菌。」支持李爾之大膽舉動的數據，幾年後即變得不容置疑：澤西市等享用加氯飲用水的城鎮，傷寒之類靠水傳播的疾病劇減。

李爾在澤西市法庭上接受反詰問時，控方檢察官一度指控他從其加氯創舉中牟取龐大金錢報酬。檢察官不屑說道：「如果這個實驗結果良好，那你可就發大財了。」李爾從證人席打斷他的發言，聳聳肩說：「我不知道哪裡可發財；對我來講沒有改變。」與其他人不同的，李爾未想過替他在布恩頓水庫率先使用的氯化技術申請專利。凡是想提供「純淨無害」水給自家客戶的水公司，都可無償採用他的構想。沒有專利限制，不用繳使用許可費，於是，全美，最後全世界，市政當局迅即把氯化列為標準作業程序。

約十年前，大衛．卡特勒（David Cutler）和格蘭特．米勒（Grant Miller）這兩位哈佛大學教授，著手查明 1900 至 1930 年氯化（和其他濾水技術）在全美各地施行期間所帶來的衝擊。由於全美不同地方的疾病率，特別是嬰兒死亡率的現存資料非常廣泛，也由於當年氯化系統是以交錯方式啟用，卡特勒和米勒得以非常精確地掌握氯對公共衛生的影響。他們發現乾淨的飲用水使美國一般城市的總死亡率下降了四成三。更令人驚嘆的，氯與過濾系統使嬰兒死亡率降低了七成四，孩童死亡率也有幾乎一樣程度的降低。

在此應該停下來思考一下那些數據的意義，把它們抽離冷冰冰的公共衛生統計領域，放進實際生活經驗的領域。一直到二十世紀，身為父母者都還得面臨一個無可逃避的事實，即生下的子女裡至少有一個早夭的機率非常高。失去小孩很可能是今日我們最無法承受的悲痛，但在過去，那是稀鬆平常的人生遭遇。

一直到二十世紀，生下的子女裡至少有一個早夭的機率非常高。如今那一稀鬆平常的遭遇已變成難得一見，保住性命―保護自己小孩免受傷害―比以往容易許多。圖／By mulan @ flickr, CC BY-SA 2.0

如今，至少在已開發世界，那一稀鬆平常的遭遇已變成難得一見。保住性命──保護自己小孩免受傷害──比以往容易許多，功臣之一是大規模工程的施行，另一個功臣則是次氯酸鈣化合物和微小細菌兩者看不見的互撞。推動那場革命的人未致富，其中只有少數人出名。但他們在我們生活裡留下的印記，從許多方面來看，比愛迪生或洛克斐勒或福特的影響還要深遠。

自由的比基尼美女？都是「小氯氯」的功勞！

但氯化不只是為了挽救性命，還為了玩樂。一次大戰後，萬座加氯的公共浴室和泳池在美國各地開張；游泳成為必學的技能。在兩次世界大戰之間，新的戲水公共場所帶頭挑戰規範婦女端莊行為的舊規則。市立泳池興起之前，戲水女人通常全身裹得像要去坐雪橇一般。到了 1920 年代中期，女人開始露出小腿；低胸單件式泳衣於數年後出現。不久後，1930 年代，出現露背泳衣，接著出現兩件式泳衣。

「整個來講，1920 至 1940 年，女人的大腿、臀形、肩膀、肚子、背部、乳形都開始公開暴露。」史學家傑夫．維爾策（Jeff Wiltse）在其研究游泳的社會史著作《爭奪的水域》（Contested Waters）中如此寫道。

我們能從單單物質的角度衡量這一轉變：十九、二十世紀之交，一般女人的泳衣需要十碼的布；到了 1930 年代底，一碼布就夠了。我們往往把 1960 年代視為變動的文化態度促使日常時尚有了最劇烈改變的時期，但比起兩次世界大戰之間女人身體愈露愈多一事，還是相形見絀。的確，若沒有游泳池興起，女人的時尚可能還是會找到另一個裸露的門徑，但即使真是如此，似乎也不可能發生得那麼快。

但氯化不只是為了挽救性命，還為了玩樂。一次大戰後，萬座加氯的公共浴室和泳池在美國各地開張；游泳成為必學的技能。在兩次世界大戰之間，新的戲水公共場所帶頭挑戰規範婦女端莊行為的舊規則。圖／IMDb

約翰．李爾把氯倒進澤西市水庫時，當然未特別想到讓戲水女人裸露大腿，但一如蜂鳥的翅膀，某領域的改變，在另一個層次的存在引發看似不相干的改變：一兆隻細菌死在次氯酸鈣之手，二十年後，對女人露出身體一事的基本看法徹底改觀。

一如許許多多文化改變，並非氯化一事獨力改變了女人的時尚。許多社會性、技術性因素合力使泳衣布料變少：各種早期的女權主義、好萊塢鏡頭戀物式的凝視，更別提那些穿著較暴露泳衣的明星。但若非大眾共同將游泳視為休閒活動，那些時尚會少掉一個重要的展示場所。此外，氯化之外的那些說法（同樣言之有理持之有故），通常奪走所有目光。

上街頭隨便找個人問什麼因素在推動女人的時尚，他們必然會指出好萊塢或印刷精美的通俗雜誌，但往往不會提到次氯酸鈣。

本文摘自《我們如何走到今天？印刷術促成細胞的發現到製冷技術形塑城市樣貌，一段你不知道卻影響人類兩千年的文明發展史》，麥田出版。

The post 急急如「氯」令！先斬後奏的水庫消毒之戰──《我們如何走到今天》 appeared first on PanSci 泛科學.

最近在台中有一檔與數學有關的當代藝術展，叫做〈藝．數之間－解開藝術的密碼 Between Art and Mathematics: Decoding the Artworks〉，引起許多數學圈的朋友注意，是藝術銀行的今年（2017）的第一檔展覽。藝術銀行的主要業務是購藏臺灣藝術家的作品，並提供租賃服務給政府機關及民間企業，除了支持臺灣的藝術家外，也讓一般大眾在日常生活中親近藝術原作。

這是國內首次以藝術角度策的藝數展覽，不論是主題論述、視覺設計，或者是展場空間、燈光配置都有一定水準。開幕茶會的開場是臺中第一支專業現代舞蹈團「極至體能舞蹈團」的演出，以身體律動詮釋數學的各種元素；展覽文宣也別有巧思，打開來是運用碎形（fractal）圖樣中自我相似概念的長方體！

圖／作者提供

如本次展覽簡介，一般的認知當中數學是一切科學之母，藉由理性邏輯推演建構科學的世界，為尋求共識的過程；而藝術多是從自身經驗出發表達情感，或者對世界提出疑問，尋求的是共感。對多數人來說，數學與藝術彷彿兩條平行線，在無限遠處才有交會的可能。

但回顧人類歷史，數學與藝術之間很早就開始交會產生火花，像是在伊斯蘭黃金時代（約西元 762 年至 13 世紀）即開始發展繁複的幾何圖樣運用於藝術裝飾之中；而後西方的文藝復興時期畫家想要把三維空間的物體在平面的畫紙呈現出來，此種幾何投射的技法也產生了許多對於幾何學的討論。

伊斯蘭幾何圖樣。圖／Pentocelo , CC BY 3.0, wikimedia commons

策展人余歡庭認為，數學與藝術兩者在人類文明中都是非常具有想像力與美感的，欣賞藝術作品時也經常能夠看見數學的美，只是我們沒有從這個角度去切入，加上學校的教育使得大眾難以看見數學美好的一面。因此本次藉著展覽告訴大家，數學是多麼美麗與貼近生活，嘗試挑戰大眾對數學的既有印象。

本次展覽策展人超脫常人的視角，精采地提出三個子題「數學構成藝術 Mathematics Composes Art」、「數學產生藝術 Mathematics Produces Art」、「數學激發藝術 Mathematics Inspires Art」，探討藝術與數學之間的各種可能，即使許多藝術家自認自己數學不好，但策展人認為若沒有背後的數學基礎，便無法創造出這些賞心悅目的作品。以下將逐一介紹這三個子題的部份作品。

展場一角。圖／藝術銀行提供

展場一角。圖／藝術銀行提供

數學產生藝術 Mathematics Produces Art

在數學產生藝術的子區中，數學材料只是一個骨架或模板，還必須再加入藝術家們自己的生活經驗以及透過內心想像力才能將幾何形狀轉化、生成藝術創作。

本區首先被導覽的作品是藝術家梁任宏的作品〈反 一ㄥˋ派 1004〉，先前曾經在幾何藝術景點介紹過，此次也出現在展覽之中。主要運用不銹鋼內部配重與外觀不同的手法造成視覺上的錯覺，同時也具有互動、動感與好玩的特性。

藝術家陳惠嶠以現成物乒乓球與幾何圖形做為創作材料，搭配簡單的色塊呈現出特殊的節奏感，而圓和球同時也是最完美的對稱物體。在展場中意外發現現場燈光配置使得〈七個晝夜〉呈現出幾何光影之美感，此件作品的靈感來自於英國奇幻小說《消失的地平線》。

陳惠嶠〈七個晝夜〉。圖／藝術銀行提供

數學構成藝術 Mathematics Composes Art

本區的作品主要是以數學元素構成藝術作品，與我過去關注的主題較為相似，可以把藝術作品的某部分視為數學原理的視覺化或是實體化。

在大自然中有許多數學的蹤影，像是碎形。碎形一詞是 1975 年被數學家本華．曼德博（Benoît B. Mandelbrot）發明的，碎形是基於不斷迭代的方程式而產生的可無限延伸的自相似圖形，例如雪花的圖樣。藝術家黃蘭雅以最微觀的碎形，搭配鮮豔的色彩呈現生命的蓬勃發展，創作出〈福拉克多花園〉與〈分子機器模型〉。

黃蘭雅〈福拉克多花園〉。圖／作者提供

藝術家邱勤庭發現，數學的對稱特性與生活中的連結是鳳梨開花的圖樣，而有了〈自然密碼 15〉，以微觀、細緻的角度去觀看植物的生長並進行創作。除此之外，數學還給了色彩上的啟發，像是將攝影作品中原本顏色對應的 RGB 數值不斷減半，最後發現去除原本的顏色能夠得到視覺上的純粹與美感。另外，作品〈自然密碼 48〉也使用了鉛直鏡射。

邱勤庭作品，左：<自然密碼 48 >，右：<自然密碼 15>。圖／藝術銀行提供

藝術家郭慧禪將立體的世界隱身在二維平面裡面，〈褐磁磚、白磁磚、灰磁磚〉這三件作品為〈擬態〉系列，擬態是生物自我保護的行為，將自己變成和棲息地一樣的顏色，以免被天敵發現。本作品使用了磁磚、鐵門、牆壁這些具有防禦性質的工業材料，像是人類生活在現代的保護裝置，再以影像合成的手法扭曲人物身上的線條，使得立體與平面的世界產生了辯證關係。

郭慧禪〈褐磁磚、白磁磚、灰磁磚〉。圖／藝術銀行提供

藝術家劉晉彰擅於影像重組亦長期研究街頭塗鴉，畫作〈非迷謎之境〉受到著名藝術家艾雪（M. C. Escher）啟發，以錯視迷宮呈現、營造出人類在生活中尋找出路，卻經常難以走出大環境中的困惑。藝術家以自然界動物為生存的象徵，並且認為親子之愛能夠幫助孩子解惑。

劉晉彰〈非迷謎之境〉。圖／藝術銀行提供

數學激發藝術 Mathematics Inspires Art

隨著科技技術進步，今日數學工具更加複雜，數位科技讓藝術家能夠以更多元的手法進行創作，以及探討人與科技的關係。

藝術家陳怡潔認為色彩與人類深層感覺的記憶有關，像是他人的膚色相較其他細節較難以被忘記，因此藝術家思考卡漫人物的顏色配置是否暗示了角色本身的性格，所以將鹹蛋超人中的角色身上的顏色解構為〈函數色彩－初始化－鹹蛋超人〉，依照色彩的比例從最多到最少排列於 25 x 25 的矩陣之中，每一個矩陣都是一個角色。此件作品讓我聯想到以前執行電腦的硬碟重組的畫面。

陳怡潔〈函數色彩－初始化-鹹蛋超人〉。圖／作者提供

藝術家張永達在〈 hyper.data-N°2 〉作品中，將 311 地震時全日本一千多個觀測站所記錄的資料透過電腦程式運算，繪製在影像裝置上轉化成新媒體藝術。表格中呈現的是原始數據，也就是工具的理性面；下圖螢幕左方將各地的數據依照實際位置標註時，反而讓人感受到地震不只是各地震度的集合，帶有爆發性的感受成了日本地圖的輪廓。

張永達〈hyper.data-N°2〉。圖／藝術銀行提供

數學啟發藝術比較容易想像，那藝術能不能啟發數學？答案是可以的。就像是我的數學研究受到蛇形藝廊 2002 與伊斯蘭幾何藝術的啟發，從二維到三維的一段故事；而蛇形藝廊 2002 的建築概念是從數學而來，也就是被數學啟發的建築。

數學與藝術不是未曾交會的平行線，而是鏡子面對面能夠相互映射彼此的光亮直到無限遠。

展覽資訊：

• 地點：藝術銀行 403 台中市西區自由路一段 150 號
• 展期：2017/02/24 ─ 2017/05/05   週一至週五 09:00 ~ 17:00
• 票價：免費
• 活動頁面：「藝‧數之間-解開藝術的密碼」當代藝術展
• 臉書粉絲頁：藝術銀行

The post 「藝．數之間－解開藝術的密碼」當代藝術展介紹 appeared first on PanSci 泛科學.