0

0
1

文字

分享

0
0
1

那些年錯過的大禹:「鯀禹治水」不只是傳說

活躍星系核_96
・2016/08/05 ・1831字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 565 ・九年級

「三皇五帝時期,黃河泛濫,大禹授命於舜二帝,任崇伯和夏伯,負責治水。」[1]

中國古代文明起源的傳說中,關於「黃河大洪水」、「大禹治水」及禹建立夏朝的故事究竟只是傳說,還是真有其事?

臺大人類學系高德教授發表西元前1920年爆發的洪水為中國大洪水和夏朝的歷史提供有力支持,這篇研究〈Outburst flood at 1920 BCE supports historicity of China’s Great Flood and the Xia dynasty〉於2016 年8月5日刊登在《科學》期刊(Science)。

此研究聚焦於青海省的地質調查,提供黃河流域在西元前1920年爆發大洪水的證據,本洪水事件被視為在過去一萬年以來世界最大的淡水洪水之一。研究團隊重建一系列導致洪水暴發的自然事件,包含強烈地震,以及地震引發的大型土石流堵塞黃河河道,土石流形成的水壩後方造成約200公尺深的湖泊。

此天然水壩在突然的潰堤後,其巨大的水量對下游產生嚴重破壞。高德教授比對大洪水發生的時間點、威力和造成的影響,推測這起自然事件為中國古代文明起源的傳說中,關於「黃河大洪水」、「大禹治水」及禹建立夏朝的故事基礎。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
喇家遺址位在中國青海省民和縣喇家村,距今約4000年前。(source:Wikipedia, Photo source:百度百科)
喇家遺址位在中國青海省民和縣喇家村,距今約4000年前。(source:Wikipedia, Photo source:百度百科)

水壩下游約25公里處的喇家遺址,以目前發現世界最早的麵條著稱,也受這起巨大且突然的洪水所破壞。受地震、洪水與土石流破壞的喇家遺址,提供了洪水發生的時間資訊,居民被因地震倒塌的房屋活埋,在對三具被房屋掩埋的兒童骨骼進行放射性碳定年之後,得知其死亡時間為西元前1920年。

另外,因地震造成的地面裂縫中,其沉積脈絡可推知水流量以及當時正處於乾季期間,藉由這些線索,顯示在地震發生一年內水壩突然潰堤。喇家遺址提供的資訊,讓我們能夠精確指出洪水發生的時間。

這場洪水有多巨大?

在積石峽河谷,因土石流造成的水壩必須填滿1.3公里寬的河谷,且高度高達240公尺。藉由推測黃河的水流,我們可以計算在洪水暴發之前,水壩後方已累積6至9個月的黃河水量,這水量估計有185至210公尺深,若比對至現今的臺北市,200公尺深的水可以達到臺北101大樓的40層樓高。

當水壩潰堤,驚人的水量突然且快速地傾洩而出,估計巨大的水流量影響遍及黃河下游及其支流約2000公里,並可能造成黃河原先的天然防洪堤潰堤,使得河水溢出黃河河道。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
黃河。source:Wikipedia
黃河。source:Wikipedia

洪水促成了夏朝的出現?

考古學上,西元前1900年標誌了中國中部平原的重大轉變。當時,社會組織的發展已達酋邦(chiefdom)程度的龍山文化逐漸衰敗,而中國史上第一個具有國家(state)發展程度的城市在河南省偃師的二里頭出現,代表了中國青銅器時代的濫觴。因此,本篇論文將當時黃河上游爆發的洪水視為造成黃河河谷社會政治轉變的因素,並間接促成了第一個國家的出現。

另外,本篇論文也探討考古學上所見大洪水與社會政治轉變的相互關係,和史學上的紀錄是否能相呼應。中國青銅時代的開啟可對應至歷史上的夏商周三代,但第一個王朝─夏朝─的年代一直備受爭議,若夏朝的成立和歷史上記載的大洪水確實相關,且本篇論文所討論的大洪水事件,在程度與時間上皆符合《書經》和《史記》的記載,因此確認西元前1900年為禹建立夏朝的年代。

作者高德教授簡歷:

  • Prof. David J. Cohen 為美國人,目前於國立臺灣大學人類學系擔任專任助理教授。
  • 高德教授為中國考古學專家,其考古田野之研究計畫包含舊石器時代至新石器時代的轉換與農業起源,以及早期陶器與青銅器時代。
  • 高德教授自2015年2月起於國立臺灣大學人類學系擔任助理教授一職,於此之前,他於美國波士頓大學進行13年的研究工作。高德教授同時為《東亞考古學期刊》(The Journal of East Asia Archaeology)的總編輯以及《亞洲考古學期刊》(Asian Archaeology)的英文編輯審查委員。
  •  高德教授在美國哈佛大學受教於已故前中央研究院副院長張光直先生,並於2001年於取得哈佛大學人類學博士學位。1994年他前往中國展開考古發掘工作,研究對象主要為黃河下游的新石器時代與青銅器時代的遺址,以及中國南部舊石器時代早期至新石器時代早期的遺址,包含著名的仙人洞遺址與玉蟾岩遺址。
  • 近年來,高德教授分別於《科學》期刊(Science)(2012年發表)、《美國國家科學院院刊》(PNAS)(2009年發表)以及《當代考古學》(Current Archaeology)(2011年發表)等國際重要期刊發表了他的研究成果。於本篇關於中國大洪水的論文中,他提供了中國青銅器時代早期國家形成的面貌,以及中國早期文字記錄的詮釋。

本文改寫自台大新聞稿。

[1] 鯀禹治水,wikipedia

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度
活躍星系核_96
776 篇文章 ・ 130 位粉絲
活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

0

0
0

文字

分享

0
0
0
AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----

大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

-----廣告,請繼續往下閱讀-----
文章難易度

討論功能關閉中。

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
249 篇文章 ・ 319 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia