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神力女超人的身材跟能力不科學?那是因為你漏看了她科學的那一面

鄭國威 Portnoy_96
・2017/06/02 ・8150字 ・閱讀時間約 16 分鐘 ・SR值 556 ・八年級

被譯為「神力女超人」的 Wonder Woman(我比較喜歡神奇女俠這個翻譯啦),前凸後翹的身材與高衩低胸長靴的衣著,看起來很「不科學」,甚至因此備受抗議:才上任兩個月,就在 2016/12 失去了聯合國「為女性賦權」榮譽大使一職。單看外型,神力女超人的確容易被當作是為了取悅男性才設計出來的角色。但身為女性超級英雄始祖,比起其他超級英雄,她的誕生故事實在是科學得很,而且可能是同性婚姻釋憲結果公布後的台灣,最該好好認識的角色。

單看外型,神力女超人的確容易被當作是為了取悅男性才設計出來的角色。但身為女性超級英雄始祖,比起其他超級英雄,她的誕生故事實在是科學得很,是一個很有意義的由來。圖片來源:IMDb

神力女超人背後的心理學家

從《蝙蝠俠大戰超人》這部滿載漫迷跟影迷期望,但最終失速跌落的 DC 超級英雄電影後,眾人「被迫」期待的,不是下一部超人或蝙蝠俠的電影,也不是閃電俠、鋼骨、或更不熟悉的水行俠等正義聯盟成員。讓漫迷及影迷敲碗敲到裂的,是剛上映(而且看來口碑還算正面)的神力女超人(Wonder Woman)。

source:IMDb

神力女超人這個 1941 年 12 月出現的角色,最初由雙人組創作者打造。除了畫家 H.G.彼得(Harry G. Peter)以外,真正賦與她靈魂的則是心理學家威廉.莫爾頓.馬斯頓(William Moulton Marston)。馬斯頓是哈佛大學的心理學博士,他發明了用血管收縮壓來測量情緒的方式,後來更發展成測謊機。說到這,不少朋友大概馬上聯想起神力女超人那可以讓人臣服的真言套索了吧!在神力女超人的早期故事中,時常出現她用真言套索在法庭上讓壞人自白。這對馬斯頓彷彿是種替代性滿足,因為現實生活中馬斯頓一直想要推銷測謊機給法院,但不斷失敗。

另外他也發明了 DISC 行為測量法的理論基礎。DISC 跟迪斯可或碟子沒有關係,而是代表 Dominance(支配性)、Influence(影響性,原先用的字是 Inducement)、Steadiness(穩定性,原先用的字是 Submission) 與 Compliance(服從性) 四種狀態。這個簡明清楚的測量法後來被廣泛用於招募適合的員工,儘管這可能不是馬斯頓的原意。馬斯頓認為,當人們處在對自己有利的環境,被動的臣服其實是一種自由。男性化的自由概念總是與推翻政府以及暴力有關,相反地,女性化的自由可以是臣服於慈愛的權威,這想法見仁見智,但馬斯頓的意思不是指女性就該臣服,而是認為男性也該體會這種臣服之後的自由以及快樂。

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如果你看過《格雷的五十道陰影》,或許會覺得這說法有點眼熟。的確,在神力女超人最初的漫畫故事中,出現許多「控制」與「臣服」的劇情,而「綑綁」、「束縛」,與這些行為所帶來的愉悅也頻頻出現。例如神力女超人就說,在天堂島,綑綁是女孩們最常玩的遊戲,而亞馬遜人對待犯人的方式,也不是把他們關進牢裡,而是替她們穿上神奇的維納斯束腰(Venus Girdle)。只要穿上,犯人就會心滿意足地臣服。馬斯頓還曾說過:「給他們(指男性)一個魅力十足,同時比他們更強大的女性,讓他們得以臣服,他們就會驕傲且心甘情願地成為她的奴隸!」我必須要說,這還真打動了我……(啊啊啊啊啊啊)

在神力女超人最初的漫畫故事中,出現許多「控制」與「臣服」的劇情,而「綑綁」、「束縛」與這些所帶來的愉悅也頻頻出現。例如神力女超人就說,在天堂島,綑綁是女孩們最常玩的遊戲。圖/By comicallyvintage @ tumblr

那這樣一名變態紳士科學家,到底是怎麼進入漫畫產業的咧?事實上,馬斯頓在當時不算是一位成功的科學家,他出過一本書,書名是《Emotions of Normal People》,書中強調各種情慾表現都是很正常的,不要覺得自己怪,在當時的保守氛圍下,其實算是毀了他的職業生涯。馬斯頓起初是在美國大學教書,也是因為出了些事情,丟了工作,就轉去了塔夫茨大學教書。

有一回馬斯頓接受雜誌採訪,他表示「漫畫具有極大的教育潛能」,就是這句話印在雜誌上,讓出版社老闆,同時也是當代漫畫行業締造者 Max Gaines 看到了,便邀請馬斯頓擔任公司的教育顧問,這就成了他加入漫畫行業的契機。而這家公司就是 DC 的前身。

在故事中,神力女超人一開始的設定是被賦予了生命的泥偶,後來的版本中則變成宙斯的女兒。但在神力女超人這個首位超級女英雄角色誕生的背後,真有幾位 hidden figures,其中一位便是馬斯頓的妻子伊麗莎白.霍洛維.馬斯頓(Elizabeth Holloway Marston),且讓我以伊麗莎白稱呼她吧。

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神力女超人誕生的背後,有幾位 hidden figures,其中一位便是馬斯頓的妻子伊麗莎白。圖/noblemania

還記得剛剛提到的測謊機嗎?根據他們的兒子所說,其實就是伊麗莎白對馬斯頓說,當她生氣或興奮時,血壓似乎有所上升,這才讓馬斯頓創造了用血管收縮壓來測量情緒的儀器。你以為伊麗莎白這句話是隨口說說的?那你就錯了,她除了跟先生一樣是心理學家外,更是一位律師,曾任多所大學的講師,大英百科全書的編輯,以及美國最大的人壽保險公司-大都會人壽保險(METlife,Inc)的行政總裁助理。伊麗莎白直到退休前一直保持著職業婦女的身份,在那個年代可是萬中無一。

伊麗莎白曾瀟灑地對媒體揭露,她原本要跟當時還是未婚夫的馬斯頓一起唸哈佛,但是哈佛「那批蠢貨」(她用的詞是「dumb bunnies」)竟然不收女學生,所以她只好改念波士頓大學了。她在求學期間積極參與女權運動。她一直活到 100 歲(1893-1993),馬斯頓於 1947 年因皮膚癌過世之後,獨力支持著整個大家庭。

馬斯頓除了在構思新的英雄角色過程中,聽取了伊麗莎白許多的建議,更直接以她作為神力女超人的原型。伊麗莎白的生平、智慧、堅毅……各方面都像是活生生的神力女超人,就連馬斯頓在世時無法預見的長壽這點,也神奇地符合了。另外,據傳在馬斯頓過世之後,伊麗莎白還曾主動向 DC 爭取擔任神力女超人的編輯,因為她認為她比任何人都了解這個角色。不過可惜後來 DC 沒有答應這個提案,反而交棒給一位其實不喜歡神力女超人這個角色的編輯,搞得神力女超人有一陣子變成追著史蒂夫崔佛示愛的角色。

雖然 DC 的電影不喜歡玩彩蛋,但神力女超人的真實創作故事中還真有個大彩蛋,那就是另一位關鍵女性奧莉芙.拜恩(Olive Byrne)。拜恩同樣對於神力女超人這個角色的誕生有極大貢獻,因為馬斯頓在名義上的妻子雖然只有伊麗莎白,但其實她們一家正是多元成家的經典範例。拜恩跟馬斯頓還有伊麗莎白一直在一起,他們三人的關係有點一言難盡,可以確定的是拜恩是馬斯頓的「另一個女人」,是馬斯頓在塔夫茨大學任教時教的學生。我就不用情婦或小三這些帶有貶意的詞彙了,因為他們三人合組家庭,從各方資料來看似乎和樂融融。至於伊麗莎白跟拜恩兩個人之間,是否也有情愫,就不得而知了,畢竟沒有什麼證據。畢竟當時就多元成家實在是太突破了,所以很長一段時間,這都被當成是家庭內外的秘密,別問,也別說。

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圖為馬斯頓一家,左前方這位是 Marjorie Wilkes Huntley,住在閣樓,算是一個有時來有時去的成員(?),其他依序向右是拜恩馬斯頓、奧莉芙馬斯頓、彼得馬斯頓、奧莉芙拜恩、當恩馬斯頓、以及伊莉莎白。圖/By themyskira @ tumblr

兩位女性感情好到什麼程度呢?伊麗莎白生了一男一女,竟然把自己的女兒也命名為奧莉芙。而拜恩生了兩個…嗯…私生子(?),後來都由馬斯頓家合法認養了。伊麗莎白除了賺錢讓四個小孩上大學,更一直在經濟上支持拜恩,兩人被暱稱為「夫人們」(ladies),到哪都在一塊,一直到拜恩逝世。而孩子從小獲得兩個媽媽的愛,似乎也覺得這樣很棒。這樣的家庭環境,不免令人聯想到神力女超人生長在女戰士國度的設定。從外觀上來看,神力女超人的內在、身為職業女性以及黑髮等設定,主要來自伊麗莎白,但其他外型與戴著護腕的設定,則更像是來自於拜恩。下面那張照片中,左邊的就是拜恩,注意啦,她手腕上正帶著一個護腕。

照片左側手上戴著護腕的就是拜恩。圖/By themyskira @ tumblr
神力女超人的設定主要來自伊麗莎白,但戴著護腕的設定,則更像是來自於拜恩(左)。圖/cotyniepowiesz

先前提到,神力女超人喜歡把人綁起來,自己也喜歡被綁,更常被敵人綁,然後掙脫。這些都跟「綁縛與性調教」很有關係。

但吉兒勒波(Jill Lepore)這位哈佛大學美國歷史學教授認為,除此之外,這其實也跟馬斯頓的早期獲得的女權啟蒙,以及後來跟美國女權運動者的關係緊密連在一起。馬斯頓這個人很早就跟女權主義有千絲萬縷的聯繫,在他剛進哈佛大學成為大學新鮮人的那年,也就是 1911 年,哈佛大學有個「支持女性參政權男性聯盟」邀請了英國女性參政權運動領導者艾米琳.潘克斯特(Emmeline Pankhurst)到哈佛最大的演講廳演講,不過當時的哈佛大學保守得很,禁止她在校內演講,因為潘克斯特以及她的夥伴在英國倡議時,有把自己用鎖鏈綁起來,擋在唐寧街 10 號,也就是首相官邸的門口的紀錄。「鎖鍊」與「掙脫」的意象,就這麼深植了馬斯頓的心中,也傳給了許多美國女性。

英國女性參政權運動領導者艾米琳.潘克斯特以及她的夥伴在英國倡議時,有把自己用鎖鏈綁起來,擋在唐寧街 10 號,也就是首相官邸的門口的事件。從此以後「鎖鍊」與「掙脫」的意象,就這麼深植了馬斯頓的心中,也傳給了許多美國女性。圖/By Comic Book Resources @ twitter

在美國內戰之後,女權運動人士也常將自已人用鎖鏈綁在一起,就在白宮的門外抗議。而瑪格麗特山額女士(Margaret Sanger),這位美國女權(特別是生育自主權)運動先驅,正巧也是奧莉芙.拜恩的阿姨。拜恩的媽媽艾索拜恩(Ethel Byrne)與山額女士是姐妹,兩人一起成立了計畫生育組織,還打算在布魯克林開第一間生育控制診所,然而就在開幕前幾天被偽裝的女警破獲,艾索拜恩被關,得入獄三十天,然而她開始絕食抗議,表示每天都有許多紐約女性因為不合法墮胎死去,她願意以死來換取其他女性合法墮胎的權利。山額無法忍受艾索受苦,於是跟紐約警方談好條件,承諾艾索拜恩永遠不會再參加生育控制運動,讓她出來。而之後艾索也的確(被迫)沒再參加女權運動,而是改將注意力投注在自己女兒,也就是奧莉芙.拜恩的培育上。她把女兒送去念好大學-塔夫茨大學,噹啷,就在那認識了開始對性與愛有著非傳統想法的馬斯頓博士。

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更有意思的是,拜恩在加入這個家庭之後,很長一段時間是以一位寡婦好友的身份寄居在馬斯頓家,為此還得虛構出一位死於毒氣室的先生,也叫做威廉,想來是這樣不小心叫錯比較不會尷尬,但也代表著這個家庭在創作神奇女超人的同時,更同時活在另一個創造出來的腳本中,而且別忘了,這群特殊家庭成員,他們一邊編織謊言,還一邊發明了測謊機…..

更神奇的是,拜恩在 30 多歲的時候,竟然開始為一本家庭雜誌《Family Circle》 寫文章。內容主要是描述她身為兩個孩子的媽(XD),很辛苦,遇到很多教養問題,於是便定期去諮詢心理學博士馬斯頓,馬斯頓博士就會告訴她該怎麼做。每一篇的專欄都是這樣開展的,文字中有時還帶著曖昧情愫。可說這家庭每一位都非常熱衷於科學傳播呢~

這不是「同志」婚姻,這就是婚姻:神力女超人是不是女同性戀呢?

神力女超人作為一個角色的誕生,跟馬斯頓-伊莉莎白-拜恩三人在心理學的共同鑽研,以及三人共組家庭的特殊「性」,是絕對相關的,了解這些背景資料,也會讓看完電影或準備看的你,對於這個角色更有感覺。但,回到文本來看,很多人其實更好奇神力女超人她本人到底是不是同性戀呢?要回答這個問題,有兩個切入的方式:

第一個方式是以作者意志為主軸,從歷來多位作者的設定來判斷,雖然作者們換了一代又一代,但,他們說什麼就是什麼囉。

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第二個方式是「作者已死」。事實上,神力女超人的原始作者的確死了,包括馬斯頓、伊麗莎白、拜恩等人到底內心是怎麼想的,我們永遠也不會知道了。即使後續作者不斷演繹神力女超人的故事,創造新的設定,但我們也不一定要通通買帳。

首先,根據歷史學家吉兒勒波的考據,伊麗莎白在大學時最喜歡的書就是古希臘女同性戀詩人莎芙(Sappho)留下來的著作。如果你沒聽過莎芙是誰,也沒唸過她的詩,總該知道「蕾絲邊」(lesbian)這個詞吧~就是來自於莎芙住的萊斯博斯島(Lesbos)啊!再加上古希臘亞馬遜女戰士的傳說也跟女同性戀關係匪淺……在在都顯示神力女超人的初始設定中就有著女同性戀的概念。然而也正是因為如此,弗雷德里克.魏特漢(Fredric Wertham)這位關注媒體效果的著名精神病學家,於 1954 年在他的著作《誘惑無辜》(Seduction of the Innocent)中,強烈抨擊了神力女超人,認為這部漫畫就是在引誘年輕人變成女同性戀,而這是不好的。他也沒放過蝙蝠俠,因為他認為蝙蝠俠跟羅賓就是一對男同性戀。

蝙蝠俠與羅賓。source:IMDb

根據最近幾位演繹過神力女超人的漫畫家跟編劇所說,她的確是女同性戀。這是最合理的設定,不然在一個都是女性的國度活數百年,人人身材都如此曼妙,外貌美如天仙(事實上她們就是沒錯),能幹嘛呢?在 2016 年的一期漫畫中,她替一對女同志證婚。以下是他跟超人的對話:

超人:「我不知道你是同志婚姻的支持者呢。」

神力女超人:「克拉克,我的國家只有女性,對我們來說,這不是『同志』婚姻,這就是婚姻。

神力女超人:「克拉克,我的國家只有女性,對我們來說,這不是『同志』婚姻,這就是婚姻」。圖/By hellyeahsupermanandwonderwoman @ tumblr

不過如果加入她後來在人類世界中的交往故事,神力女超人則更像是雙性戀。她在各個不同故事中交往過、或親暱過的男性包括 Steve Trevor、水行俠(金髮版本)、Trevor Barnes(黑人,髮型類似電影版水行俠)、蝙蝠俠(這真是出乎我意料)、還有超人(瞧這激烈的吻)

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神力女超人與超人這樣會不會太閃了點?圖/comicsalliance

不過,超人是氪星人、水行俠是人類跟亞特蘭提斯人的混種,而神力女超人自己則是半神半人,所以與其說神力女超人是異性戀或雙性戀,其實更早已經是跨物種戀情了。

有個很有趣的想法是:她或許是亞馬遜第一個出櫃的異性戀。在亞馬遜,同性戀是預設值,根本無從想像所謂的異性戀或雙性戀,更沒有「異性戀霸權」這種概念。但是神力女超人到了人類世界之後,幾乎只有發展出異性戀戀情,可見她可能是更偏向異性戀。

當然,還有個更科學的說法:那就是亞馬遜人根本是無性戀,因為除非受到難以恢復的傷害,她們長生不老,豐衣足食。在這種前提下,又沒有異性,根本沒有繁殖驅動力的必要,跟水螅差不多。所以神力女超人可能也根本沒有甚麼戀不戀的,只是配合編劇跟漫畫家表演囉(真是不負責任的結論啊~)。

我們或許很難確認神力女超人到底想戀什麼、怎麼戀,但對許多人來說,她肯定是女權運動的代表。她擁有強大的力量,但傾向於用愛,而不是暴力來解決問題。許多漫畫故事中將愛描述為弱點,但神力女超人認為愛才是力量。她讓許多視她為偶像的小女孩找到一個投射的對象,而不再只是被男性英雄角色拯救的標的。她在各個方面都超越其他男性英雄(基本上跟超人一樣強,而且沒有氪石這個弱點)。她強調身體自主,工作自主,承擔責任,掙脫束縛。

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We are all Wonder Woman!

事實上,神力女超人近來漸漸成為喜愛科學、技術、數學、工程的女性用來自我標榜的角色。如果你搜尋「Wonder Woman in Science/Tech…」,你會發現神力女超人常被使用作為女性科學與工程社群和活動的名稱,例如「Wonder Woman Tech」就是一間舉辦會展、營隊、教育活動的非營利組織,專注於鼓勵女性在創業、科技、科學等過去長期由男性主導,而女性存在感較薄弱的產業中,挺身而進,提高女性的能見度跟聲量。

這看似是近來才出現的突破,反倒是回歸了神力女超人漫畫的初心。在馬斯頓擔任編輯的 1940 年代,神力女超人的漫畫都加進了「Wonder Women of History」的附錄漫畫,也就是「歷史上的那些神奇女性」。54 期中介紹了 55 位歷史上的女性。其中有 16 位屬於 STEM 領域。包括英國傳奇護士與統計學家佛蘿倫絲.南丁格爾(Florence Nightingale)、美國第一位職業天文學家瑪麗亞.米切爾(Maria Mitchell)、英國皇家天文學會榮譽會員卡羅琳.赫歇爾(Caroline Herschel)、恆星光譜分類開創者安妮.坎農(Annie Jump Cannon)、諾貝爾獎得主瑪麗居里夫人(Marie Curie)、麻省理工學院第一位女教授以及家政學開創者艾倫.絲瓦羅.理查茲(Ellen Swallow Richards)、公共衛生與心理健康改革者,創辦了第一代美國精神病院的桃樂絲德克斯(Dorothea Lynde Dix)、以及開創新英格蘭婦幼醫院,教育出多位知名女醫師的瑪麗薩蘇卡(Marie Elizabeth Zakrzewska)。

在這些附錄漫畫中,刻畫了這些女性科學家如何從小就愛上科學,在追求科學的路上曾遭受到的性別歧視,來自男性同事的惡意對待等,但更重要的是,漫畫中呈現了她們如何應用智慧與堅毅去克服這些困難,而非超能力。

圖/womenyoushouldknow
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馬斯頓曾在受訪時說:「Frankly, Wonder Woman is psychological propaganda for the new type of woman who should, I believe, rule the world.」(翻譯:「講大白話,神力女超人是用上了心理學的宣傳手段,目的是讓新女性統治世界,我認為理當如此。」)

或許馬斯頓博士、伊麗莎白、以及奧莉芙等人的陽謀,將隨著新一代神力女超人的驚人螢幕魅力而慢慢實現,不管你喜不喜歡,我得說:我好興奮啊~

圖/womenyoushouldknow
  • 註:整合多項功能的測謊機原型後來由約翰拉森發明,馬斯頓試圖將產品商業化推銷至市場,但並不成功。許多科學家認為測謊是偽科學,沒有足夠的證據連結說謊與這些測試的生理反應間的關係。目前在司法調查中,測謊需要在嚴格的條件下執行,也不該作為最終判準。

參考資料:



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鄭國威 Portnoy_96
247 篇文章 ・ 1498 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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明明不愛了卻又走不開?從《我們不能是朋友》談談「承諾」這件事
雞湯來了
・2019/08/24 ・1903字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 533 ・七年級

  • 文/雞湯來了 蔡季葦
    校稿/雞湯來了 張芷晴、陳世芃
    編輯/雞湯來了 蕭子喬

近期熱播的電視劇《我們不能是朋友》中,周惟惟在男友黎皓一與曖昧對象褚克桓之間,遲遲無法面對自己的真實感受、做出抉擇。

她急於跳進婚約之中,卻又遲疑是否該與皓一走入婚姻。連閨蜜韓可菲都看得出來,周惟惟並不想結婚,但她自己卻認為,這是她唯一可以走的路,沒有其他選擇。

明明對褚克桓動了情,為何還是要留在黎皓一身邊呢?她是在欺騙自己嗎?

周惟惟可能不是在自欺欺人,而是與黎皓一之間的關係承諾使她如此為難。

想要進入婚姻,卻又感到遲疑,跟多年男友結婚真的是唯一的路嗎?圖/《我們不能是朋友》劇照

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承諾是什麼?為了一棵樹放棄一片森林

什麼是承諾?

當選擇了你的伴侶,就等於對他/她做出一個承諾:在這麼多可能的選擇之中,我選擇了你/妳,放棄了其他人。

當別人問你為什麼想要堅守這份承諾,你會怎麼回答?

每個人堅守承諾都有不同的原因和考量,過去學者已研究出夫妻及伴侶之間維繫這份承諾的原因,大致上有「個人因素」、「道德因素」及「社會規範因素」三大不同的答案。

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我「想要」維繫這段關係——個人因素的承諾

「因為我愛他/她」、「因為我很滿意這段關係」、「因為進入婚姻是我的人生目標」

因為深愛對方,所以想要執子之手,與子偕老;因為對方給予的愛、信任和尊重,所以想要維持這段良好的關係;因為擁有婚姻對於自己來說是人生中很重要的事情⋯⋯這些答案都表現出這份承諾是積極、主動的,是自發「想要」維繫的。

我「應該」維繫這段關係——道德因素的承諾

「離開對方會讓我感到愧疚」、「婚姻是從一而終的」、「我不能失信於這段婚姻」

維持婚姻關係是基於「義務」,這類回答通常表現出對婚姻的道德感受,這份承諾大多代表個人對於婚姻制度的承諾及價值觀,而非「因為感情好」所以「想要維持關係」。

我「必須」維繫這段關係——社會結構因素的承諾

「離婚的話我就失去經濟依靠」、「擔心家人、朋友會對我失望」、「為了孩子」

這類回答中,無法離開婚姻的理由通常是比較實際的狀況,例如:依靠另一半才能維持生活所需的人,會考量離婚或分手後是否會遭遇經濟困難;當家人朋友都對你們的關係寄予厚望時,你會擔心如果離婚或分手了,他們會失望或看不起自己。

考慮分手時,除了自己的感受,我們也會在乎他人眼光。圖/《我們不能是朋友》劇照

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可菲逼問惟惟為什麼不直接承認自己對克桓的感情時,她對可菲說:「如果你今天是我,你可以喜歡他嗎?如果你喜歡上他,皓一會怎麼看你?他爸會怎麼看你?子媛會怎麼看你?所有的同事、朋友、還有你媽會怎麼看你?你會擔心我怎麼看你嗎?」我們可以由此得知,讓惟惟如此糾結的原因,其實大多與社會觀感有關。

她害怕就這樣「變心」,會讓周遭的人失望,同時也對於交往三年的男友感到愧疚。當這份關係的承諾傾向於道德與社會規範的因素、這些擔憂與思緒在她心中盤根錯節時,她別無選擇,她「應該」要留在皓一的身邊,她「必須」留在皓一的身邊。

讓人心安的承諾,也可能成為關係的枷鎖

周惟惟對褚克桓說:「雖然我手上沒有戴著,但皓一的戒指就在這裡,我沒有拿下來過。」

看不到的婚戒,其實是一種承諾。圖/giphy

婚戒象徵著惟惟對皓一的承諾,即使心裡知道自己已經喜歡上別人了,但心中的道德感使她無法背叛皓一,周遭親友的關注使她無法輕易地放棄與皓一的婚約,文化規範的壓力使她擔憂親友會對她的變心感到失望與鄙視。因此,她只能壓抑自己的情感、逃避褚克桓帶給她的變化和衝擊、無視自己和黎皓一感情的變質。

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我們都希望能與真正愛的人幸福地共度一生,而不是被一段關係綑綁一生而造成遺憾。研究指出,當伴侶在一段關係裡能獲得較多的愛、信任、親密等正向互動,他們的關係會更好、更幸福,也就越不會分開。

所以愛情如何走得長久?別無他法,用心經營即是最佳解答。

參考資料

  • 謝文宜(2006)。為什麼結婚:國內將婚伴侶婚姻承諾考量因素之探討。中華輔導學報,(20),51-82。DOI:10.7082/CARGC.200609.0051
  • JOHNSON, M. P., CAUGHLIN, J. P., & HUSTON, T. L. (1999). THE TRIPARTITE NATURE OF MARITAL COMMITMENT: PERSONAL, MORAL, AND STRUCTURAL REASONS TO STAY MARRIED. JOURNAL OF MARRIAGE AND FAMILY, 61(1), 160-177. DOI:10.2307/353891
  • PREVITI, D., & AMATO, P. R. (2003). WHY STAY MARRIED? REWARDS, BARRIERS, AND MARITAL STABILITY. JOURNAL OF MARRIAGE AND FAMILY, 65(3), 561-573. DOI: 10.1111/J.1741-3737.2003.00561.X

本文轉載自《雞湯來了》《我們不能是朋友》是什麼把周惟惟「綁」在關係裡? —談談「承諾」這件事

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雞湯來了
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