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聖母峰,一段不要命的登頂之路——《聖母峰》

PanSci_96
・2015/11/11 ・3168字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

聖母峰上,幾乎每十年就會出現獨特而創新的突破:20和30年代專注於探索;50年代創下登頂紀錄;60年代開始嘗試不同的山稜路線;80年代則出現各種新路線以及無氧登頂。

那麼90年代呢?美國登山者艾德‧韋伯斯特說:「聖母峰上屢見創舉的歲月,似乎在90年代早期就結束了。」

有部分是因為登山人數大增。尼泊爾觀光局販售的東南稜登山許可證,數量逐年增加;這可是名符其實的金礦。中國也如法炮製,發放更多北稜登山許可。申請者多半想攀登七大峰、登上地表14座8000公尺以上的高山,或是夢想攀登聖母峰。包括梅斯納在內的許多人,都認為攀登聖母峰已經不算真正的登山了。

英國作家艾德‧道格拉斯(Ed Douglas)甚至稱之為「災厄的喜馬拉雅」。現在,數千人經由最熱門的登山路線擠上聖母峰,多數都由嚮導帶領。每年有數百人登頂,嚐到勝利的滋味;聖母峰是他們的夢想、他們的野心與一生的執著。然而,也有許多人在登頂途中喪命;有人摔死、有人缺氧而死,但大部分的人都是力竭而亡。

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聖母峰是許多人的夢想、野心與一生的執著。Source: flickr/ utpala ॐ

災厄年

1996年,有太多人命喪聖母峰。這次山難總共有11人罹難,受到高度關注,也不幸定義了90年代的聖母峰活動。很多人分析導致悲劇發生的一連串事件,相互指責;但這次事件和大部分的山難一樣,是由很多因素共同導致的。當然,登頂那天有太多人擠在同一條路線上,交通堵塞、進度嚴重落後。溝通也出了問題,很多人不清楚自己該在什麼時候、做什麼事。有些由嚮導帶領的登山客經驗不足,所以在驚險萬分的下山途中,過分依賴固定繩和隊友的扶持。另外,兩組商業遠征隊領隊之間的競爭或許也是原因之一。

紐西蘭籍嚮導羅伯‧霍爾是冒險顧問公司的老闆,美國籍嚮導史考特‧費雪(Scott Fischer)則是山痴公司的領隊。當時費雪首次擔任聖母峰嚮導,而霍爾早已經驗老道,除了前一年,每年都成功帶領顧客登頂。前一年,霍爾嚴格遵守自己訂的求生法則,所以即使沒有人成功登頂,大家都活著下山。那年霍爾想必承受了不少壓力,所以違反了這些法則,和顧客在8000公尺以上的地區逗留過久。1996年,霍爾隊上包括他自己,共有四人在下山途中喪命。

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費雪在遠征隊攻頂當天生病,影響到他照顧登山客的能力,也使他和俄羅斯嚮導安納托利‧波克里夫(Anatoli Boukreev)一同擬定的策略難以實行。原本的計畫是由波克里夫領頭,費雪殿後。費雪身體不適,這項策略勢必無法成功,他們的顧客並未得到足夠的協助。根據當時山上其他登山者的觀察,所有嚮導的服裝都略顯輕便。表示他們可能對自己的能力過於自信,以為能快速往返峰頂。聘請嚮導攀登聖母峰的高昂價格,可能也令部分登山客在精疲力竭的狀態下攻頂,因為他們無法負擔重返聖母峰的費用。

最主要的因素當然還是暴風雪。有些人說,那是20世紀最大的一場暴風雪;也有人認為,那只是聖母峰上常見的暴風雪。不論這場暴風雪強度如何,加上攻頂過程中的種種因素(病痛、違反規則、溝通不良、登山技術不佳、登山者精疲力竭),就形成了最致命的風暴。當晚一共有九人喪生。如果波克里夫沒有一次次摸黑前往南坳,營救在暴風雪中縮成一團的一群登山者,可能還會有更多人死亡。羅伯‧霍爾可就沒這麼幸運了。他協助一位登山客攀上峰頂後,他的氧氣罩活瓣被冰塞住,最後死於這場暴風雪。

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永遠的先鋒

雖然悲劇的陰影籠罩了整個90年代,聖母峰還是不乏挑戰者,其中有不少人還以相當新穎的攀登法成功登頂。90年代初期,澳洲人提姆‧麥卡尼史奈普(Tim Macartney-Snape)從孟加拉灣出發,以步行和游泳的方式,一路跋涉到聖母峰山腳下,接著一路往上登頂。1990年,吉姆‧惠特克帶領中美蘇聯合的「和平登山隊」上山,成功將20位登山者送上峰頂。同年,斯洛維尼亞登山老將瑪莉亞和安德烈‧史丹菲耶夫婦以些微差距,擊敗美國人凱西‧吉勃遜(Cathy Gibson)和她的俄羅斯籍丈夫亞歷克斯‧克納庫斯基(Aleksei Krasnokutsky),成為史上第一對登上聖母峰頂的夫妻。

wiki
Source: wiki/ Igomezc

1991年,英國電影製作人李奧‧狄更森(Leo Dickinson)搭乘熱氣球飛越聖母峰,拍攝不少當時最出色的聖母峰照片。隔年4月22日,帕桑‧拉姆(Pasang Lhamu)第四次嘗試,終於成為第一位登頂的尼泊爾女性。但帕桑‧拉姆的故事並沒有快樂的結局,她成為祖國的英雄後,在下山時不幸喪生,還連帶讓雪巴人索朗‧才仁(Sonam Tshering)也丟了性命。當時索朗‧才仁膝下有三名子女,第四個孩子也即將出生。1995年,英國登山者艾莉森‧哈格里夫斯也遭遇類似的命運。她在不帶輔助氧氣的強況下登頂,但也於同年8月,從K2峰頂下山的途中不幸身亡。

1996年,除了發生《聖母峰之死》(Into Thin Air)一書講述的山難,聖母峰登山老將暨獲獎電影製作人大衛‧布里希爾斯拍攝了聖母峰上第一部IMAX電影。布魯斯‧希洛德(Bruce Herrod)、凱西‧奧多德(Cathy O’Dowd)和伊恩‧伍道(Ian Woodall)等人組了一支南非隊伍,在那年首次將南非國旗插上峰頂。不過,希洛德不幸在途中喪生。當曼德拉總統致電基地營,恭喜成功登頂的南非隊員時,山上所有人都停下手邊的工作跑來聽。得知南非隊伍仍在山上後,曼德拉總統請他們稍候回電,甚至在南非全境播送的廣播電臺上,開始念出自己的電話號碼!所幸基地營管理員即時打斷他,使這件事成為聖母峰上的一樁趣聞。

同樣在1996年,一支來自西伯利亞的強勁俄羅斯隊伍,在瑟吉‧安提賓尼(Sergei Antipine)的帶領下,大膽挑戰北稜和東北稜之間筆直向上的新路線。這條路線的坡度從65度到90度都有,但他們第一次嘗試就成功登頂。同年,瑞典登山家約蘭‧克羅普(Göran Kropp)騎著特製的腳踏車,載著約108公斤的沉重裝備,橫越1萬1200多公里,從斯德哥爾摩一路騎到加德滿都,然後成功登上聖母峰頂。他在聖母峰最致命的季節中倖存,後來卻在西雅圖自家附近攀岩時,意外身亡。

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聖母峰,PanSci
Source: wiki/ Pem Dorjee Sherpa

1990年代末期,美國登山家康拉德‧安克於1999年5月1日,在聖母峰上發現一具屍體,服裝樣式十分過時。安克大感震驚,因為他認為自己找到了小沙‧厄文。其他隊員抵達後,他們發現一件上衣的衣領上,縫著「G‧馬洛里」字樣的名牌。由於他們都深信找到的是厄文,其中一個隊員傑克‧諾頓(Jake Norton)還問道:「真怪。厄文為什麼要穿馬洛里的衣服?」但安克找到的,其實是喬治‧馬洛里的遺體。

隔年,斯洛維尼亞滑雪運動員達弗‧卡尼查(Davo Karni ar)創下首次從聖母峰上滑下來的紀錄,從峰頂到基地營只花了不到五小時。雪巴人巴布‧奇里率先在千禧年創下紀錄,以短短16小時走完正規的登頂路線。1999年,這位攻頂十次的登山老手還實現了計劃,在未使用輔助氧氣的情況下,露宿於峰頂。2001年,巴布‧奇里想到山上拍幾張照片,卻墜入西谷二號營附近的冰隙,不幸身亡。

同一年,法國單板滑雪運動員馬可‧席弗烈迪(Marco Siffredi)從聖母峰西藏一側,首度以滑雪板成功滑下山。2002年,他嘗試以滑雪板滑下洪賓雪溝,卻不幸喪生。2001年,艾瑞克‧溫梅爾成為首位登上聖母峰的盲人,令事前不看好他的人啞口無言。雖然有些人認為這次登頂不過是「噱頭」,但他確實為世界上成千上萬名身障人士帶來了希望。三年後,一支俄羅斯隊伍在北壁上,沿日本雪溝左方開闢了一條路線,沿途架設了超過3000公尺長的固定繩。他們登頂後便離去,但大部分的固定繩都還留在聖母峰上。

聖母峰,PanSci

 

本文摘自《聖母峰》,由大石國際文化 出版。

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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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【醫學辦案室】右手玩數獨,卻引起左手肌肉抽搐?!
白羊的醫學辦案室
・2017/11/03 ・1399字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 473 ・五年級

文/蔡明真
醫師,希望能用好懂的描述及有趣的故事,讓醫學更為平易近人。

一名25歲的右撇子德國男性一臉困擾地來到診間,表示當他在玩數獨遊戲時,左手臂的肌肉突然出現了不正常的抽搐。這些肌肉抽搐也可能在他說話的時候發生在嘴巴的肌肉,或者在他走路時發生在兩側小腿肌肉。

雪崩意外的倖存者

經過德國醫師Dr. Feddersen仔細詢問病史,這位年輕人表示:這些突然發生的肌肉抽搐並不是從小就有,而是在他發生意外之後。在他25歲時,熱愛滑雪的他在山上不幸遭遇雪崩,他被掩埋了約15分鐘,導致腦部缺氧。幸運的是,與他同行的夥伴擁有急救技術,趕緊從雪堆中將他拯救出來,並即時開始對他施行心肺復甦術,才撿回一條命。那次雪崩的意外導致他的脾臟破裂、髖骨骨折以及腦部缺氧。救難隊發現他後將他送至醫院進行治療。

雪崩意外的生存者,圖/by Greg L. Wright@wikipedia commons。

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住院治療後的幾個禮拜,他順利出院並被轉介到復健機構,這時他拿起手邊的報紙,想要重拾他的興趣 — 玩數獨遊戲。但當他正在解決數獨謎題時,他的左手臂開始出現不正常的肌肉抽搐。

https://www.youtube.com/watch?v=c8NnAuaaGdg

是說,什麼是數獨?

數獨是一種風靡全球的遊戲。一開始在法國、瑞士發展,後來在1970年代傳到美國,後在日本發揚光大,並在1984年一本遊戲雜誌《パズル通信ニコリ》正式被命名為「數獨」,意指「在每一格只有一個數字」。遊戲的玩法是玩家必須以數字填進每一個空格,每行、每列及每宮(3×3的大格)都必須有1-9的所有數字,使謎題只有一個答案。

19世紀在法國報紙上的數獨遊戲,圖/by B. Meyniel@wikipedia commons。

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缺氧導致的腦部傷害

這位病人在做其他數學題目或者閱讀的時候,並不會出現肌肉抽搐的現象。Dr. Feddersen進一步詢問,病人表示,他在做數獨遊戲時,有一個小撇步—把這個遊戲在腦海中以3D的方式想像,以迅速精確的解答謎題。

Dr. Feddersen在對專業醫學網站Medscape的訪談中表示:「病人告訴我,他在解決數獨問題時,會專注在數獨的某一個格子或者數字上,然後在腦海中想像,試圖在它的周圍排列其他數字。」

在經過一系列的檢查評估,答案揭曉。功能性磁振造影顯示這種在解決數獨時的3D想像會造成病人右側中央頂葉皮質區(central parietal cortex)過度活化。擴散張量攝影(diffusion tensor imaging),一種提供可量化腦部微結構(microstructure)及神經束評估的造影結果顯示,病人喪失了部分腦部右側中央頂葉區域的抑制神經元。

深黃色區域為病患腦部受損區域,圖/by Washington irving. Current shape by Mateuszica, Hdante, SAE1962, King of Hearts.@wikipedia commons。

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原來這些在做數獨時不自主的肌肉抽搐,源自於這位病人在雪崩意外時,因為腦部缺氧而導致的一些位於腦部右側中央頂葉區域,負責抑制訊息傳遞的神經元的死亡。在正常的情況下,這個腦部區域的神經元會在人類運用3D想像時活躍。然而,因為經歷腦部缺氧,這位病人位於這個區域的抑制神經元減少,腦部訊息過度活化,導致他左手臂的肌肉不自主的抽搐。

在他停止這些3D想像時,左手臂的肌肉抽搐立刻消失了。可惜的是他必須放棄數獨這項多年的興趣。在放棄數獨及服用抗癲癇藥物之後,他順利地擺脫了這個困擾已久的問題,並在五年內都沒有再發作。

再見了數獨。

圖/by stevepb@pixabay

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參考資料

  1. Feddersen, Berend, et al. “Seizures from solving Sudoku puzzles.” JAMA neurology72.12 (2015): 1524-1526.
  2. 維基百科 – 數獨
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聖母峰究竟有多高?——《聖母峰》
PanSci_96
・2015/11/20 ・1568字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

19世紀上半葉,在印度溼熱的平原上展開了史上最具野心的科學事業之一。英國探險家1808年開始進行印度大三角測量計畫。除了勘測遼闊的印度次大陸之外,他們更懷抱雄心壯志,要判定地球的確切形狀。儘管早在1700年代中期,兩次法國進行的測量計畫就已經測定出地球的形狀,不過精確的赤道隆起率和極地扁平率仍然成謎。英國的印度測量計畫耗時大半世紀,成員也是全帝國最厲害的數學家。領導這項浩大工程的是測量師和數學家威廉‧蘭姆頓(William Lambton),這位英國軍官早先曾在北美洲進行勘測任務,累積了大量經驗。當時的測量器材又大又重,由標準鏈、標尺和巨大的經緯儀組成。在瘧疾、滂沱的季風雨和猛虎的侵擾之下,英國測量人員和印度雇工飽受折磨,但仍不懈地繼續勘測下去。

聖母峰,PanSci
為了瞭解這座山究竟有多高,測量人員吃了許多苦。Source: wiki/ Luca Galuzzi

1847年,大三角測量計畫終於進行到喜馬拉雅山最南邊的山腳。由於無法進入尼泊爾王國,測量人員被迫留在尼泊爾南邊的帶狀地區塔萊(Tarai),從160多公里外勘測喜馬拉雅山脈各大高峰。1847年秋天,季風季過後,總測量師安德魯‧沃(Andrew Waugh)在喜馬拉雅山東端附近,從大吉嶺丘陵下方的孫納古達(Sonakhoda),量測遠方「白雪皚皚的山峰」。有一座山頭矗立在群峰之上,就是現在大家所知的干城章嘉峰(Kangchenjunga),海拔8586公尺,是世界第三高峰。沃幾年之後才公布這項測量結果,其中一個原因是他們發現尼泊爾和西藏邊界還有另一座高山。他們以希臘字母γ稱呼這座遙遠的巨峰。

差不多同一時間,1847年11月,助理測量員約翰‧阿姆斯壯(John Armstrong)也從比較西邊的位置,把測量儀器對準γ。阿姆斯壯為這座山取名為「b」,高度初估為8778公尺。沃不確定「γ-b」高度計算結果的可信度,決定等進一步測量,重新計算數據後再公布結果。之後兩年間,沃又派出兩名測量員前往塔萊,進行更多觀察和測量,但在雲霧和距離的阻礙下,他們還是沒能取得更多資料。

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經過多次嘗試,詹姆斯‧尼克遜(James Nicolson)在1849年從多個觀測站測量這座神祕山峰,距離比前人都要近,終於取得數筆垂直角和水平角資料。他的初步計算結果顯示,這座山高約9205公尺。但尼克遜當時沒有考慮到光折射的問題;這項因素可能讓高度計算結果出現顯著誤差。

光的折射,PanSci
對於聖母峰高度的初期量測,因為沒有考慮折射,產生了誤差。Source: wiki/ Delamaran

之後又過了幾年。當時沃手下的「首席計算機」是孟加拉裔的天才數學家,名叫拉德納‧希達(Radhanath Sikdar),他很可能是第一位成功判定γ-b正確高度的人。1856年3月,沃終於正式公布測量結果。報告文件共有14段,其中第五段寫道:「過去幾年我們已經發現,迄今在印度的所有測量結果中,這座山比其他山都要高,極有可能就是世界最高峰。」他把這座山命名為「埃弗勒斯峰」,或稱「喜馬拉雅山第15號峰」,座標位置27°59’16.7”N,86°58’5.9”E,並公布聖母峰的高度為8840公尺。

英國測量員若是知道當地人如何稱呼山峰,通常會偏好用原名來為喜馬拉雅山脈的群峰命名。但因為尼泊爾不對外國人開放,沃無從得知當地名稱。於是,他以前任總測量師喬治‧埃弗勒斯爵士(Sir George Everest,他們家族讀作「伊弗勒斯」)的姓氏為這座山命名。埃弗勒斯爵士本人並不認同這個命名方式,但皇家地理學會(Royal Geographic Society)還是在倫敦批准了這個名稱。發現地球第一高峰的消息也很快在世界各地傳開。

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聖母峰,PanSci

本文摘自《聖母峰》,由大石國際文化 出版。

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聖母峰,一段不要命的登頂之路——《聖母峰》
PanSci_96
・2015/11/11 ・3168字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 538 ・八年級

聖母峰上,幾乎每十年就會出現獨特而創新的突破:20和30年代專注於探索;50年代創下登頂紀錄;60年代開始嘗試不同的山稜路線;80年代則出現各種新路線以及無氧登頂。

那麼90年代呢?美國登山者艾德‧韋伯斯特說:「聖母峰上屢見創舉的歲月,似乎在90年代早期就結束了。」

有部分是因為登山人數大增。尼泊爾觀光局販售的東南稜登山許可證,數量逐年增加;這可是名符其實的金礦。中國也如法炮製,發放更多北稜登山許可。申請者多半想攀登七大峰、登上地表14座8000公尺以上的高山,或是夢想攀登聖母峰。包括梅斯納在內的許多人,都認為攀登聖母峰已經不算真正的登山了。

英國作家艾德‧道格拉斯(Ed Douglas)甚至稱之為「災厄的喜馬拉雅」。現在,數千人經由最熱門的登山路線擠上聖母峰,多數都由嚮導帶領。每年有數百人登頂,嚐到勝利的滋味;聖母峰是他們的夢想、他們的野心與一生的執著。然而,也有許多人在登頂途中喪命;有人摔死、有人缺氧而死,但大部分的人都是力竭而亡。

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聖母峰是許多人的夢想、野心與一生的執著。Source: flickr/ utpala ॐ

災厄年

1996年,有太多人命喪聖母峰。這次山難總共有11人罹難,受到高度關注,也不幸定義了90年代的聖母峰活動。很多人分析導致悲劇發生的一連串事件,相互指責;但這次事件和大部分的山難一樣,是由很多因素共同導致的。當然,登頂那天有太多人擠在同一條路線上,交通堵塞、進度嚴重落後。溝通也出了問題,很多人不清楚自己該在什麼時候、做什麼事。有些由嚮導帶領的登山客經驗不足,所以在驚險萬分的下山途中,過分依賴固定繩和隊友的扶持。另外,兩組商業遠征隊領隊之間的競爭或許也是原因之一。

紐西蘭籍嚮導羅伯‧霍爾是冒險顧問公司的老闆,美國籍嚮導史考特‧費雪(Scott Fischer)則是山痴公司的領隊。當時費雪首次擔任聖母峰嚮導,而霍爾早已經驗老道,除了前一年,每年都成功帶領顧客登頂。前一年,霍爾嚴格遵守自己訂的求生法則,所以即使沒有人成功登頂,大家都活著下山。那年霍爾想必承受了不少壓力,所以違反了這些法則,和顧客在8000公尺以上的地區逗留過久。1996年,霍爾隊上包括他自己,共有四人在下山途中喪命。

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費雪在遠征隊攻頂當天生病,影響到他照顧登山客的能力,也使他和俄羅斯嚮導安納托利‧波克里夫(Anatoli Boukreev)一同擬定的策略難以實行。原本的計畫是由波克里夫領頭,費雪殿後。費雪身體不適,這項策略勢必無法成功,他們的顧客並未得到足夠的協助。根據當時山上其他登山者的觀察,所有嚮導的服裝都略顯輕便。表示他們可能對自己的能力過於自信,以為能快速往返峰頂。聘請嚮導攀登聖母峰的高昂價格,可能也令部分登山客在精疲力竭的狀態下攻頂,因為他們無法負擔重返聖母峰的費用。

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最主要的因素當然還是暴風雪。有些人說,那是20世紀最大的一場暴風雪;也有人認為,那只是聖母峰上常見的暴風雪。不論這場暴風雪強度如何,加上攻頂過程中的種種因素(病痛、違反規則、溝通不良、登山技術不佳、登山者精疲力竭),就形成了最致命的風暴。當晚一共有九人喪生。如果波克里夫沒有一次次摸黑前往南坳,營救在暴風雪中縮成一團的一群登山者,可能還會有更多人死亡。羅伯‧霍爾可就沒這麼幸運了。他協助一位登山客攀上峰頂後,他的氧氣罩活瓣被冰塞住,最後死於這場暴風雪。

永遠的先鋒

雖然悲劇的陰影籠罩了整個90年代,聖母峰還是不乏挑戰者,其中有不少人還以相當新穎的攀登法成功登頂。90年代初期,澳洲人提姆‧麥卡尼史奈普(Tim Macartney-Snape)從孟加拉灣出發,以步行和游泳的方式,一路跋涉到聖母峰山腳下,接著一路往上登頂。1990年,吉姆‧惠特克帶領中美蘇聯合的「和平登山隊」上山,成功將20位登山者送上峰頂。同年,斯洛維尼亞登山老將瑪莉亞和安德烈‧史丹菲耶夫婦以些微差距,擊敗美國人凱西‧吉勃遜(Cathy Gibson)和她的俄羅斯籍丈夫亞歷克斯‧克納庫斯基(Aleksei Krasnokutsky),成為史上第一對登上聖母峰頂的夫妻。

wiki
Source: wiki/ Igomezc

1991年,英國電影製作人李奧‧狄更森(Leo Dickinson)搭乘熱氣球飛越聖母峰,拍攝不少當時最出色的聖母峰照片。隔年4月22日,帕桑‧拉姆(Pasang Lhamu)第四次嘗試,終於成為第一位登頂的尼泊爾女性。但帕桑‧拉姆的故事並沒有快樂的結局,她成為祖國的英雄後,在下山時不幸喪生,還連帶讓雪巴人索朗‧才仁(Sonam Tshering)也丟了性命。當時索朗‧才仁膝下有三名子女,第四個孩子也即將出生。1995年,英國登山者艾莉森‧哈格里夫斯也遭遇類似的命運。她在不帶輔助氧氣的強況下登頂,但也於同年8月,從K2峰頂下山的途中不幸身亡。

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1996年,除了發生《聖母峰之死》(Into Thin Air)一書講述的山難,聖母峰登山老將暨獲獎電影製作人大衛‧布里希爾斯拍攝了聖母峰上第一部IMAX電影。布魯斯‧希洛德(Bruce Herrod)、凱西‧奧多德(Cathy O’Dowd)和伊恩‧伍道(Ian Woodall)等人組了一支南非隊伍,在那年首次將南非國旗插上峰頂。不過,希洛德不幸在途中喪生。當曼德拉總統致電基地營,恭喜成功登頂的南非隊員時,山上所有人都停下手邊的工作跑來聽。得知南非隊伍仍在山上後,曼德拉總統請他們稍候回電,甚至在南非全境播送的廣播電臺上,開始念出自己的電話號碼!所幸基地營管理員即時打斷他,使這件事成為聖母峰上的一樁趣聞。

同樣在1996年,一支來自西伯利亞的強勁俄羅斯隊伍,在瑟吉‧安提賓尼(Sergei Antipine)的帶領下,大膽挑戰北稜和東北稜之間筆直向上的新路線。這條路線的坡度從65度到90度都有,但他們第一次嘗試就成功登頂。同年,瑞典登山家約蘭‧克羅普(Göran Kropp)騎著特製的腳踏車,載著約108公斤的沉重裝備,橫越1萬1200多公里,從斯德哥爾摩一路騎到加德滿都,然後成功登上聖母峰頂。他在聖母峰最致命的季節中倖存,後來卻在西雅圖自家附近攀岩時,意外身亡。

聖母峰,PanSci
Source: wiki/ Pem Dorjee Sherpa

1990年代末期,美國登山家康拉德‧安克於1999年5月1日,在聖母峰上發現一具屍體,服裝樣式十分過時。安克大感震驚,因為他認為自己找到了小沙‧厄文。其他隊員抵達後,他們發現一件上衣的衣領上,縫著「G‧馬洛里」字樣的名牌。由於他們都深信找到的是厄文,其中一個隊員傑克‧諾頓(Jake Norton)還問道:「真怪。厄文為什麼要穿馬洛里的衣服?」但安克找到的,其實是喬治‧馬洛里的遺體。

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隔年,斯洛維尼亞滑雪運動員達弗‧卡尼查(Davo Karni ar)創下首次從聖母峰上滑下來的紀錄,從峰頂到基地營只花了不到五小時。雪巴人巴布‧奇里率先在千禧年創下紀錄,以短短16小時走完正規的登頂路線。1999年,這位攻頂十次的登山老手還實現了計劃,在未使用輔助氧氣的情況下,露宿於峰頂。2001年,巴布‧奇里想到山上拍幾張照片,卻墜入西谷二號營附近的冰隙,不幸身亡。

同一年,法國單板滑雪運動員馬可‧席弗烈迪(Marco Siffredi)從聖母峰西藏一側,首度以滑雪板成功滑下山。2002年,他嘗試以滑雪板滑下洪賓雪溝,卻不幸喪生。2001年,艾瑞克‧溫梅爾成為首位登上聖母峰的盲人,令事前不看好他的人啞口無言。雖然有些人認為這次登頂不過是「噱頭」,但他確實為世界上成千上萬名身障人士帶來了希望。三年後,一支俄羅斯隊伍在北壁上,沿日本雪溝左方開闢了一條路線,沿途架設了超過3000公尺長的固定繩。他們登頂後便離去,但大部分的固定繩都還留在聖母峰上。

聖母峰,PanSci

 

本文摘自《聖母峰》,由大石國際文化 出版。

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