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青冥寶劍勝龍泉?——科學史札記(九)

張之傑_96
・2016/07/02 ・2311字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 556 ・八年級

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李安導演的《臥虎藏龍》,是根據王度廬(1909-1977)的同名小說所拍攝而成。金庸說:李安的電影比王度廬的原著好看。文人相輕,自古皆然,但王度廬的《臥虎藏龍》的確有其缺點,那就是虎頭蛇尾,後三分之一明顯筆力不濟。好壞的分水嶺似乎是第九回(共十四回),這回說到玉嬌龍因逃婚初入江湖,到了保定,在西關郊外被人圍住。玉嬌龍手持削鐵如泥的青冥劍,當者披靡。有人問她師承,玉嬌龍拍拍胸膛說:「我呀,我是:蕭蕭人間一劍仙,青冥寶劍勝龍泉。……」

筆者初讀《臥虎藏龍》,少說也是四十年前的事了,當媒體開始炒作起《臥虎藏龍》時,首先記起來的就是玉嬌龍吟的這首詩。等到電影上映,對李安沒拍出玉嬌龍的「藏」和羅小虎的「臥」,不免有點失望;編導強加上道家思想和超自然的輕功,篡改了原著的樸實風格,也顯得忸怩造作。不過電影中的青冥劍,卻激起我的「歷史癖」,那古意盎然的紋飾,不禁使我想起青銅器畫冊中的古代青銅寶劍。

筆者在畫冊上看過的先秦、秦漢青銅寶劍有若干把,其中最著名的是越王劍。1965 年冬,在楚國郢都故址(湖北江陵附近)的一座楚墓中,出土了一把青銅劍,劍身上刻著八個字「越王勾踐自作用劍」。更令人驚奇的是,埋藏地下兩千多年的越王劍,一點兒都沒生鏽,而且鋒利無比,考古學家用紙來測試,二十幾層一劃而破!

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越王勾踐劍,長 55.6 公分,寬 4.6 公分,劍身呈暗黃色,劍刃呈蒼白色,劍身上有菱形幾何紋飾。湖北省博物館藏。圖/由 Siyuwj – 自己的作品,創用 CC 姓名標示-相同方式分享 4.0,wikipedia

除了 1965 年出土的越王劍,1968 年在河北滿城中山靖王劉勝(漢武帝之兄)墓出土了兩把青銅劍,墓內潮濕不堪,但兩把劍卻光亮如新。1974 年,在秦始皇陵兵馬俑坑出土了三把青銅劍,也都通體不鏽,鋒利異常。1976 年,在湖北襄陽和河南輝縣各出土了一把吳王夫差劍,也都完好無損。這些上古仙兵在地下埋藏了兩千多年,怎麼都不生鏽?

出土的青銅器久埋地下,免不了會長出一層銅綠,而出土的青銅寶劍卻歷久彌新。這為什麼?據專家們分析,這些寶劍都經過防鏽處理,劍身有一層極薄的氧化層,保護劍身不致鏽蝕,據說直到上世紀中葉,類似的技術才在工業上普遍使用呢!

青銅是銅和錫的合金,就色澤來說,錫含量 10% 以下呈赤色至黃色,10-23% 由黃色逐漸變成白色,23-30% 則呈蒼白色。青銅寶劍經過防鏽處理,年久不鏽,大多呈黃色。北宋的蘇軾蓄有一把青銅劍,為之寫過兩首詩,一首敘說其來歷:「雨餘江清風卷沙,雷公躡雲捕黃蛇。」後來他將此劍和人交換硯台:「我家銅劍赤如蛇,君家石硯蒼璧橢而窪。」可見蘇東坡的青銅劍含錫量在 10% 以下,否則就不會呈黃色或紅色了。

青銅的物理性質,就硬度來說,錫的含量愈高,硬度愈大,當含錫量達到 31% 時硬度最大,其後就會遞減。然而,硬度增強,意味著質地變脆,據專家分析,用來製作一般兵器,含錫量在 17-20% 之間;用來製作刀劍,在 25-29% 之間。在出土青銅刀劍中,還沒有超過 30% 的實例。

就韌度來說,含錫量 20% 以下時稍減,不過和銅相去不遠,超過 20% 就會銳減。就抗拉強度來說,在含錫量 18% 以下時,與含錫量成正比,超過就會銳減。就伸長率來說,約 3-4% 時最高,其後銳減。

據專家分析,越王劍的劍脊含錫較少、劍刃含錫較多;這是因為劍脊要求韌性,硬度不能過高,否則容易折斷,參照以上數據,含錫量應該不超過 20% 吧?而劍刃講求銳利,硬度當然要高,參照以上數據,應該在 23-30% 吧?同一把劍分兩次鑄造,再緊密地嵌合在一起,以現代工藝的水準來看,古代鑄劍師的技藝實在讓人佩服!

談到這裡,讀者或許會問:既然青銅劍也相當銳利,後來怎麼還是被鋼劍取代了?刀劍的良窳,除了銳利,還得考慮其他因素。鋼鐵可以鍛造,製造器具甚為方便;青銅的含錫量如超過 10%,就只能用來鑄造。再說,青銅的彈性、韌性和硬度不足,鑄造短劍尚堪使用;鑄造長劍,勢將又寬又厚,施展起來如何能夠「劍走輕靈」?

到了戰國,鐵器開始普遍,但秦始皇陵兵馬俑坑所出土的兵器都是青銅製的,可見青銅兵器並沒有迅速被鋼鐵取代。青銅兵器製作精美,光彩熠熠,用作儀仗,遠較鋼鐵兵器亮眼,這或許是秦始皇陵沒發現鋼鐵兵器的原因吧?當然啦,用來作戰,青銅兵器就不如鋼鐵兵器實用了。

當鋼鐵取代了青銅,劍的長度開始加長,厚度開始變薄。1978 年,在銅山縣出土了一口東漢章帝建初二年(77)打造的鋼質寶劍,長 109 公分,經專家們分析,證明是反覆鍛造的「百煉精鋼」。筆者推測,秦漢、三國時用來作為佩飾或儀仗的兵器仍是青銅的,但實用兵刃應該已是鋼鐵製品的天下。

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《臥龍藏龍》劇照,顯示青冥劍的紋飾。與尋常寶劍相襯,益發顯得古雅。圖/博偉家庭娛樂有限公司提供

那麼玉嬌龍盜取的青冥劍到底是鋼劍還是青銅劍?根據晉崔豹《古今注.上.輿服》,吳帝(孫權)之劍有六,曰白虹、紫電、辟邪、流星、青冥、百里,青冥劍正是其中之一。這六口劍既然歸入「輿服」,可見都是佩飾用的寶劍。

《臥虎藏龍》電影中的青冥劍,造型古雅,紋飾呈銅綠色,可見李安心目中的青冥劍是口青銅劍。他可能深知古兵器形制,也可能根據青冥劍的「青」字,想當然耳。不論如何,青銅寶劍的紋飾不會呈銅綠色(青銅寶劍是不生鏽的),也不會那麼長、那麼薄,更不會具有矯若游龍般的彈性以及削鐵如泥的硬度和韌性,這些科技上的問題,李安大概想不到吧?

(原刊《科學月刊》2002 年 10 月號)


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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。


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疫情再起,視訊會議減少接觸風險,卻會讓你更累、更沒創意?

Te-Yi Hsieh_96
・2022/05/13 ・3564字 ・閱讀時間約 7 分鐘

台灣的 COVID-19 疫情,在今(2022)年四月急遽升溫,許多公司行號也再度實行遠端上班、分流上班,減少接觸以及染疫風險,許多染疫者、接觸者也必須居家隔離。任何需要跟人接觸的活動,都改以線上的方式進行。因此,視訊會議就成為了一個相對安全、又便利的新選擇。多虧了現代電腦、網路,和通訊軟體的發達,我們不必非得要面對面才能「見面」。

疫情下,許多會議都改以視訊方式進行,但這對我們大腦來說究竟是好事還是壞事?圖/Giphy

這樣遠端工作、開不完的視訊會議所帶來的結果是,我們必須整天盯著螢幕看,造成眼睛、精神上的疲勞。國外有人甚至發明了「視訊會議疲勞」(Zoom fatigue,或作 videoconference fatigue)一詞[註一]來形容這種過多視訊開會造成身心疲乏的現象。而且,這種現象,不但在職場中出現[註二],就連線上課程也都讓學生覺得更疲累、難以專注、學習困難、焦慮感提升[註三]

為何會產生「視訊會議疲勞」?

為什麼「視訊會議疲勞」那麼普遍呢?Bailenson(2021)解釋,我們之所以會在視訊會議中更容易感到疲倦,主要是以下四個原因:[註四]

  1. 過多的眼神交流:在一般的面對面互動中,我們很少會靠一個人的臉那麼近來跟他說話,視線也不需要持續聚焦在一個人的臉上。尤其對於會議主講人來說,一次有那麼多雙眼睛直勾勾地盯著你看,大腦很容易進入一種過度激發(hyper-aroused)的狀態。
  2. 看到自己在說話的畫面,讓你時時刻刻都在審視、評價自己:同樣地,在一般的面對面互動中,幾乎沒有人會一邊拿鏡子照自己,一邊跟別人說話,但這種不自然的狀況卻會在視訊會議中出現。一旦我們看得到自己的影像,難免會注意自己在鏡頭前好不好看,臉上有沒有沾到東西,表情和談吐是不是夠優雅、自信。一邊說話,還要一邊持續自我審查的過程,對大腦來說非常耗能。
  3. 視訊會議限制了我們身體的活動空間:視訊會議進行期間,尤其是自己的鏡頭必須開啟時,我們基本上只能端坐在電腦前,眼睛直視螢幕,免得被誤認為是在分心、做別的事。身體要僵直地維持在這種狀態一到兩小時,屁股坐麻、手腳痠痛不說,大腦要控制身體維持姿勢也會變得疲乏。
  4. 透過視訊來進行社交互動更為困難、費力:面對面互動的時候,任何語言的、非語言的社交訊息(例如眨眼和微笑)都可以即時被互動者接收,但在視訊會議時,難免會遇到畫面卡卡的、網路不順的狀況,這都使得訊息傳達更為費力、耗時。
「視訊會議疲勞」讓疫情中的工作者更容易過勞!圖/Giphy

當然,這些容易讓我們疲勞的因素,並不是無法可解。Bailenson 也提到一些簡單的方法,像是把視窗從全螢幕調整成讓你沒有壓迫感的大小、關掉自己的個人畫面、在會議與會議之間安排休息等,都能有效降低疲勞。

疲勞的問題或許是解決了,但另一個可以探討的問題是,視訊會議的成效和面對面開會一樣嗎?尤其針對需要創意發想的行業,哪種討論方式更有助於人們想出新穎的好點子?

發想創意提案,到底是面對面還是視訊比較好?

為了探討這個問題,一篇 2022 年刊登於《自然》(Nature)的研究[註五]邀請了 300 名受試者,隨機分成兩兩一對,進行腦力激盪的作業。內容是花 5 分鐘跟夥伴討論「飛盤」有哪些非典型的用法或功能,再花 1 分鐘選出最有創意的答案。

想想看,「飛盤」除了跟狗狗玩丟接遊戲之外,還可以有哪些創意用法?圖/Giphy

在這些兩兩一組的受試者中,一半的受試者(75 對)被分配到「面對面互動組」,而另外 75 對則被分到「視訊互動組」。研究人員想知道,哪種形式的討論方式可以產出更多有創意的點子,還有,每個小組花一分鐘討論出來的最終方案,是不是最有創意的點子(用以判斷小組的決策準確度)。

研究人員除了記錄每個小組所產出的創意總數(想出幾種飛盤的新用法)之外,還邀請了兩位事先不知道研究假設的「裁判」,依據創意性和實用性評分受試者的點子。研究團隊將「有創意的點子」定義為「創意分數高於整體平均創意分數的點子。」

為了減少實驗題目造成的偏誤,並增加受試者總數,團隊接著找了另外 302 位受試者參與類似的實驗流程,但是腦力激盪的題目改成:討論「泡泡紙」有哪些非典型的用法或功能。

根據這 602 位受試者的結果顯示,「面對面互動組」想出的平均點子總數是 16.77 個,不但在統計上顯著多於「視訊互動組」的 14.74 個,「面對面互動組」也產出更多被評定為有創意的點子,平均有 7.92 個創意點子,相較於「視訊互動組」平均只有 6.73 個創意點子。

在小組的決策準確度方面,研究人員發現,「視訊互動組」選出的最有創意點子,似乎比較符合裁判對其的創意性評分;也就是說,「視訊互動組」的決策準確度較「面對面互動組」高。可是,這樣的差距,在控制了每組所想出的點子數量後,就消失了。

以「實地實驗」驗證研究結果

上述的研究發現都是在實驗室情境下的結果,真實世界的互動也會有這樣的差異嗎?

為了驗證這一點,研究團隊在芬蘭、匈牙利、以色列、葡萄牙、印度等五個國家,都進行了實地實驗(field experiments)[註六]。實驗最終邀請到 1490 位工程師,隨機分派成為兩兩一組,以 45 到 60 分鐘的時間討論出可以向公司提案的新點子,並在所有想到的點子中,選出一個他們自認最有創意的想法。

這些實地實驗的結果都驗證了一開始在實驗室的發現。在五個國家的研究數據均顯示面對面互動比視訊討論更有助於發想更多有創意的點子;而視訊討論則能提高決策準確度

實驗結果顯示面對面開會比較有助於創意發想。圖/Giphy

為什麼在面對面討論時,人們較能想到更多有創意的點子?

研究也針對這些現象的原因作出探討。首先,在實驗室進行實驗的過程中,「面對面互動組」和「視訊互動組」的受試者在腦力激盪時,手邊都有筆電或平板,提供他們紀錄或視訊。研究人員事先安裝了 OpenFace 眼動追蹤軟體在這些 3C 產品上,透過電腦或平板的前鏡頭,測量受試者的視線動態,目的是為了得知受試者在跟夥伴討論時,視線多常放在實驗夥伴、手邊作業和實驗室環境。

眼動追蹤的結果發現,「視訊互動組」的受試者在過程中,花更多時間注視螢幕上的實驗伙伴,而且比較不常環顧實驗室四周。至於視線關注手邊作業的時間,兩個組別間並沒有差異。事後的分析更發現,花越長時間環顧環境周遭的人,他們想到的點子越多!

另一方面,為了再次確認受試者到底放多少注意力在四周環境上,研究人員在做實驗室佈置時,也特地放置了五個常見於心理學實驗室的物品(抽屜櫃、文件夾、紙箱、音響喇叭、鉛筆盒)和五個不常見於實驗室的物品(人體骨架海報、巨大盆栽、一籃檸檬、藍色的碗、瑜珈球的盒子),目的是,受試者做完腦力激盪之後,要他們畫出實驗室的擺設。結果顯示,能夠記得越多「不常見物品」的受試者,想到的創意點子就越多!

所以,我們該怎麼用注視時間和對環境的記憶,去解釋「面對面討論的人有更多創意想法」這件事?研究團隊認為,在視訊面談的情境中,我們的注意力會聚焦在螢幕上,同時也限縮了我們認知處理的廣度,阻礙「創意發想」這種需要發散性思考的活動。

視訊時,我們眼中、腦中幾乎就只有螢幕裡的東西,這對需要天馬行空的「創意發想」其實很不利。圖/Giphy

當然,疫情中,以視訊會議取代面對面接觸,主要是防疫考量。我們不得不以遠端的方式互動、開會。但如果未來疫情趨緩,我們有得選擇工作模式的時候,不妨優先把面對面開會的機會留給需要發揮創意的事情,或時不時提醒自己從電腦桌前站起來動動筋骨,幫大腦伸個懶腰!

註解與參考資料

  • 註一:雖然叫 Zoom fatigue,但不限於使用 Zoom 平台進行的視訊會議。
  • 註二:Riedl, R. (2021). On the stress potential of videoconferencing: definition and root causes of Zoom fatigue. Electronic Markets, 1-25.
  • 註三:Peper, E., Wilson, V., Martin, M., Rosegard, E., & Harvey, R. (2021). Avoid Zoom fatigue, be present and learn. NeuroRegulation, 8(1), 47-47.
  • 註四:Bailenson, J. N. (2021). Nonverbal Overload: A Theoretical Argument for the Causes of Zoom Fatigue. Technology, Mind, and Behavior, 2(1).
  • 註五:Brucks, M. S., & Levav, J. (2022). Virtual communication curbs creative idea generation. Nature, 1-5.
  • 註六:實地實驗(field experiments)是指在真實生活環境中,實驗者操控獨立變項,以測量其對依變項的因果關係。實地實驗雖然不能像實驗室實驗一樣嚴謹控制環境,但其研究發現的可類推性(generalizability)較高,也就是可以應用在現實生活的程度可能會較高。

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Te-Yi Hsieh_96
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博後冬眠期,目前專職文字工作。寫心理、寫機器人,寫趣的、新奇的、跟人相關的 。 學術、科普發表詳見 👉 https://hsadeline.wixsite.com/teyihsieh (Twitter: @TeYiHsieh)