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召喚幽靈的旋桌術,法拉第怎麼設計實驗破解?—《怪咖心理學3》

azothbooks_96
・2017/02/12 ・2641字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 484 ・五年級

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  • 【科科愛看書】《怪咖心理學》的作者、心理學博士李察.韋斯曼,在第三集中要帶著讀者挑戰與破解種種超自然現象。不管是心電感應、預知夢、撞鬼,還是靈魂出竅,這些難以解釋的神秘現象可能發生在你身上,或你曾聽別人說過,但這一次科學家們用實驗結果告訴你,到底這是怎麼回事?

讓愛因斯坦也佩服的邁克.法拉第(Michael Faraday),在 1852 年集合了一群值得信賴又會旋桌術的人,執行一個巧妙的三階段實驗計畫,這計畫至今仍是教大家如何探索靈異現象的典型教材。

邁可.法拉第肖像。圖/Thomas Phillips, 1842, public domain, wikimedia commons.

法拉第生於 1791 年倫敦南部,家境清寒,從小就對科學很感興趣。他的勤奮和求知欲很快引起頂尖科學家漢弗萊.戴維(Humphry Davy)的關注,所以法拉第年僅 21 歲就進入倫敦著名的皇家學會任職。法拉第終其一生都在皇家學會工作,探索多元的主題。他發明全球聞名的本生燈,發現煤塵是導致礦坑爆炸的主因,建議英國國家畫廊清潔藝術收藏品的最佳方法,針對燃燒蠟燭的科學做了一系列熱門的演講(「思考蠟燭燃燒的物理現象,是探究物理學的最佳方法」)。

他最為人知的開創性成就,或許是探索上帝和電力及磁力等神祕力量之間的關係。法拉第花好幾個小時實驗多種儀器後,把一條電線彎進線圈裡,讓磁鐵在線圈的中央移動,意外發現磁鐵的移動會感應電線裡的電流。這個簡單的實驗顯現了電力和磁力之間的基本關連,為現代的電磁理論奠定了基礎。

愛因斯坦對法拉第的研究相當佩服,在研究室牆上掛著他的照片,作為靈感的來源。法拉第一向相當務實,發現電磁感應之後,他馬上接著探索它的可能應用,最後發明了現代發電機的前身。當英國財政大臣威廉.格拉斯通( William Gladstone)聽聞這個新奇的裝置時,他詢問法拉第電力的實用價值,法拉第給了他一個知名的答覆:「有朝一日,您可以課稅。」

第一部發電機:法拉利圓盤。圖/Émile Alglave, public domain, wikimedia commons.

法拉第也很重視宗教,他在蘇格蘭長老教會的分支「桑德曼教派」( Sandemanians)證道,他的教會身分讓他婉拒了英國皇家學會的會長一職及爵位,他提出的理由是,他覺得耶穌不會接受那樣的榮譽。政府要求他為克里米亞戰爭製造毒氣時,他也以不道德為由加以回絕。他不買保險,因為他覺得那是不信教的舉動。他的宗教信仰可能是促使他發現電磁的主因,他認為上帝掌控全世界,深信自然中的一切必定相互關連,包括電力和磁力之間看似無關的力量。

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召喚幽靈的旋桌術

旋桌術,又稱為桌靈轉。圖/擷取自YouTube影片

由於法拉第擅長掌控無形的力量,又對宗教事物很感興趣,他受旋桌術的吸引並不足為奇。1852 年,他集合一群值得信賴又會旋桌術的人,執行一個巧妙的三階段實驗計畫,這計畫至今仍是教大家如何探索靈異現象的典型教材。

在第一階段的探索中,法拉第把一組奇怪的材質黏在一起,包括砂紙、玻璃、濕黏土、錫箔、黏著劑、紙板、橡膠和木材,把它固定在桌上。接著,他請參試者把手放在那東西的上面,開始召喚幽靈。結果桌子很容易就動了,顯然這些材質並不影響幽靈的運作,這實驗讓法拉第得以在第二階段任意使用這些材質的組合。

他回到實驗室,開始製作幾個奇怪的組合。每個組合都包含五張明信片大小的紙板,中間夾著特殊調製的黏合顆粒,那些顆粒「有足夠的黏度穩固紙板的位置,但是在持續的作用力下,也會逐漸失去黏著力。」法拉第小心地把這些組合放在桌子的周邊,牢牢地把每個組合的最底層黏在桌面上,在紙板邊緣用鉛筆從上而下劃一條細線。準備就緒後,實驗開始。他請每位參試者各自把手放在每個組合的上方,然後請幽靈把桌子移往左邊。不久,桌子開始移動,法拉第只要看他設計的組合,就可以破解旋桌術的謎底。

那概念很簡單。他推論,如果真的有神祕力量推動桌子,桌子應該會比參試者的手先移動。那會導致每個組合的下層開始偏離上層,使鉛筆線變成由左斜向右。相反的,如果是參試者的手讓桌子移動,組合的上層會比下層先移動,使鉛筆線由右斜向左。法拉第檢查鉛筆線時,答案顯而易見。每條線都是由右斜向左,證明參試者的手比桌子先移動。這些參試者似乎是自己想像桌子在動,卻沒意識到這點,他們自己做出讓想法成真的手部微動。由於這些動作完全是無意識的,他們因此對桌子的扭動感到意外,而把桌子的移動歸因於幽靈所致。

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  • 旋桌術大概像這樣

法拉第認為自己已經解開旋桌術之謎,但是他知道招靈教的信徒會反駁;雖然那是桌邊人士無意識的動作造成的現象,幽靈仍在這移動中扮演微妙但重要的腳色。如果要測試這個想法,唯一的方式是移除手的動作,看桌子還會不會動。顯然,法拉第不能直接要求參事者別推動桌子,因為他們本來就不知道自己在推動桌子,這需要換一種新的實驗方式。

法拉第回到實驗室,創造第二種巧妙的組合,這次他改用兩個明信片大小的板子,中間隔著四個平放的玻璃棒,讓上層可以隨意轉動。這種「上層板—玻璃棒—下層板」的夾心組合,是以兩條橡皮筋綁在一起。他把每個組合的底層固定在桌面上,接著在上層與下層紙板的邊緣插入小金屬針。最後,把三十八公分長的草稈垂直黏在組合上,下層紙板插一針,上層紙板也插一針。

使用這種瘋狂的設計是有道理的。法拉第的設計是把草稈當成槓桿,上面的針是槓桿的支點。上層板有任何側向的移動時,即使動作很小,也會讓草稈產生明顯的大幅移動。那組合是有效放大參試者手部微動的簡單設計,只要請參試者維持草稈垂直,就可以確定他們的手沒動。法拉第再次把這群朋友找來,請他們把手指放在上層板上,並請幽靈移動桌子,但是要一直維持草稈垂直不動。這樣一來,不管他們再怎麼努力,都無法讓桌子移動。法拉第因此正確推論,桌子移動完全是由他們無意識的動作所造成的,根本不需要幽靈發功。

1853 年他在《科學協會》(Athenaeum)雜誌上發表這個研究結果,引起招靈教的強烈反彈,很多人宣稱他們不需要碰桌子也可以讓桌子移動。不過,怪的是,他們都不願到法拉第的實驗室,在受控的情況下表演。

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《怪咖心理學 3 》書封

 

本文摘自《 怪咖心理學(3):明明沒有,為什麼看得見?當超自然現象遇上心理學 》漫遊者文化出版。

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azothbooks_96
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漫遊也許有原因,卻沒有目的。 漫遊者的原因就是自由。文學、人文、藝術、商業、學習、生活雜學,以及問題解決的實用學,這些都是「漫遊者」的範疇,「漫遊者」希望在其中找到未來的閱讀形式,尋找新的面貌,為出版文化找尋新風景。

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純淨之水的追尋—濾水技術如何改變我們的生活?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/17 ・3142字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 BRITA 合作,泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎?

如果你回到兩百年前,試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水,可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐,氣味刺鼻,甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」,當時的人們雖然知道水不乾淨,但卻無力改變,導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

十九世紀倫敦泰晤士河的水,被戲稱為「流動的污水」(圖片來源 / freepik)

幸運的是,現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物,但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰,哪些技術真正有效?

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19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展,面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊,甚至未經處理的地下水,導致傳染病肆虐。

1854 年,英國醫生約翰·斯諾(John Snow)透過流行病學調查,發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關,這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度,促使公衛政策改革,加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初,英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒,成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率,這一技術迅速普及,成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾,尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後,惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年,後藤新平出任民政長官,他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設,對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題,他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓(William Kinnimond Burton) 來台,規劃現代化的供水設施。在雙方合作下,台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年,全台已有 16 座現代水廠,有效改善公共衛生,為台灣城市化奠定關鍵基礎。

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圖片來源/BRITA

進入 20 世紀,人們已經可以喝到看起來乾淨的水,但問題真的解決了嗎? 科學家如今發現,水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物,甚至微量的內分泌干擾物,這些看不見、嚐不出的隱形污染,正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此,濾水技術迎來了一波科技革新,活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透(RO)等技術相繼問世,各有其專長:

活性碳吸附:去除氯氣、異味與部分有機污染物

離子交換樹脂:軟化水質,去除鈣鎂離子,減少水垢

微濾技術逆滲透(RO)技術:攔截細菌與部分微生物,過濾重金屬與污染物等

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這些技術相互搭配,能夠大幅提升飲水安全,然而,無論技術如何進步,濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯,決定了水質能否真正被淨化,而現代濾水器的競爭,正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是,最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能?

濾芯的壽命與更換頻率:濾水效能的關鍵時刻濾芯,雖然是濾水器中看不見的內部構件,卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例,其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂,能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質,並過濾鉛、銅等重金屬,同時軟化水質,提升口感。

然而,隨著市場需求的增長,非原廠濾芯也悄然湧現,這不僅影響濾水效果,更可能帶來健康風險。據消費者反映,同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯,顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全,建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯,避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙,正面則可看到 BRITA 商標,以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計,底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節,才能確保濾芯發揮最佳過濾效果,讓每一口水都能保證潔淨安全。

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濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣,並且沒有拉環設計 (圖片來源 / BRITA)

不過,即便是正品濾芯,其效能也非永久不變。隨著使用時間增加,濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞,導致過濾效果減弱,濾水速度也可能變慢。而且,濾芯在拆封後便接觸到空氣,潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯,不僅會影響過濾效能,還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質,形成「過濾器悖論」(Filter Paradox):本應淨化水質的裝置,反而成為污染源。為此,BRITA 建議每四週更換一次濾芯,以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題,BRITA 推出了三大智慧提醒機制,確保濾芯不會因過期使用而影響水質:

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈:即時監測濾芯狀況,顯示剩餘效能,讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒:掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間,自動提醒何時該更換,減少遺漏。

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3. LINE 官方帳號自動通知:透過 LINE 推送更換提醒,確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天,濾芯已不僅僅是過濾裝置,更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備,成為了健康生活的關鍵。

人類對潔淨飲用水的追求,從未停止。19世紀,隨著城市化與工業化發展,水污染問題加劇並引發霍亂等疾病,促使濾水技術迅速發展。20世紀,氯消毒技術普及,進一步保障了水質安全。隨著科技進步,現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術,去除水中的污染物,讓每一口水更加潔淨與安全。

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(圖片來源 / BRITA)

今天,消費者不再單純依賴公共供水系統,而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如,BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求,從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題,去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%,並通過 SGS 檢測,通過國家標準水質檢測「可生飲」,讓消費者能安心直飲。

然而,隨著環境污染問題的加劇,真正的挑戰在於如何減少水污染,並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具,更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備,它象徵著人類與自然的對話,提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利,更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源,且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

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文章難易度

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