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日月潭,傳說的薈萃之地

臺北地方異聞工作室_96
・2017/05/01 ・4626字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

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作者:羅傳樵/瀟湘神

台大哲學研究所東方組碩士,專長為儒學。興趣是腦科學、民俗學,新的興趣是城市發展史。同時是實境遊戲設計師及小說家,規劃有〈金魅殺人魔術〉、〈西門町的四月笨蛋〉等遊戲。曾得過台大文學獎、角川輕小說獎、金車奇幻小說獎等獎項,著作有《台北城裡妖魔跋扈》、《帝國大學赤雨騷亂》等書,亦是《唯妖論》共同作者。

第一瞥看到的是所謂月潭這一邊。水呈赤茶色,濃而濁──水裡大概滋長著一大片的某菌什麼的吧!在那紅色的水面上,看來好像是蓮葉以及菱角等等,因前一陣子的漲水而呈現混亂的形狀浮著。沿著水域而迴繞的樹廕處處的路上,宛如初秋,涼快無比。日潭方面的水則是很綠 ──〈日月潭之旅〉,佐藤春夫,1921年

日月潭有龍

晨間的日月潭。圖/Fcuk1203 -創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0,wikimedia commons.

接下來的個人意見未經過確實統計:說到臺灣神話傳說密度最高的地方,筆者立刻就會想到日月潭。不只是日月潭有著得天獨厚的自然環境,其複雜的族群關係,或許也是原因之一。據說過去西方傳教士來到日月潭時,曾以「Dragon Lake」來稱呼這個巨大的湖泊── Dragon,這個字不禁讓我們想到西方傳奇裡長著蝙蝠翅膀、會噴火、貪戀財寶的巨大蜥蝪,像《哈比人歷險記》裡的史矛革──這種帶著著威脅性的可怕生物,難道曾出沒於日月潭?可惜的是,事情的真相恐怕沒這麼讓人興奮。

根據《彰化縣誌》,日月潭也被稱為「廕龍池」,或許這便是「Dragon Lake」一名的由來;「廕龍池」是堪輿學的名詞,不必然指日月潭,但圍繞著日月潭,有兩座蜿蜒起伏的山──輪龍嶺與青龍山,挾著月潭兩側,朝著日潭的方向伸展出去,如爭奪著龍珠的雙龍,直取邵族聖地拉魯島──正因如此,拉魯島被過去的漢人稱為「珠仔嶼」。從這點看來,日月潭確實有龍,那是鬼斧神工的自然景色與漢人堪輿學交錯擦出的神聖想像。

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其實現在的日月潭與過去大為不同。日月潭是日潭與月潭的合稱,日潭形狀有如荷葉,月潭則彎若弦月──看現在的地圖與衛星照片,或許不太能將月潭聯想到弦月之形,但若打開 1934 年以前的老舊地圖,月形便清晰可見了。這是怎麼回事?為何當代日月潭的形狀與當年不同,1934 年到底發生了什麼事?

日治 2 萬 5 千分之 1 地形圖(1921年),圖中上半部的日潭與下半部的月潭形狀清晰可辨、兩潭中央可以看到珠子山島(珠子嶼)。圖/台灣百年歷史地圖,中央研究院人文社會科學研究中心地理資訊科學研究專題中心

日月潭水力發電工程

1934 年,日月潭第一發電所完工,第二發電所也在不久後完工,這是對臺灣影響非常深遠的水力發電工程,直到 50 年代,日月潭水力發電系統竟滿足了臺灣百分之七十以上的供電需求,並帶動工業發展。日月潭有「臺灣的心臟」之稱,不只是位於地理位置上的中心,也因為它確實如心臟般為臺灣注入大量能量,漫向整個島嶼,使文明向前跨出勇猛的一步。

這個計畫早在 1918 年便有雛形,卻命運多舛,直到 1934 年才完工。1920 年,日本作家佐藤春夫來日月潭觀光,一路上受到諸多招待,其中包括電力公司的工學士,不顧他只是來觀光的心情,不無炫耀地說著這水力工程的計畫有多偉大,當時只有瑞士有這樣的例子云云,這些都收錄在〈旅人〉這篇文章中。筆者本就對日月潭水力發電工程略知一二,看到佐藤春夫這篇文章,心情震撼到難以自己;這可是來自 1920 年的第一手資料啊!對工程的背景、細節、最初的計畫、當時人們的想像等等,都有詳細的紀錄!對我們而言已是過去的事,對這位文采斐然的文學家來說,才正要發生──

有趣的是,這位向佐藤春夫介紹工程的工學士保證,雖然日月潭水深會增加一丈以上,但景色絕不會被破壞。或許是特別說明,讓佐藤春夫察覺到了背後意圖,並未完全相信工學士的話。他心想:「老兄,不要以為水深就可貴。」

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這位敏銳的作家是對的。

1934 年竣工後,因為建造堰堤,將日月潭當成蓄水池,使水位上升了 18 公尺。先不說自然風光的變化,對本來住在湖邊的邵族來說,影響可大了。他們本來住在石印,這下不得不遷離,畢竟一下子上升大約六層樓高的潭面,是能吞噬許多東西的,因此他們被官方強制遷徙到卜吉,按戶口分配土地,權力屬於電力公司,從此喪失土地自主權,就像被迫打開了潘朵拉的盒子。這件強遷事件,他們一直記著。1956 年,陳奇祿等人類學者前往邵族調查,其中唐美君撰成〈日月潭邵族的宗教〉一文,記載了播種祭的禱詞,禱詞竟提到日本人要趕走他們、造成他們人口大減等埋怨。雖然當時日本已戰敗,這份記憶卻隨著儀式禱詞流傳下來,不知當代是否仍傳承這份禱詞,或隨時間消逝了?

不只是族群,日月潭景色也有不小的變化,現在的月潭看來不像彎月,更像某種根莖類植物的根部,便是水位上升所致。更慘的是,邵族的聖地拉魯島,本來有著聚落、田地,土地高達百甲,被淹沒到只剩直徑 30 公尺!對照古今地圖,就連「慘不忍睹」四個字都要自慚形穢了。除外,還有個亙古的特徵從此消失──那是我們現今永遠無從目睹的幻想風光。

2017 年的日月潭地圖。
1921 年與 2017 年的日月潭疊合圖,可以看出月潭的形狀變化,珠子嶼(拉魯島)也從地圖上幾乎消失,只剩一個小點。原居住從地石印遷至今日德化社所在處卜吉。圖/台灣百年歷史地圖,中央研究院人文社會科學研究中心地理資訊科學研究專題中心

碧綠太陽與赭紅月亮

過去日潭與月潭顏色不同。

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〈遊水裡社記〉說「水分丹碧二色」,《勘番地疏》說「水色紅綠並分」,日月雙潭雖然相連,卻因顏色而涇渭分明。若沒特別指出,我們或許以為是紅日青月,畢竟那正是我們對日月的日常印象,但文章開頭引用佐藤春夫的〈日月潭遊記〉,明白說了月潭才是紅色──何等夢幻。作家抵達 1920 年的日月潭時,天氣稱不上晴朗,他說的赤茶色潭面在晴天會是何種樣貌,我們恐怕永遠無法透過他的描寫得知。月潭為何是紅色的?具體上是哪種紅?解開這個謎團的辦法早已沉進潭底,深陷泥沼,撈也撈不到了。

1917 年,臺灣總督府殖產局員工青木赳雄調查日月潭生態,撰有〈日月潭調查報告〉,或許是現在罕見能夠還原當時情況的科學紀錄;據他的調查,月潭的顏色在其他湖泊並無前例,是綠褐色中摻和著淺紅、如同比赤潮再淡一些的色彩。在晴朗的日子裡,湖面浮著鐵鏽色的藻華,外觀如同細胞,有時呈黃褐色,有時呈淡綠色。至於紅色素,應是來自 botryococcus 這種藻類與浮游生物混合而成的結果。日潭也有 botryococcus,卻沒呈現紅色,恐怕是因為月潭的 botryococcus 含量十分之多。有說法認為紅色源於溶解的鐵質,也有說法認為是泥土的懸浮物,不過青木赳雄並沒有調查到支持這類說法的證據。

現在的日月潭已看不出顏色差異。湖光山色,依然優美,但所謂的紅月青日,就只能留存於紀錄與無限的遐想中。

祖靈,英雄,靈獸,與異族

像日月潭這樣神聖又空靈飄渺的地方,會成為傳說會萃之地,毫不奇怪;以下信手摭拾。

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拉魯島上住著祖靈,邵族人是這麼相信的。

自然中有惡靈作祟,或使人生病,或使人翻船,而祖靈能驅散這些惡靈,這便是祖靈信仰的根據。拉魯島上共有五位祖靈,其中四位是邵族五大氏族的祖先,最後一位名喚「帕薩拉」,是最高祖靈,統領其他祖靈,也是一切巫術的始祖。邵族中若要選出新任的「先生媽」(女巫師),都必須到拉魯島上,得到最高祖靈的同意。根據唐美君的紀錄,有位先生媽在島上見到過最高祖靈,是位高大壯碩,有著長鬚,胸前掛滿鈴鐺的老人。

今年四月,邵族再度選出「先生媽」,距前一次已時隔九年,為了進行儀式,日月潭暫時禁航,徹底淨空,讓新任先生媽能不受干擾地前往島上,這無疑是邵族近年來的一大盛事,像這樣的神聖儀式能在當代實施,也可說頗具意義。

還有一個知名的傳說──但這是歷史事件的變體。據說日月潭東北曾有棵巨大的茄苳樹,這棵樹的精靈轉生為一位邵族英雄,與外族作戰,戰無不勝。當時與邵族作戰的漢人聽說茄苳有靈之事,心想要打倒這位英雄,就要先砍倒茄苳樹,誰知這株神木真有靈力,拿斧頭砍了一天都砍不斷,隔天來看,樹上的鑿痕居然都消失了!

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茄苳精不死,這位英雄也是不敗的。後來漢人神靈託夢,說茄苳精害怕獠牙精(鋸子)、黑狗血,於是漢人便拿鋸子來鋸,居然就鋸斷了!之後又將黑狗血潑到茄苳神木上,為絕後患,還在樹頭上蓋了大銅鍋,防止神木再生。做到這種程度,邵族英雄便失去了神力,只有戰敗一途,最後被漢人擒拿。

這位邵族英雄,應該就是歷史上的邵族領袖「骨宗」,《彰化縣志》裡有此一說:「或曰,骨宗即茄苳樹精」。邵族本有出草風俗,但骨宗被打敗後,他們便受到清國控制,不再出草,間接引發了慘烈殘忍的郭百年事件──這便是後話了。

另一個知名的傳說是邵族來到日月潭邊的緣由:白鹿神話。據說邵族本來不是住在日月潭邊,一群獵人是追著白鹿而來,最後白鹿在土亭仔跳入潭中,邵族人失去獵物,只好在潭邊過夜。當晚,獵人領導者夢到一位白衣女性,她說她便是白鹿,是刻意將大家引來這個物產豐沛的新天地,他們可以移居過來。隔天獵人醒來,發現確實是個好地方,便帶著獵人們回去討論移居之事,後來便搬到了日月潭。

這故事有許多變體,也有版本是白鹿未跳入潭中,而是在土亭仔邊被抓到,進了獵人們的五臟廟。筆者看過差異最大的版本,是邵族與異族開戰,因為異族武器精良,幾乎面臨必敗的命運,但族長夢到古代英雄,說深山中有個地方,過去也曾有祖先住在那裡,他們可以到那裡避難。醒來後,有隻白鹿來到部落裡,也不怕人,族長知道白鹿一定是古代英雄的使者,便帶著族人隨白鹿來到日月潭邊。這是日本時代的紀錄,特別的是,紀錄中還提到了精準的遷徙日期──西曆 1616 年。

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除了引路的白鹿,日月潭還有白色靈蛇。筆者看到幾個日本時代的文獻提及此事,恐怕當時已是著名傳說。拉魯島上有棵高二十公尺、環抱四公尺的巨大樟樹,當時已有六百年樹齡,樹洞裡住著兩條白蛇,長一丈二──大約四公尺,被當地人尊為靈蛇。但 1916 年,兩條白蛇渡過日月潭,朝土崙尾的方向游去,從此消失,之後樟木也遭砍伐。不過,就算不被砍伐,或許也撐不過 1934 年的潭面上升吧。

另有一則傳說,筆者尚未見到日本時代的紀錄。據說日月潭曾有半人半魚的精怪「塔克拉哈」(taqrahaz),本來倒也相安無事,但從某天起,族人發現捕魚用的魚筌遭到破壞,一位勇敢的年輕人自告奮勇調查此事,卻發現是塔克拉哈所為,於是雙方展開大戰。後來青年問人魚為何破壞魚筌?塔克拉哈就說,邵族人捕的魚越來越多,總有一天魚蝦會滅絕,那該怎麼辦?對潭中的其他生物也不好。青年聽了之後也覺得有理,便回族裡轉達此事,減少漁獲,從又再度相安無事。

這種帶著環保色彩的傳說,不知最早即是如此,還是在口傳的過程中慢慢加入這種元素。根據唐美君紀錄,邵族有水精惡靈,會使人翻船、溺水,其發音與塔克拉哈相近──難道這才是人魚精怪在族人眼中的原本面貌?不過,當時也有族人指出另一種說法,說塔克拉哈是統領水族之靈,使人溺水的另有其鬼。

邵族還有一個矮黑人傳說,據說他們還住在石印時,石印的山洞裡住著矮黑人,因為又小又黑,所以稱為「烏狗蟻」。但這些矮黑人,現在已經滅絕了,因為日月潭水力發電工程時,他們堅持不肯遷離,因此沉沒在潭水中;對這個傳說,筆者多少抱著懷疑,因為在 1934 年以前,日月潭便已高度觀光化,佐藤春夫去時,已見過表演性質的原住民歌舞。那種罕有人跡的地方就算了,高度觀光化的日月潭,怎麼可能會有矮黑人住在那裡,人類學家卻未前往調查?筆者以為,矮黑人傳說或有其根據,但直到 1934 年才滅絕,恐怕是反映邵族人失去故土的遺憾吧。

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日月潭的傳說們,大抵如此。

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臺北地方異聞工作室_96
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妖怪就是文化!北地異工作室長期從事臺灣怪談、民俗、文史的考據和研究,並將之轉化成吸引人的故事和遊戲。成員來自政大與臺大奇幻社,從大學時期就開始一起玩實境遊戲和寫小說,熱愛書本、電影和實地考察。 歡迎來我們的臉書專頁追蹤我們的近況~https://www.facebook.com/TPE.Legend

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伺服器過熱危機!液冷與 3D VC 技術如何拯救高效運算?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/04/11 ・3194字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 高柏科技 合作,泛科學企劃執行。

當我們談論能擊敗輝達(NVIDIA)、Google、微軟,甚至是 Meta 的存在,究竟是什麼?答案或許並非更強大的 AI,也不是更高速的晶片,而是你看不見、卻能瞬間讓伺服器崩潰的「熱」。

 2024 年底至 2025 年初,搭載 Blackwell 晶片的輝達伺服器接連遭遇過熱危機,傳聞 Meta、Google、微軟的訂單也因此受到影響。儘管輝達已經透過調整機櫃設計來解決問題,但這場「科技 vs. 熱」的對決,才剛剛開始。 

不僅僅是輝達,微軟甚至嘗試將伺服器完全埋入海水中,希望藉由洋流降溫;而更激進的做法,則是直接將伺服器浸泡在冷卻液中,來一場「浸沒式冷卻」的實驗。

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但這些方法真的有效嗎?安全嗎?從大型數據中心到你手上的手機,散熱已經成為科技業最棘手的難題。本文將帶各位跟著全球散熱專家 高柏科技,一同看看如何用科學破解這場高溫危機!

運算=發熱?為何電腦必然會發熱?

為什麼電腦在運算時溫度會升高呢? 圖/unsplash

這並非新問題,1961年物理學家蘭道爾在任職於IBM時,就提出了「蘭道爾原理」(Landauer Principle),他根據熱力學提出,當進行計算或訊息處理時,即便是理論上最有效率的電腦,還是會產生某些形式的能量損耗。因為在計算時只要有訊息流失,系統的熵就會上升,而隨著熵的增加,也會產生熱能。

換句話說,當計算是不可逆的時候,就像產品無法回收再利用,而是進到垃圾場燒掉一樣,會產生許多廢熱。

要解決問題,得用科學方法。在一個系統中,我們通常以「熱設計功耗」(TDP,Thermal Design Power)來衡量電子元件在正常運行條件下產生的熱量。一般來說,TDP 指的是一個處理器或晶片運作時可能會產生的最大熱量,通常以瓦特(W)為單位。也就是說,TDP 應該作為這個系統散熱的最低標準。每個廠商都會公布自家產品的 TDP,例如AMD的CPU 9950X,TDP是170W,GeForce RTX 5090則高達575W,伺服器用的晶片,則可能動輒千瓦以上。

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散熱不僅是AI伺服器的問題,電動車、儲能設備、甚至低軌衛星,都需要高效散熱技術,這正是高柏科技的專長。

「導熱介面材料(TIM)」:提升散熱效率的關鍵角色

在電腦世界裡,散熱的關鍵就是把熱量「交給」導熱效率高的材料,而這個角色通常是金屬散熱片。但散熱並不是簡單地把金屬片貼在晶片上就能搞定。

現實中,晶片表面和散熱片之間並不會完美貼合,表面多少會有細微間隙,而這些縫隙如果藏了空氣,就會變成「隔熱層」,阻礙熱傳導。

為了解決這個問題,需要一種關鍵材料,導熱介面材料(TIM,Thermal Interface Material)。它的任務就是填補這些縫隙,讓熱可以更加順暢傳遞出去。可以把TIM想像成散熱高速公路的「匝道」,即使主線有再多車道,如果匝道堵住了,車流還是無法順利進入高速公路。同樣地,如果 TIM 的導熱效果不好,熱量就會卡在晶片與散熱片之間,導致散熱效率下降。

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那麼,要怎麼提升 TIM 的效能呢?很直覺的做法是增加導熱金屬粉的比例。目前最常見且穩定的選擇是氧化鋅或氧化鋁,若要更高效的散熱材料,則有氮化鋁、六方氮化硼、立方氮化硼等更高級的選項。

典型的 TIM 是由兩個成分組成:高導熱粉末(如金屬或陶瓷粉末)與聚合物基質。大部分散熱膏的特點是流動性好,盡可能地貼合表面、填補縫隙。但也因為太「軟」了,受熱受力後容易向外「溢流」。或是造成基質和熱源過分接觸,高分子在高溫下發生熱裂解。這也是為什麼有些導熱膏使用一段時間後,會出現乾裂或表面變硬。

為了解決這個問題,高柏科技推出了凝膠狀的「導熱凝膠」,說是凝膠,但感覺起來更像黏土。保留了可塑性、但更有彈性、更像固體。因此不容易被擠壓成超薄,比較不會熱裂解、壽命也比較長。

OK,到這裡,「匝道」的問題解決了,接下來的問題是:這條散熱高速公路該怎麼設計?你會選擇氣冷、水冷,還是更先進的浸沒式散熱呢?

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液冷與 3D VC 散熱技術:未來高效散熱方案解析

除了風扇之外,目前還有哪些方法可以幫助電腦快速散熱呢?圖/unsplash

傳統的散熱方式是透過風扇帶動空氣經過散熱片來移除熱量,也就是所謂的「氣冷」。但單純的氣冷已經達到散熱效率的極限,因此現在的散熱技術有兩大發展方向。

其中一個方向是液冷,熱量在經過 TIM 後進入水冷頭,水冷頭內的不斷流動的液體能迅速帶走熱量。這種散熱方式效率好,且增加的體積不大。唯一需要注意的是,萬一元件損壞,可能會因為漏液而損害其他元件,且系統的成本較高。如果你對成本有顧慮,可以考慮另一種方案,「3D VC」。

3D VC 的原理很像是氣冷加液冷的結合。3D VC 顧名思義,就是把均溫板層層疊起來,變成3D結構。雖然均溫板長得也像是一塊金屬板,原理其實跟散熱片不太一樣。如果看英文原文的「Vapor Chamber」,直接翻譯是「蒸氣腔室」。

在均溫板中,會放入容易汽化的工作流體,當流體在熱源處吸收熱量後就會汽化,當熱量被帶走,汽化的流體會被冷卻成液體並回流。這種利用液體、氣體兩種不同狀態進行熱交換的方法,最大的特點是:導熱速度甚至比金屬的熱傳導還要更快、熱量的分配也更均勻,不會有熱都聚集在入口(熱源處)的情況,能更有效降溫。

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整個 3DVC 的設計,是包含垂直的熱導管和水平均溫板的 3D 結構。熱導管和均溫板都是採用氣、液兩向轉換的方式傳遞熱量。導熱管是電梯,能快速把散熱工作帶到每一層。均溫板再接手將所有熱量消化掉。最後當空氣通過 3DVC,就能用最高的效率帶走熱量。3DVC 跟水冷最大的差異是,工作流體移動的過程經過設計,因此不用插電,成本僅有水冷的十分之一。但相對的,因為是被動式散熱,其散熱模組的體積相對水冷會更大。

從 TIM 到 3D VC,高柏科技一直致力於不斷創新,並多次獲得國際專利。為了進一步提升 3D VC 的散熱效率並縮小模組體積,高柏科技開發了6項專利技術,涵蓋系統設計、材料改良及結構技術等方面。經過設計強化後,均溫板不僅保有高導熱性,還增強了結構強度,顯著提升均溫速度及耐用性。

隨著散熱技術不斷進步,有人提出將整個晶片組或伺服器浸泡在冷卻液中的「浸沒式冷卻」技術,將主機板和零件完全泡在不導電的特殊液體中,許多冷卻液會選擇沸點較低的物質,因此就像均溫板一樣,可以透過汽化來吸收掉大量的熱,形成泡泡向上浮,達到快速散熱的效果。

然而,因為水會導電,因此替代方案之一是氟化物。雖然效率差了一些,但至少可以用。然而氟化物的生產或廢棄時,很容易產生全氟/多氟烷基物質 PFAS,這是一種永久污染物,會對環境產生長時間影響。目前各家廠商都還在試驗新的冷卻液,例如礦物油、其他油品,又或是在既有的液體中添加奈米碳管等特殊材質。

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另外,把整個主機都泡在液體裡面的散熱邏輯也與原本的方式大相逕庭。如何重新設計液體對流的路線、如何讓氣泡可以順利上浮、甚至是研究氣泡的出現會不會影響元件壽命等等,都還需要時間來驗證。

高柏科技目前已將自家產品提供給各大廠商進行相容性驗證,相信很快就能推出更強大的散熱模組。

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發電量增加 25 倍卻還是不夠用!再生能源是人類未來的救星嗎?──《牛津通識課|再生能源:尋找未來新動能》
日出出版
・2022/07/18 ・1730字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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我們的能源從哪裡來、往哪裡去?

全球每年對能源的需求量相當巨大,若用「瓩時」──即一度電這樣的度量單位──來表示會出現天文數字,因此改用「太瓦時」(TWh)來表示,太瓦時等於 10 億瓩時。

在一八〇〇年,全球約有 10 億人口,當時對能源的需求約為 6000 太瓦時;而且幾乎全部來自傳統的生質能源。到了二〇一七年,全球人口達到 76 億,發電量增加了 25 倍(156000 太瓦時)。

在 2017 年的全球能源使用比例中,煤炭、石油和天然氣等化石燃料占了大約 80 %左右。圖/ Pixabay

下圖顯示在二〇一七年全球主要能源消耗總量的百分比,其中近 8 成為化石燃料。其他再生能源包括風能、太陽能和地熱能,其中成長最快的是風場和太陽光電場。生質能源則主要來自傳統生質能源。

2017 年的能源消耗總量,顯示出不同能源的百分占比。圖/BP Statistical Review of World Energy, 2018; World Energy Council, Bioenergy, 2016

大約有 1/3 的全球能源消耗在將化石燃料轉化為電力精煉燃料上。

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剩下的稱為最終能源需求(final energy demand),是指用戶消耗掉的能源:每年約 10 萬太瓦時。

大約有 10% 是來自開發中國家傳統生質能的熱,22% 來自電力,38% 用於供熱(主要來自化石燃料) 30% 在交通運輸。熱能和電能主要都是用於工業和建築。汽油和柴油幾乎提供了所有用於運輸的燃料。

怎麼做比較不浪費?能量轉換效率大比拚!

我們看到供熱與供電一樣重要。兩者都可以用瓩時為單位,也就是一度電來測量,雖然電可以完全轉化為熱量,例如電烤箱,但只有一小部分以熱能形式存在的能量可以轉化為電能,其他的必然會散失到周圍環境裡

在火力發電廠中,存在於化石燃料中的化學能會在燃燒後轉化為熱能。這會將水加熱,產生蒸汽,蒸汽膨脹推動渦輪的葉片,轉動發電機。只有一部分熱量被轉化成電力;其餘的熱量在蒸汽冷凝,完成循環時,就轉移到環境中,成了殘熱。

這份熱電轉化的比例可透過提升高壓蒸汽的溫度來增加,但受限於高溫下鍋爐管線的耐受度。

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在一座現代化的火力發電廠中,一般熱能轉化為電能的效率約為 40%。若是在較高溫的複循環燃氣發電機組(combined cycle gas turbine,CCGT)裝置中,這個比例可提高到 60%。

同樣地,在內燃機中也只有一小部分的熱量可以轉化為車子的運動能量(動能);汽油車的一般平均效率為 25%,柴油車則是 30%,而柴油卡車和公車的效率約為 40%。

另一方面,電動馬達的效率約為 90%,因此電氣化運輸將顯著減少能源消耗。這是提高效率和再生能源之間協同作用的一個範例,這將有助於提供世界所需的能源。

火力發電沒辦法 100% 轉換熱能變成電能,約有 60% 的損失。圖/envato

再生能源的過去跟未來

在十九世紀末,水力發電的再生資源幫助啟動了電網的發展,在二〇一八年時約占全世界發電量的 16%。而在再生能源──風能、太陽能、地熱能和生質能源──的投資上,相對要晚得多,是在二十世紀的最後幾十年才開始。

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起初的成長緩慢,因為這些再生能源沒有成本競爭力還需要補貼。但隨著產量增加,成本下降,它們的貢獻開始增加。這些其他再生能源發電的占比已從二〇一〇年的 3.5% 上升到二〇一八年的 9.7%,包括水力發電在內,再生能源的總貢獻量為 26%。

不過,就全球能源的占比,而不是僅只是考慮用戶消耗的電力來看,再生能源僅占約 18%,而傳統生質能則提供約 10% 的能量。隨著太陽能和風能的成本在許多國家變得比化石燃料更便宜,它們在總發電量中的占比有望在未來幾十年顯著增加。

這世界花了很長的時間才意識到這一事實,從現在開始,再生能源勢必將成為主要的能源來源。

——本文摘自《【牛津通識課02】再生能源:尋找未來新動能》,2022 年 6 月,日出出版,未經同意請勿轉載。

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發明鬼才與他異想天開的童年歲月——《被消失的科學神人‧特斯拉親筆自傳》
PanSci_96
・2020/12/03 ・2612字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 479 ・五年級

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編按:尼古拉・特斯拉(Nikola Tesla)是上個世紀的偉大科學家,諸多發明和發現,廣泛應用於後世——旋轉磁場、第一台交流電發電機、特斯拉線圈、第一台無線電發射機、X-ray攝影技術⋯⋯然而在科學作為「謀利工具」的爾虞我詐的市場,特斯拉不敵當時代的競爭對手(如騙術百出的愛迪生電力公司),而顯得沒沒無聞。

近年特斯拉的生平及貢獻重新受到重視,以下為特斯拉自傳中的童年的回憶,讓我們一起看看這位鬼才科學家童趣視野。

尼古拉・特斯拉(Nikola Tesla)照片。圖/《被消失的科學神人:特斯拉親筆自傳》,柿子文化。

搬家對我來說就像是一場災難,要跟舊家的小動物們分離,讓我傷心不已,其中有鴿子、小雞、綿羊,以及隊伍壯觀的鵝群,牠們總是在清晨時分昂首向天朝著飼養場前進,在日落時分排成戰鬥隊形從飼養場回來,那整齊劃一的隊伍,足以讓當今最精良的空軍連隊自慚形穢。

然而,到了新居,看著窗簾外的陌生人,我感覺自己就像是蹲苦牢的囚犯。我是個非常靦腆的小孩,寧願面對一頭獅子,也不願跟那些穿著入時、遊手好閒的城市紈褲子弟打交道。但是我最嚴峻的考驗發生在星期日,這一天我的服裝儀容必須保持整潔,還要參加教會禮拜的服事。

教堂禮拜闖禍,不受歡迎的兒童

有一次我不小心闖了大禍,即使事情過去了那麼多年,只要一想到當天的情景,依舊會血液像陳年優酪乳般凝固那樣地感到心驚膽跳。那是我的第二次教會驚魂記,在那之前不久,我才在一間教堂裡被困了一晚,教堂座落於人煙罕至的深山,一年只去造訪一次。那確實是一次恐怖的經歷,但是第二次的遭遇更糟。

城裡有個女富豪,她是個好人,但喜歡擺架子。她總是盛裝打扮上教堂做禮拜,臉上畫著精緻的濃妝,裙襬拖得老長,有一群僕人隨身服侍打理。某個主日,我一敲完教堂鐘樓的鐘,便急匆匆下樓梯,恰巧碰上這位貴婦大搖大擺走出來,我一個箭步正好踩到她的拖裙。

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接著,響起一陣撕裂聲,聽起來就像是技術生疏的新兵射擊發出的槍響,她的裙襬當場被硬生生地撕裂。我看到父親氣得臉色鐵青,他打了我一巴掌,雖然不是很用力,但這是他第一次體罰我,我到現在都還能感覺到那一巴掌在心裡的力度。我覺得很丟臉也很困惑,筆墨難以形容當時的心情。

經過這次事件後,我等於是社區裡的不受歡迎人物,直到後來發生了一件事,我的名譽才得以平反,使得大家對我另眼相看,重拾尊嚴。

敏銳直覺讓他重拾尊嚴!

一名年輕創業家組織了本地一支消防隊。他採購了全新的消防車和制服,還計畫做一次消防演練和遊行展示。所謂的消防車其實就是一具消防泵浦機組,由十六個壯漢共同操作,並漆上美麗的紅色與黑色。一天下午,官方測試正在準備中,消防機組被運送至河邊,全城的人都蜂擁到河邊想要一睹壯觀的演練場面。所有致詞和儀式都告一段落後,長官下達命令啟動泵浦,但是噴嘴卻噴不出一滴水,現場的教授和專家也束手無策,找不出問題所在,眼看演練就要失敗了。

我當時還沒有任何機械方面的知識,對於氣壓沒有一點概念,但是直覺告訴我是河中的抽水軟管出了問題。我走近看到它塌陷在河中,於是下水將它打開,大量的水突然湧出,將我身上所穿的主日服噴濕了一大片。

阿基米德沐浴時發現浮力理論,當他赤身裸體奔跑過義大利敘拉古(Syracuse)街道,聲嘶力竭高喊「我找到了!」(Eureka)時所引起的騷動,還遠遠不如我當日受到的矚目,那一天我成了英雄,被人們扛在肩膀上,接受群眾熱烈的歡呼。

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捕鴉冠軍手,引來鴉群動怒!

我們一家人在新居安定下來後,我進入師範學校開始了一個四年制的課程(即基礎小學教育),為進入大學或是文實中學(Real Gymnasium,一種中等教育體制,一般為五年級至十年級,高等文實中學則約為高中,但都較偏實科)做準備。這段時期,我仍然繼續我的孩子氣發明,當然也繼續製造麻煩。

此外,我還博得了「捕鴉冠軍手」的響亮名號。老實說,我的捕捉方法很簡單──進到樹林後,便躲在灌木叢後面,模仿烏鴉叫聲。通常,我會先得到幾聲回應,不久之後就會有一隻烏鴉飛到我附近的灌木叢。接下來要做的,就是把一片紙板朝牠丟過去,藉此分散牠的注意力,趁牠飛走逃脫之前,趕緊跳出來捉住牠。然而,一次意外事件讓我不得不對牠們另眼相看。

有一天,我捉到了一對漂亮的烏鴉,正當我和朋友一起往回家的路上走,準備離開樹林時,數千隻烏鴉突然群集在我們頭頂上空,發出恐怖的聒噪聲。幾分鐘後,牠們做出攻擊態勢,將我們兩個團團包圍起來,一開始我還覺得有趣好玩,直到後腦勺遭到一陣攻擊,把我撲倒在地,才覺得不對勁。接著,牠們朝我猛烈攻擊,我只得把捉到的兩隻烏鴉釋放。儘管如此,我還是開開心心地跑去跟朋友會合──他早已經躲到洞穴中藏身了!

被責罵的嗜好,成就偉大的水力發電廠

教室裡有一些讓我感興趣的機械模型,把我的注意力轉到了水渦輪機。我動手製造了許多水渦輪機,從操作中感受到巨大的快樂。若要形容我的人生際遇是何等奇妙,也許可以從這一個小插曲窺見一斑。我的叔叔不喜歡我這類消遣嗜好,所以我不只一次受到他的責罵。

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全球第一座交流電水力發電廠。圖/teslasociety

我曾在書中讀到關於尼加拉大瀑布的描述而為之深深著迷,並在腦海中勾勒想像利用它的澎湃水力運轉的巨大渦輪,我告訴叔叔我將來有一天會去美國實現這個計畫。三十年後,我看到我的發想在尼加拉大瀑布實現成真(一八九五年,特斯拉為美國尼加拉水力發電廠製造發電機組,至今仍是世界知名的水力發電廠之一),也讓我對心智奧祕的深不可測驚歎不已。

——本文摘自泛科學2020年12月選書《被消失的科學神人:特斯拉親筆自傳》,柿子文化,2019年01月。

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日月潭,傳說的薈萃之地
臺北地方異聞工作室_96
・2017/05/01 ・4626字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

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作者:羅傳樵/瀟湘神

台大哲學研究所東方組碩士,專長為儒學。興趣是腦科學、民俗學,新的興趣是城市發展史。同時是實境遊戲設計師及小說家,規劃有〈金魅殺人魔術〉、〈西門町的四月笨蛋〉等遊戲。曾得過台大文學獎、角川輕小說獎、金車奇幻小說獎等獎項,著作有《台北城裡妖魔跋扈》、《帝國大學赤雨騷亂》等書,亦是《唯妖論》共同作者。

第一瞥看到的是所謂月潭這一邊。水呈赤茶色,濃而濁──水裡大概滋長著一大片的某菌什麼的吧!在那紅色的水面上,看來好像是蓮葉以及菱角等等,因前一陣子的漲水而呈現混亂的形狀浮著。沿著水域而迴繞的樹廕處處的路上,宛如初秋,涼快無比。日潭方面的水則是很綠 ──〈日月潭之旅〉,佐藤春夫,1921年

日月潭有龍

晨間的日月潭。圖/Fcuk1203 -創用CC 姓名標示-相同方式分享 3.0,wikimedia commons.

接下來的個人意見未經過確實統計:說到臺灣神話傳說密度最高的地方,筆者立刻就會想到日月潭。不只是日月潭有著得天獨厚的自然環境,其複雜的族群關係,或許也是原因之一。據說過去西方傳教士來到日月潭時,曾以「Dragon Lake」來稱呼這個巨大的湖泊── Dragon,這個字不禁讓我們想到西方傳奇裡長著蝙蝠翅膀、會噴火、貪戀財寶的巨大蜥蝪,像《哈比人歷險記》裡的史矛革──這種帶著著威脅性的可怕生物,難道曾出沒於日月潭?可惜的是,事情的真相恐怕沒這麼讓人興奮。

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根據《彰化縣誌》,日月潭也被稱為「廕龍池」,或許這便是「Dragon Lake」一名的由來;「廕龍池」是堪輿學的名詞,不必然指日月潭,但圍繞著日月潭,有兩座蜿蜒起伏的山──輪龍嶺與青龍山,挾著月潭兩側,朝著日潭的方向伸展出去,如爭奪著龍珠的雙龍,直取邵族聖地拉魯島──正因如此,拉魯島被過去的漢人稱為「珠仔嶼」。從這點看來,日月潭確實有龍,那是鬼斧神工的自然景色與漢人堪輿學交錯擦出的神聖想像。

其實現在的日月潭與過去大為不同。日月潭是日潭與月潭的合稱,日潭形狀有如荷葉,月潭則彎若弦月──看現在的地圖與衛星照片,或許不太能將月潭聯想到弦月之形,但若打開 1934 年以前的老舊地圖,月形便清晰可見了。這是怎麼回事?為何當代日月潭的形狀與當年不同,1934 年到底發生了什麼事?

日治 2 萬 5 千分之 1 地形圖(1921年),圖中上半部的日潭與下半部的月潭形狀清晰可辨、兩潭中央可以看到珠子山島(珠子嶼)。圖/台灣百年歷史地圖,中央研究院人文社會科學研究中心地理資訊科學研究專題中心

日月潭水力發電工程

1934 年,日月潭第一發電所完工,第二發電所也在不久後完工,這是對臺灣影響非常深遠的水力發電工程,直到 50 年代,日月潭水力發電系統竟滿足了臺灣百分之七十以上的供電需求,並帶動工業發展。日月潭有「臺灣的心臟」之稱,不只是位於地理位置上的中心,也因為它確實如心臟般為臺灣注入大量能量,漫向整個島嶼,使文明向前跨出勇猛的一步。

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這個計畫早在 1918 年便有雛形,卻命運多舛,直到 1934 年才完工。1920 年,日本作家佐藤春夫來日月潭觀光,一路上受到諸多招待,其中包括電力公司的工學士,不顧他只是來觀光的心情,不無炫耀地說著這水力工程的計畫有多偉大,當時只有瑞士有這樣的例子云云,這些都收錄在〈旅人〉這篇文章中。筆者本就對日月潭水力發電工程略知一二,看到佐藤春夫這篇文章,心情震撼到難以自己;這可是來自 1920 年的第一手資料啊!對工程的背景、細節、最初的計畫、當時人們的想像等等,都有詳細的紀錄!對我們而言已是過去的事,對這位文采斐然的文學家來說,才正要發生──

有趣的是,這位向佐藤春夫介紹工程的工學士保證,雖然日月潭水深會增加一丈以上,但景色絕不會被破壞。或許是特別說明,讓佐藤春夫察覺到了背後意圖,並未完全相信工學士的話。他心想:「老兄,不要以為水深就可貴。」

這位敏銳的作家是對的。

1934 年竣工後,因為建造堰堤,將日月潭當成蓄水池,使水位上升了 18 公尺。先不說自然風光的變化,對本來住在湖邊的邵族來說,影響可大了。他們本來住在石印,這下不得不遷離,畢竟一下子上升大約六層樓高的潭面,是能吞噬許多東西的,因此他們被官方強制遷徙到卜吉,按戶口分配土地,權力屬於電力公司,從此喪失土地自主權,就像被迫打開了潘朵拉的盒子。這件強遷事件,他們一直記著。1956 年,陳奇祿等人類學者前往邵族調查,其中唐美君撰成〈日月潭邵族的宗教〉一文,記載了播種祭的禱詞,禱詞竟提到日本人要趕走他們、造成他們人口大減等埋怨。雖然當時日本已戰敗,這份記憶卻隨著儀式禱詞流傳下來,不知當代是否仍傳承這份禱詞,或隨時間消逝了?

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不只是族群,日月潭景色也有不小的變化,現在的月潭看來不像彎月,更像某種根莖類植物的根部,便是水位上升所致。更慘的是,邵族的聖地拉魯島,本來有著聚落、田地,土地高達百甲,被淹沒到只剩直徑 30 公尺!對照古今地圖,就連「慘不忍睹」四個字都要自慚形穢了。除外,還有個亙古的特徵從此消失──那是我們現今永遠無從目睹的幻想風光。

2017 年的日月潭地圖。

1921 年與 2017 年的日月潭疊合圖,可以看出月潭的形狀變化,珠子嶼(拉魯島)也從地圖上幾乎消失,只剩一個小點。原居住從地石印遷至今日德化社所在處卜吉。圖/台灣百年歷史地圖,中央研究院人文社會科學研究中心地理資訊科學研究專題中心

碧綠太陽與赭紅月亮

過去日潭與月潭顏色不同。

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〈遊水裡社記〉說「水分丹碧二色」,《勘番地疏》說「水色紅綠並分」,日月雙潭雖然相連,卻因顏色而涇渭分明。若沒特別指出,我們或許以為是紅日青月,畢竟那正是我們對日月的日常印象,但文章開頭引用佐藤春夫的〈日月潭遊記〉,明白說了月潭才是紅色──何等夢幻。作家抵達 1920 年的日月潭時,天氣稱不上晴朗,他說的赤茶色潭面在晴天會是何種樣貌,我們恐怕永遠無法透過他的描寫得知。月潭為何是紅色的?具體上是哪種紅?解開這個謎團的辦法早已沉進潭底,深陷泥沼,撈也撈不到了。

1917 年,臺灣總督府殖產局員工青木赳雄調查日月潭生態,撰有〈日月潭調查報告〉,或許是現在罕見能夠還原當時情況的科學紀錄;據他的調查,月潭的顏色在其他湖泊並無前例,是綠褐色中摻和著淺紅、如同比赤潮再淡一些的色彩。在晴朗的日子裡,湖面浮著鐵鏽色的藻華,外觀如同細胞,有時呈黃褐色,有時呈淡綠色。至於紅色素,應是來自 botryococcus 這種藻類與浮游生物混合而成的結果。日潭也有 botryococcus,卻沒呈現紅色,恐怕是因為月潭的 botryococcus 含量十分之多。有說法認為紅色源於溶解的鐵質,也有說法認為是泥土的懸浮物,不過青木赳雄並沒有調查到支持這類說法的證據。

現在的日月潭已看不出顏色差異。湖光山色,依然優美,但所謂的紅月青日,就只能留存於紀錄與無限的遐想中。

祖靈,英雄,靈獸,與異族

像日月潭這樣神聖又空靈飄渺的地方,會成為傳說會萃之地,毫不奇怪;以下信手摭拾。

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拉魯島上住著祖靈,邵族人是這麼相信的。

自然中有惡靈作祟,或使人生病,或使人翻船,而祖靈能驅散這些惡靈,這便是祖靈信仰的根據。拉魯島上共有五位祖靈,其中四位是邵族五大氏族的祖先,最後一位名喚「帕薩拉」,是最高祖靈,統領其他祖靈,也是一切巫術的始祖。邵族中若要選出新任的「先生媽」(女巫師),都必須到拉魯島上,得到最高祖靈的同意。根據唐美君的紀錄,有位先生媽在島上見到過最高祖靈,是位高大壯碩,有著長鬚,胸前掛滿鈴鐺的老人。

今年四月,邵族再度選出「先生媽」,距前一次已時隔九年,為了進行儀式,日月潭暫時禁航,徹底淨空,讓新任先生媽能不受干擾地前往島上,這無疑是邵族近年來的一大盛事,像這樣的神聖儀式能在當代實施,也可說頗具意義。

還有一個知名的傳說──但這是歷史事件的變體。據說日月潭東北曾有棵巨大的茄苳樹,這棵樹的精靈轉生為一位邵族英雄,與外族作戰,戰無不勝。當時與邵族作戰的漢人聽說茄苳有靈之事,心想要打倒這位英雄,就要先砍倒茄苳樹,誰知這株神木真有靈力,拿斧頭砍了一天都砍不斷,隔天來看,樹上的鑿痕居然都消失了!

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茄苳精不死,這位英雄也是不敗的。後來漢人神靈託夢,說茄苳精害怕獠牙精(鋸子)、黑狗血,於是漢人便拿鋸子來鋸,居然就鋸斷了!之後又將黑狗血潑到茄苳神木上,為絕後患,還在樹頭上蓋了大銅鍋,防止神木再生。做到這種程度,邵族英雄便失去了神力,只有戰敗一途,最後被漢人擒拿。

這位邵族英雄,應該就是歷史上的邵族領袖「骨宗」,《彰化縣志》裡有此一說:「或曰,骨宗即茄苳樹精」。邵族本有出草風俗,但骨宗被打敗後,他們便受到清國控制,不再出草,間接引發了慘烈殘忍的郭百年事件──這便是後話了。

另一個知名的傳說是邵族來到日月潭邊的緣由:白鹿神話。據說邵族本來不是住在日月潭邊,一群獵人是追著白鹿而來,最後白鹿在土亭仔跳入潭中,邵族人失去獵物,只好在潭邊過夜。當晚,獵人領導者夢到一位白衣女性,她說她便是白鹿,是刻意將大家引來這個物產豐沛的新天地,他們可以移居過來。隔天獵人醒來,發現確實是個好地方,便帶著獵人們回去討論移居之事,後來便搬到了日月潭。

這故事有許多變體,也有版本是白鹿未跳入潭中,而是在土亭仔邊被抓到,進了獵人們的五臟廟。筆者看過差異最大的版本,是邵族與異族開戰,因為異族武器精良,幾乎面臨必敗的命運,但族長夢到古代英雄,說深山中有個地方,過去也曾有祖先住在那裡,他們可以到那裡避難。醒來後,有隻白鹿來到部落裡,也不怕人,族長知道白鹿一定是古代英雄的使者,便帶著族人隨白鹿來到日月潭邊。這是日本時代的紀錄,特別的是,紀錄中還提到了精準的遷徙日期──西曆 1616 年。

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除了引路的白鹿,日月潭還有白色靈蛇。筆者看到幾個日本時代的文獻提及此事,恐怕當時已是著名傳說。拉魯島上有棵高二十公尺、環抱四公尺的巨大樟樹,當時已有六百年樹齡,樹洞裡住著兩條白蛇,長一丈二──大約四公尺,被當地人尊為靈蛇。但 1916 年,兩條白蛇渡過日月潭,朝土崙尾的方向游去,從此消失,之後樟木也遭砍伐。不過,就算不被砍伐,或許也撐不過 1934 年的潭面上升吧。

另有一則傳說,筆者尚未見到日本時代的紀錄。據說日月潭曾有半人半魚的精怪「塔克拉哈」(taqrahaz),本來倒也相安無事,但從某天起,族人發現捕魚用的魚筌遭到破壞,一位勇敢的年輕人自告奮勇調查此事,卻發現是塔克拉哈所為,於是雙方展開大戰。後來青年問人魚為何破壞魚筌?塔克拉哈就說,邵族人捕的魚越來越多,總有一天魚蝦會滅絕,那該怎麼辦?對潭中的其他生物也不好。青年聽了之後也覺得有理,便回族裡轉達此事,減少漁獲,從又再度相安無事。

這種帶著環保色彩的傳說,不知最早即是如此,還是在口傳的過程中慢慢加入這種元素。根據唐美君紀錄,邵族有水精惡靈,會使人翻船、溺水,其發音與塔克拉哈相近──難道這才是人魚精怪在族人眼中的原本面貌?不過,當時也有族人指出另一種說法,說塔克拉哈是統領水族之靈,使人溺水的另有其鬼。

邵族還有一個矮黑人傳說,據說他們還住在石印時,石印的山洞裡住著矮黑人,因為又小又黑,所以稱為「烏狗蟻」。但這些矮黑人,現在已經滅絕了,因為日月潭水力發電工程時,他們堅持不肯遷離,因此沉沒在潭水中;對這個傳說,筆者多少抱著懷疑,因為在 1934 年以前,日月潭便已高度觀光化,佐藤春夫去時,已見過表演性質的原住民歌舞。那種罕有人跡的地方就算了,高度觀光化的日月潭,怎麼可能會有矮黑人住在那裡,人類學家卻未前往調查?筆者以為,矮黑人傳說或有其根據,但直到 1934 年才滅絕,恐怕是反映邵族人失去故土的遺憾吧。

日月潭的傳說們,大抵如此。

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臺北地方異聞工作室_96
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妖怪就是文化!北地異工作室長期從事臺灣怪談、民俗、文史的考據和研究,並將之轉化成吸引人的故事和遊戲。成員來自政大與臺大奇幻社,從大學時期就開始一起玩實境遊戲和寫小說,熱愛書本、電影和實地考察。 歡迎來我們的臉書專頁追蹤我們的近況~https://www.facebook.com/TPE.Legend