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看到什麼讓你瞳孔縮小?

陸子鈞
・2012/02/23 ・330字 ・閱讀時間少於 1 分鐘 ・SR值 443 ・四年級

盯著閃光燈、情侶,或者從電影院走到陽光普照的街上,瞳孔都會縮小。然而,若只是看到發光物體的照片也會如此嗎?是的,一則發表在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的研究中,研究人員找來受測者,盯著一些圖片-包括像是上圖中,左邊環繞排列的水滴形狀,中央較外圍明亮圖樣(右圖則為對照組),結果發現瞳孔就像看到刺眼的光線一樣縮小了。過去的研究則發現,當有物體吸引我們,或者使我們困惑,則瞳孔會放大,顯示瞳孔放大並非一種自體反應(automatic response,就像手碰到熱水會迅速抽回一樣),而是較高階的大腦功能也參與其中的控制。

資料來源:ScienceShot: Brightness Is in the Eye of the Beholder [23 January 2012]

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。

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AI 可以設計散熱,但誰敢讓它出貨?林唯耕談算力背後的物理現實
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/08/20 ・2819字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 高柏科技 合作,泛科學撰文

林唯耕剛回台灣任教時,曾在清華大學的實驗室裡用一立方公分的「氨」做實驗。沒想到氨氣意外洩漏,那股刺鼻的氣味瞬間瀰漫整棟大樓,引來眾多師生抗議。

「從此以後,我再也不敢在實驗室裡用氨了。」他在《思想實驗室》的訪談中,帶著笑意回憶這段往事。

這段插曲聽來像是一則工程師的寓言:在理論模型中,氨是太空熱控系統的理想介質;但在現實的辦公大樓裡,它首先是逼人逃竄的臭味。公式本身沒有錯,但現實世界永遠比公式更複雜——它包含了人、成本、風險,以及必須為後果負責的工程師。

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高柏科技技術專家、清華大學榮譽退休教授林唯耕 ,曾任職於美國 OAO 工程部熱流組,深耕電子構裝散熱與熱管技術多年。隨著 AI 浪潮席捲全球,他鑽研一輩子的老問題再次被推向科技產業的核心:當晶片運算速度無止境攀升,那股伴隨而生的熱,究竟該往哪裡去?

熱不會讀新品發表會

科技巨頭在發表會上熱衷於談論大型語言模型、GPU 規格與驚人的算力。這些詞彙在投影片上光鮮亮麗,彷彿進步毫無邊界。然而,每一次數位運算都紮實地發生在實體晶片上。晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護。在物理現實面前,再動聽的發表會敘事也必須低頭。

晶片會發熱、材料會疲勞老化,一旦設備過熱,系統便會降頻保護 / 圖片:envato

回顧個人電腦發展早期,晶片幾乎不需專屬散熱元件。隨後,鋁製鰭片、風扇、熱管到均溫板逐一登場。這段歷程常被視為技術升級,其實更像是對空間的極限勒索:晶片功率翻倍,發熱源的面積卻沒變大,機箱空間也不可能無限擴張。

林唯耕指出,散熱設計的核心只有三要素:功率、熱源面積與空間限制。他舉例,在標準的 1U 機箱中,若發熱面積約為三十乘三十毫米,氣冷系統在達到八百瓦時就會面臨瓶頸。這並非固定的物理常數,而是取決於空間、面積與氣流的動態平衡。最現實的代價在於,風扇轉速提升的背後,是噪音、電力損耗與空間占用。

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因此,「液冷技術」的興起並非單純為了追求酷炫,而是算力密度提升後的必然選擇。它能更精準地帶走晶片廢熱,卻也將新的挑戰帶入機房:漏液風險、流道堵塞、材料相容性,以及維運時的難度。工程的進步,本質上鮮少是徹底消滅問題,更多時候是選擇一組「比較值得承擔」的新問題。

太空教他的,不是把答案搬回地面

太空熱控工程之所以迷人,是因為它剝奪了地球上最常見的散熱工具。在真空宇宙中,沒有空氣能讓風扇製造對流;受光面溫度破百度,陰影處卻極度嚴寒。工程師必須純粹仰賴熱傳導、熱輻射,以及熱管與環路型熱管(LHP)來搬移熱能。

熱管運作的關鍵在於「相變」——液體蒸發時吸收大量潛熱,冷凝後重回循環。林唯耕比較了銅與水的熱傳導能力:在他設定的特定條件下,實心銅塊約能傳導 120 瓦的熱能;但若每秒有一立方公分的水發生蒸發相變,移熱量可瞬間拉升至 2.4 千瓦(kW)。他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。

儘管如此,太空科技並不能直接套用到地面。太空元件因考量重量、功耗與維修難度,偏好無馬達幫浦的被動式設計;但地面 AI 伺服器面臨更高的熱負載與環境溫度,往往仍需幫浦驅動流量。當年那場「氨氣洩漏」事故正是最好的提醒:技術是否「先進」,與它是否「適合」當下的場景,始終是兩回事。

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他強調「每秒」的觀念,因為散熱談的是動態流動速率,而非靜態的冷卻魔法。/圖片:envato

好論文,為什麼仍可能造不出好產品

學術研究致力於證明「可行性」,而工業現場則要求「可重複性」——不僅要能運作,還得確保每台出廠的設備都不漏水。林唯耕將此定義為「從 0 到 1」與「從 1 到 100」的差別。後者涉及良率、成本、公差與客戶信任。論文中那次最完美的實驗數據,在產線上往往未必管用。

他從不避談失敗。在高柏科技早期與學界合作時,也曾遇過實驗數據無法複製,或研究方向偏離產業需求。這未必是雙方努力不夠,而是彼此對「成功」的標準不同。為了解決這道鴻溝,高柏科技推動「柏苗啟航創新培育計畫」,每年投入逾千萬資金與成大、中山、台科大等校合作,並指派專業人才在過程中持續微調、校正,確保研發貼近產線現實。

他分享了近期一項液冷工質校正專案。團隊使用非侵入式的超音波流量計進行觀測,但由於儀器預設以「水」校正,換成其他化學流體後讀數便出現誤差。最初嘗試用幫浦壓差推算,卻發現缺乏重複性,數據甚至推導出不合理的蒸發率。最後團隊回歸基本面,改用秤重法搭配能量平衡進行交叉驗證,才讓數據成功收斂。

這個故事真正的價值不在於「產學雙贏」的口號,而在於那段不夠優雅的挫折:假設失效、數據混亂、方法砍掉重練。也正是在這種時刻,企業需要的不只是會算數的人才,而是能洞察研究何時「走鐘」,並有權力喊停、要求重來的關鍵決策者。

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林唯耕坦言,過去在校園裡總認為「技術第一、成本第二」,進入商界後才驚覺行銷與信任關係往往才是關鍵。這番話雖然不如科技突破那樣動聽,卻是產品能否進入市場的殘酷真相。再卓越的散熱設計,若無法穩定生產或贏得客戶信任,也僅止於一份精美的報告。

AI 會給答案,誰來負責出貨?

訪談尾聲,主持人國威提出了一個時代難題:假設 AI 能在彈指間生成散熱架構、材料配方與流道設計,企業該選擇全面擁抱 AI 的速度,還是保留緩慢但穩定的工程驗證,以規避潛在的失效風險?

林唯耕拒絕落入二選一的框架。他的觀點是:兩者並存。AI 擅長處理資訊、生成草案;但工程師仍須實作原型,進行嚴苛的性能與可靠度測試,最終由人決定是否出貨。這並非盲目崇拜人類直覺,而是基於一項事實:AI 的資料庫裡,通常沒記載下一次「意外洩漏」或「材料疲勞」的細節,且模型永遠無法為量產結果擔負法律與商業責任。

在 AI 時代,最稀缺的未必是熟練下指令(Prompt)的人,而是具備這種能力的人:能預判答案可能在哪裡出錯、能設計實驗將問題「逼」出來,並且願意為最終的量產品質負起責任。

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大眾習慣將雲端想像成輕盈、無重量的空間。但現實中,雲端是由龐大的機房架構而成,裡面裝滿了晶片、管線、泵浦與冷卻液。虛擬算力的每一次擴張,都會在實體世界留下發熱的足跡。散熱工程師的價值,就是不讓這筆物理帳單,被埋沒在光鮮亮麗的投影片背後。

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眼球也可以「刺青」!?——小心賠上視力!
胡中行_96
・2022/05/02 ・2066字 ・閱讀時間約 4 分鐘

在醫療美容與妝髮科技發達的現代,每個人都能依照喜好和經濟能力,恣意地改造自己的外貌。拿眼部美容來說,除了接睫毛、割雙眼皮、配戴虹膜變色片等常見的手法,勇於冒險犯難、鋌而走險的人,可能還會考慮將眼白染上顏色,結果就像《一拳超人》中傑諾斯(ジェノス)的雙眸……,但絕對不是《蠟筆小新》的男主角那樣!

《一拳超人》中傑諾斯(左)。圖/IMDb

古老的眼球染色技術

根據西方文獻記載,歷史上的第一個為眼球上色的手術,發生在公元二世紀的羅馬帝國。哲學家兼醫師蓋倫(Galen of Pergamon)用硫酸銅,來改善病患眼角膜疤痕的顏色。類似的技術現在仍常被運用來,改善角膜混濁(corneal opacities)、多瞳症(polycoria)等眼疾的外觀。

不過,純粹美容性質的「眼球刺青」,據稱是刺青藝術家 Luna Cobra2007 年發明的。

所謂的眼球「刺青」

有別於歷史悠久的「角膜」(眼睛的鏡頭)染色技術,所謂的「眼球刺青」(eyeball tattooing[註1]是用細小的針,將刺青墨水注入結膜下的鞏膜表層組織,進而達到「鞏膜」(眼白)變色的效果。如果過程中稍有閃失,墨水便有機會流入「視網膜」(眼睛的底片)或其他周邊組織,對視力造成傷害。

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皇家澳紐眼科醫師學會(the Royal Australian and New Zealand College of Ophthalmologists,簡稱RANZCO)認為其危害健康的風險甚高,因此強烈反對,並呼籲政府以法令管制。美國眼科學會(American Academy of Ophthalmology)也介紹眼球刺青的諸多副作用,還點出美國與加拿大有些州已經立法嚴禁。

正因為醫療專業人士對這項侵入性醫療行為的疑慮,及至目前為止,新聞媒體報導或學術期刊提及的個案,幾乎都是刺青藝術家執行的。

視力受損得不償失

近年幾個國際出名的病例,包括:澳大利亞網紅 Amber Luke、美國德州的年輕女性 Sarah Sabbath 和波蘭女孩 Aleksandra Sadowska,她們的視力都在刺青師完成作品後,暫時或永久性受損。

不過瘋狂無極限,更駭人聽聞的還在後頭:2021 年 3 月美國的醫療期刊,介紹二個受刑人在監獄中,於獄友的協助下,用原子筆墨水和胰島素針頭為自己的眼白上色。結果一人眼睛腫痛流膿二到三週,另一人則是雙眼搔癢。二人上述的症狀皆在數週的專業治療後消失,但眼白與周邊組織仍有殘留的顏色。

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接受治療前(A)與後(B);儘管已接受治療數月,但眼白與周邊組織仍有殘留的顏色。圖/參考資料 1

雖然眼球刺青仍屬相當新穎的美容技術,學術期刊上深入探討的病例數量有限,但已知的副作用倒是不少:失明、畏光(photophobia)、視網膜剝離(retinal detachment)、眼內炎(endophthalmitis)、交感性眼炎(sympathetic ophthalmia)、眼窩蜂窩性組織炎(orbital cellulitis)、後鞏膜炎(posterior scleritis)、血液傳染病(B型肝炎、C型肝炎和愛滋病等)以及對墨水過敏等。

針對眼球刺青後的感染、發炎和腫脹,眼科醫師則可能會開下列藥物:抗生素眼藥水(moxifloxacin)、靜脈注射的抗生素(ceftriaxoneclindamycin)、口服抗生素(azithromycin)、口服類固醇(prednisone)和抗生素藥膏(erythromycin)等。療程長達數週,有些還得住院治療。

千萬不要輕易嘗試!!!

 與其他發展已臻成熟的醫美技術相較,專業醫師通常不敢為「眼球刺青」冒險。就算有經驗老練的刺青藝術家拔刀相助,歐洲研究曾發現市面上皮膚刺青用的墨汁,其實不少含有超標的化學成份,更別說是要注入敏感的眼部組織。

此外,「眼球刺青」的副作用雖然部份在專業治療下會完全復原,但也有相當嚴重的例子,鬧到必須把整顆眼球摘除。最後別說美觀了,就連基本生活機能都可能受到影響,十分得不償失,奉勸讀者不要輕易嘗試。

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圖/GIPHY

備註

  1. 「眼球刺青」的其他名稱,包括:「鞏膜刺青」(Scleral tattooing)、「鞏膜表層刺青」(episcleral tattooing)和「結膜下刺青」(subconjunctival tattooing)。https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7840847/

參考文獻

  1. Rohl, A., Christopher , K. L., & Ifantides, C. (2021). Two Cases of Pen Ink Scleral Tattoos and a Brief Review of the LiteratureAmerican Journal of Ophthalmology Case Reports21(101015).
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胡中行_96
169 篇文章 ・ 68 位粉絲
曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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彎下你的腰,從胯下看看這個新世界吧!——2016搞笑諾貝爾感知獎
Rock Sun
・2016/10/04 ・2103字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 451 ・四年級

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電影《春風化雨》中,羅賓威廉斯飾演的基亭老師帶著大家踩上桌子,用不一樣的眼光看這個世界。但其實要看一個不一樣的世界,有個比站上桌子更省力、更安全的方式:彎下腰從你的胯下看出去

你一定不會看到鬼,但你看到的世界真的不只是顛倒而已。

其實從彎腰胯下看也可以有一樣的效果喔~。圖/www.quickmeme.com
其實從彎腰胯下看也可以有一樣的效果喔~。圖/www.quickmeme.com

今(2016)年搞笑諾貝爾感知獎頒給了日本心理學家東山篤規(Atsuki Higashiyama)以及足立浩平Kohei Adachi),他們的研究「自兩腿間感知目標大小與景深研究:自體感覺理論之驗證」(Perceived size and perceived distance of targets viewed from between the legs: Evidence for proprioceptive theory),證明了一件事:

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當你彎下腰從胯下看風景時,你眼中的目標不只會顛倒,你還會誤判目標物體的大小和遠近。這種現象是因為身體定向(彎腰)的結果,而非瞳孔成像。

在搞笑諾貝爾獎得現場,受獎者邀請大家一起彎腰看世界。圖/直播影片截圖
在搞笑諾貝爾獎得現場,受獎者邀請大家一起彎腰看世界。圖/直播影片截圖

實驗中他們做了三次的比較,來調查受試者彎下腰從胯下觀測物體的景深及大小。

受試者將觀看五個離地 32~163 公分、散佈於 2.5~45 公尺遠的目標,90 位受試者分成 組,一組 15 人,共進行 3 次比較性的實驗。

第一組實驗:站著看 VS 彎下腰從胯下看

15 名受試者正常的觀看物體,另一批受試者彎下腰從胯下觀看。從實驗圖表我們可以看出來在正常站立的情況下受試者並不會因為距離變長而誤判大小,但當你採用胯下觀看的方式時,隨著距離增加,你所看到的物體會越小。

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左邊圖為彎腰從胯下看,右邊為正常直立觀看,研究發現彎腰從跨下看這組,視覺大小(y軸)隨距離有明顯下降。圖/sciencedirect
(點擊看大圖)彎腰從胯下看(左)和正常直立觀看(右)兩組中,彎腰從跨下看(左)這組,看到的物體大小(y軸)隨距離有明顯下降。圖/sciencedirect

為了知道原因,研究者開始了這整個實驗最關鍵的比較:

是身體定向(彎腰)還是顛倒的瞳孔成像造成這個誤判?

第二組實驗:顛倒眼鏡 vs 鏡框

為了確認原因,在第二組對照實驗中,15 位受試者戴上了一種特製的眼鏡,能讓景象顛倒 180 度,達到在不彎腰的情況下,在瞳孔上產生相反成像(去掉身體定向的影響);而另外 15 位戴上沒有鏡片的鏡框,比較顛倒的瞳孔成像是否對判斷遠近大小造成影響。

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(點擊看大圖)顛倒眼鏡(左)和正常觀看(右)兩組中,雖然顛倒眼鏡組物體大小有稍小的大小誤判,但視覺大小的仍維持恆定的線性關係。圖/sciencedirect

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在都是站著觀看景物的情況下,物體的視覺大小、景深和距離皆是呈線性關係,換句話說就是這個眼鏡造成的顛倒成像並不是讓大家誤判的主因

第三組實驗:彎腰顛倒眼鏡  VS  平躺鏡框

在確認顛倒的瞳孔成像並不是元凶之後,最後將檢驗第一次試驗中的誤判是否為肢體上的定位問題。這次 15 位受試者帶著顛倒眼鏡從胯下觀測物體(注意:所以看到的物體是正立的),另外 15 位受試者將帶著鏡框,以趴臥的姿勢觀測物體,後者是相當安定的身體姿勢,簡單的說就是顛倒的身體 VS 安定的身體結果:戴顛倒眼鏡從胯下觀看的受試者誤判物體大小和遠近

這樣的結果證明了顛倒的瞳孔呈像並不會影響判斷物體的大小遠近,而是身體的定向問題。

超貼心懶人圖。上半部指出彎腰的影響,包括判斷物體及距離變小;下半部是說明第三次試驗的內容:同樣帶著顛倒眼鏡,會讓人誤判的契機在於有沒有彎下腰。圖/news.siliconeoil.cn
超貼心懶人圖。上半部指出彎腰的影響,包括判斷物體及距離變小;下半部是說明第三次試驗的內容:同樣帶著顛倒眼鏡,會讓人誤判的契機在於有沒有彎下腰。圖/news.siliconeoil.cn

話說在日本京都的北方,有一個叫天橋立的觀光景點,相傳人們如果站在沙洲北端或南端兩處地勢較高的山頭,背對著沙洲站立並低頭從自己的跨下朝後望時,會看到沙洲猶如一條往天上斜伸而去的橋樑,因而得名。

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雖然我是不知道這跟本次實驗有什麼關係,但我想這個實驗結果可以一起立個告示在旁邊,告訴大家這個有趣的發現。

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聽說這樣會看到通天神龍(誤)。圖/www.viewland.jp

 

參考資料:

  1. Sciencedirect(Perceived size and perceived distance of targets viewed from between the legs: Evidence for proprioceptive theory)
  2. Wikipedia (天橋立本體感覺
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Rock Sun
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前泛科學的實習編輯,曾經就讀環境工程系,勉強說專長是啥大概是水汙染領域,但我現在會說沒有專長(笑)。也對太空科學和科普教育有很大的興趣,陰陽錯差下在泛科學越寫越多空想科學類的文章。多次在思考自己到底喜歡什麼,最後回到了原點:我喜歡科學,喜歡科學帶給人們的驚喜和歡樂。 "我們只想盡我們所能找出答案,勤奮、細心、且有條理,那就是科學精神。 不只有穿實驗室外袍的人能玩科學,只要是想用心了解這個世界的人,都能玩科學" - 流言終結者