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這個男人,用物理學挑戰山寨 seafood 的超能力--山川健次郎參上!(2)

物理雙月刊_96
・2017/11/28 ・5714字 ・閱讀時間約 11 分鐘 ・SR值 514 ・六年級

  • 文/高崇文|中原大學物理系教授

上一回的阿文開講,介紹了山川健次郎的前半生,但是他的人生故事還沒結束喔!讓我們來看看,在一路追求「文明開化」的時代中,他又遇到了什麼有趣的事。

追趕西洋科技的腳步

1895 年底,倫琴發現 X 光的消息轟動整個物理界,當時正在柏林的長岡半太郎很快地就將這個消息傳回日本,長岡也是第一個親眼看到第一張 X 光人體(手)照片的日本人。很快地,日本的物理界開始嘗試複製倫琴的實驗。

第一組成功的團隊正是東大的山川健次郎與他的助手鶴田賢次。當時實驗用的克魯斯管(Cathode ray tube,陰極射線管)還是鶴田自製的呢。第一高等學校的教授,也是長岡的同學水野敏之丞在 1896 年 3 月 25 日在東洋學藝雜誌登了一篇文章,除了介紹倫琴的發現,也提到山川與鶴田的 X 光實驗,而 5 月 17 日在東京數學物理學會年會中,山川還給了一場演講介紹 X 射線,展示了一些用 X 光照在小刀的照片。

在京都的村岡也不甘示弱,在島津製作所的島津源藏、源吉兄弟的幫助下,在 10 月 10 日成功照了日本第一張 X 光人體照片!當時他們所使用的克魯斯管,現在被珍藏在京都大學中。1897 年島津製作所就做出日本第一台教育用的 X 光機,1909 年更作出第一台日本製醫療用的 X 攝影機。日本的物理學者努力迎頭趕上西洋的拼勁在 X 光這件事可見一斑。

關於鶴田賢次還有一件趣聞。看過夏目漱石的《我是貓》的讀者,一定還記得書中的理學士天天在研究室磨珠子,還被主人翁苦沙彌問到「天天磨珠子可以拿博士嗎?」之前阿文介紹過,寒月其實是寺田寅彥,但是天天在研究室的其實是寺田的同事鶴田。鶴田在 1899 年到歐洲留學,1903 年回國後成為教授,看來磨珠子不僅可以拿博士,還能當教授呢!

日本第一張X光人體照片。圖/SHIMADZU

「技術に堪能なる士君子」

山川在明治 34 年(1901 年)在菊池大麓的強力推薦下,成為東京帝國大學的總長。之前他已經是東京大學理科大學長(相當是理學院院長)。許多曾經背過「朝敵」之名的會津藩士聽到這個消息後都流下欣慰的眼淚。他在三年後成為貴族院勅選議員。貴族院勅選議員是由天皇任命的終身職,日本帝國議會在設立之時就設置了  61 個名額,資格是對國家有勳勞、或有學識的 30 歲以上的男子。

但是,健次郎的總長只做了 4 年。明治 38 年(1905 年)日俄戰爭後,由於日本沒有從戰敗的俄國身上取得賠款,東大的法科教授.戶水寬人反對樸資茅斯和約,而向宮內省提出上奏文,這惹怒了當時的文部大臣久保田讓。先前戶水曾在開戰前夥同其他六名教授在報上刊登意見書,對政府遲遲不敢對俄開戰提出質疑,之後戶水在日俄戰爭中就不斷提出煽動民眾要求俄國割土賠款,而遭到久保田讓以文官分限令而將戶水休職。這一次,久保田居然強迫山川健次郎辭職。山川無法接受這種作法,憤而提出辭呈,四個月後久保田批准山川的辭呈,任命農學部教授松井直吉擔任總長,這馬上引發了東京帝大與京都帝大的教授集體辭職,松井上任十天就受不了辭職了。久保田讓騎虎難下,只好黯然下台,而戶水寬人則在隔年一月復職,但山川堅拒重回總長的位子,而由濱尾新擔任新的總長。

但是賦閒之後的山川很快又有新的任務。北九州以礦業起家的實業家安川敏一郎,邀請健次郎出任他出資成立的明治專門學校(今天九州工業大學的前身)的校長。安川敏一郎是福岡藩士出身,他的生平也十分傳奇,他的長兄徳永織人在明治四年因為假鈔事件切腹以示負責,他原本在東京的慶應義塾就讀,但是他的三兄幾島徳在明治七年的佐賀之亂中身為官軍小隊長戰死,他只好回鄉。他後來從事礦業發了大財、還支持孫文的革命活動,不但提供孫文藏身之處,還給他每月五百元當生活費呢。他的事業版圖擴張到港口、電機、鐵道、製鋼等等,形成安川財閥。當時日本還沒有私人興學,安川可以說是創風氣之先,成立一所以採礦、冶金、機械三學科為主的四年制專門學校。

但是山川健次郎主張的教育理念,卻是「技術に堪能なる士君子」,就是擁有精湛技術的 gentleman。除了知識的灌輸,山川還特別地強調「德育」的重要。他對明治末期社會汲汲營利、以文明開化之名而枉顧道義,時有貪贓枉法的傳聞的不良風氣有相當嚴厲的批判。這所學校在 1909 年 4 月 1 日正式開學,大正十年(1921 年)改成國營,戰後改稱九州工業大學。山川在擔任明治專門學校校長時,數學、物理、化學等基礎科目時數是官立大學的一倍半以上呢。反觀現在一些台灣的大學的工科一直削減普通物理學的時數,甚至兩學期變成一學期,真是叫人搖頭!

物理學者 v.s. 當代超能力者

最能彰顯山川一絲不苟,事實求是的事蹟末過於喧騰一時的「千里眼」事件了。明治四十二年(1909年)8 月 14 日的東京朝日新聞以斗大的標題「不思議なる透視法」描述在熊本一位 23 歲的婦人.御船千鶴子擁有不可思議的透視神通,可以看到人體內部來醫病,甚至還能尋找礦藏!

明治四十二年(1909年)八月十四日的東京朝日新聞:不思議なる透視法。圖片來源:『新聞集成明治編年史. 第十四卷』,国立国会図書館

隔年,東京大學文科大學的心理學助教授福來友吉開始展開通信實驗。他將裝有名片的信封用漿糊黏好封口,再蓋上自己的印鑑,信封裡面的名片,部分用錫箔包覆名片的一小部份,部分用錫箔完整地包覆。這些信封也是完全不透光的,無法從外面看到名片的內容。他準備了19封這樣的信封,寄給千鶴子進行實驗。

千鶴子後來回寄了 7 封信,並且附上自己對信封裡內容的觀察,少掉的 12 封信,千鶴子宣稱 3 封是在打瞌睡時不小心掉到火盆裡燒毀了,9 封是因為透視時太過疲勞所以中止了,但這 9 封信也沒有寄回給福來。最後福來博士收到的就只有 7 封信。但是這 7 封透視的結果令人驚訝,因為幾乎大抵都答對了,有些地方有了錯字,像把「深井虎藏」看成了「深水虎藏」,福來博士似乎不在意這些瑕疵,非常滿意於這樣的結果,結果他親自前往熊本,與千鶴子進行面對面的實驗。

兩個月後,福來友吉與在京都大學專研精神醫學的今村新吉兩個人再次來到熊本,讓千鶴子做透視封印的實驗。一開始沒有成功,後來他們改變方式後,居然成功了!興奮的福來友吉回到東大後報告結果,轟動一時,引起山川健次郎的興趣。

今村新吉、井芹経平、御船千鶴子、清原猛雄、福来友吉。圖/『日本「霊能者」列伝』(宝島社)

所以明治 43 年(1910 年)9 月 14 日,御船千鶴子在東京接受山川的測試。山川放了 20 個鉛管,裡頭有一捲紙,上頭有字。採用鉛管的原因是連 X 光都無法透過。千鶴子對著一個鉛管看了半天,最後說裏頭的字是「盜丸射」,當場將鉛管鋸斷拿出紙捲,上面果然是「盜丸射」三個字!但是山川卻百思不得其解,因為他預備的 20 個鉛管中的紙捲根本沒有這三個字!結果似乎是福來拿給千鶴子練習用的鉛管。這引起山川的懷疑。

接下來 9 月 15 日與 17 日,實驗持續進行,雖然結果好壞參半,但是比起第一天的實驗,後來實驗的嚴謹程度大大不如,舉例來說,千鶴子透視時宣稱四周不可以有人,最後一次實驗千鶴子更是以身體不適為由來解釋其失敗,所以社會的反應由熱轉冷,甚至有人認為這只是一場騙局。

不久又出現了一位自稱能以念力在照相板上感光的四十歲婦人長尾郁子,甚至還對千鶴子冷嘲熱諷。福來與今村在 11 月到香川測試長尾郁子的「超能力」,明治 44 年 1 月 4 日,山川再次出馬,親自來到香川丸龜市檢驗長尾是否真的能「念寫」。同行的還有東京帝国大学物理学教室講師藤教篤。結果發現長尾的超能力疑點重重,長尾郁子堅持測試必須測試者必須先將題目放到她安排的「預備室」,還不准修改,放問題的信封也不許封起來,念寫的字還必須由長尾郁子指定。山川還發現透視用的封筒居然還可以開啟的!而念寫的實驗山川則是搞了個烏龍,助手忘了裝照相版! 不過長尾的超能力是假的傳聞卻已喧囂塵上。更慘的是,八天後爆發長尾郁子與投宿她家的催眠師有婚外情的八卦,結果大眾的眼光全轉移到了八卦,而超能力是真是假已經被拋諸腦後了。

明治 44 年(1911年)1 月 19 日,不堪大眾異樣眼光的御船千鶴子服下重鉻酸鉀自殺,而長尾郁子也在 2 月 26 日因為急性肺炎而一命嗚呼。福來友吉依然醉心於超能力的研究,還寫了本《透視と念写》,被當時的東京文科大學長上田萬年給「休職」了。而藤教篤則出了一本《千里眼實驗錄》,山川還為這本書寫了序文。台灣的看官們應該還記得「隔空抓藥」被抓包的往事吧。阿文我就不多說了。

山川所使用的20個鉛管其中之一。圖/『日本「霊能者」列伝』(宝島社)

據理力爭的國家主義者

古河財閥在 1906 年提出「福岡工科大學、仙台理工大學、札幌農科大學」建築建設的捐贈金,因為資金籌措的困難,一直遲遲無法設立的九州帝國大學的設置有了轉機。明治 44 年九州帝國大學成立後,找來山川成為第一任總長。山川原本一直婉拒,但是最後還是勉為其難地上任了。

但就在他即將回任東大總長之前,發生了「不敬事件」。這件事是起因於明治四十四年 11 月 10 日,明治天皇的火車在門司驛發生列車出軌的意外,隔天負責的鐵路員工清水正二郎留下遺書臥軌自殺以示負責。當時社會一片讚美之聲,福岡的玄洋社甚至主張蓋一個彰顯碑。但是 12 月 2 日福岡日日新聞刊登了山川的文章,引起一陣撻伐--山川反對建碑,對鐵路職員的自殺表示同情但並不贊同,更談不上讚美。他還在文中抨擊學校火災時老師搶救學生前,居然先去搶救天皇照片(御聖影)的做法,玄洋社的《九州日報》因此不斷攻擊山川,連文部大臣在帝國議會都遭到眾議員荒川五郎的責難。所幸當時的首相西園寺公望支持山川的說法才大事化小,但山川從未收回他的意見。雖然這件事差點造成他無法回任東大總長,但是最後他還是成功地回到東大擔任總長。那年 12 月他被封為男爵,不過他的哥哥山川浩早在明治 31 年(1898 年)就以軍功被授以男爵了。

雖然山川是一個強烈的國家主義者(他在明治專門學校以及九州帝大都要求學生上軍訓呢),但是與後來昭和時期的國家主義者不同的是:山川也是學術獨立、大學自治最堅定的支持者。當京都大學總長澤柳政太郎以刷新教學為由一口氣免了七位教授的職務,其中包含了村岡範為馳!這件事引發京都法科大學對澤柳的抗爭,爭執的關鍵是教授的任免權是由教授會決定,而非官派的總長。

最後澤柳總長於 4 月 28 日引咎辭職,而由山川健次郎兼任京都帝大的總長一直到隔年的 6 月。而這件事也成了日後校長直選的契機。大正七年他還曾到荻市,還特地去參拜恩人奧平謙輔的墓。在他心目中,奧平是真心愛國的志士,不是反賊。在他留下來的遺稿中,還有《奥平謙輔先生》一文。

山川人物史番外篇:鹿鳴館之花

比起健次郎,他的妹妹山川捨松(原名咲子)恐怕更為傳奇。她比健次郎小六歲,是家中的么女。當黑田清隆派出留學生時特地選了一些女留學生,這在當時是破天荒之事。山川捨松就是第一批五個女留學生之一。到了美國之後,她在 Leonard Bacon 牧師家中寄宿四年,學習英語以及美國社會習俗。之後她進入Vassar College 就讀,三年後以magna cum laude 的榮譽畢業,還擔畢業典禮的畢業生代表。

可是,當她意氣風發地回到日本就處處碰壁。就在一起留學的同學永井繁子的婚宴上,她遇到了新近喪妻的陸軍卿大山巖,大山巖是維新功臣西鄉隆盛的表弟。他見到捨松後驚為天人,探聽之後知道是山川家的女兒後,馬上央請表弟西鄉從道向山川家提親。大哥山川浩當場以「山川家乃賊軍的家臣」為由婉拒,不料西鄉從道卻表示:「大山與我都是逆賊的家人」。話都說到這份上,山川浩也只好點頭了。(西鄉隆盛是在六年後才被特赦,當時還是被視為逆賊)。明治16年(1883年)11月8日,兩人結為連理。

山川捨松(圖片來源:Wikimedia Commons)

據說大山巖的薩摩腔太重,所以兩人是以英語溝通,因為大山巖也曾經在歐洲留學過。當時日本為了將幕府時期簽訂的不平等條約積極發展外交,甚至蓋了鹿鳴館當做宴席外交的場所,向西洋諸國展示為新後的日本是文明的近代國家,所以在鹿鳴館舉辦西洋式舞會是國家外交的一環。無奈當時日本的官員不黯西洋禮節,穿上西洋服裝卻顯得格格不入,被戲稱為在跳「滑稽な踊り」。但是面容姣好身材高佻的大山捨松在其中卻顯得悠游自在,再加上她受過西洋高等教育,還能講英語、法語與德語,讓各國使節驚嘆不已,所以捨松被稱為「鹿鳴館之花」。而大山巖在日清、日俄兩場戰爭後戰功彪炳,位極人臣。

兩人之間生有兩男一女。長男大山高不幸在海軍兵学校畢業後,在松島艦服役時在台灣馬公附近因意外沉沒而殉職。次男大山柏則是在軍旅生涯不得意後,成為日本史前史考古學的權威。女兒久子則是嫁給男爵井田磐楠。與捨松一起到美國留學的津田梅子,後來開設了津田塾大学的前身津田英学塾。

山川捨松於大正8年(1919年)因染上當時大流行的流感而過世,隔年健次郎自東大退任。昭和6年(1931年)因胃潰瘍過世。

他晚年專心著作的《会津戊辰戦史》在死後昭和七年才出版。在山川的心目中,自己應該一直都是會津藩士。據說他的女兒小時候如果成績不好、達不到父親的要求,健次郎就會對她大吼:「你是武士家的女兒嗎!」如果女兒沒有回應,健次郎就會繼續用同樣的話吼她,直到女兒大聲回答:「是!我是武士的女兒。」的確,山川健次郎一生沒有亮眼的學術成就,然而他就像一個盡責的武士默默地將物理這個學科種在日本的土壤上。世人多稱譽明治維新是弱勢文明中現代化最成功的典範,然而要深入了解明治維新成功的秘訣,是不是該先瞭解熱情、負責、篤實、甘於平淡、不畏艱難的傳統武士魂呢?

參考資料

  1. 中文 日文 英文 維基相關條目
  2. 日本近代政治史 第二卷,信夫清三郎著,周啟乾譯
  3. 山川健次郎とSheffield Scientific School–初期日米科学交渉史の一面,渡辺正雄著
  4. 山川健次郎初代総長パンフ – 九州大学
  5. 門司駅員の引責自殺と山川健次郎言責事件 : 二つの忠君愛国をめぐって.  小股憲明著

延伸閱讀

  1. 山川健次郎(上): 開創明治物理的白虎隊士
  2. 1901年諾貝爾物理獎:威廉・倫琴
  3. 在一戰中動員的美國物理學(Mobilizing US physics in World War I)
  4. 理研的故事之明治的物理學家

本文摘自《物理雙月刊》 ,更多文章請見物理雙月刊網站

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物理雙月刊_96
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《物理雙月刊》為中華民國物理學會旗下之免費物理科普電子雜誌。透過國內物理各領域專家、學者的筆,為我們的讀者帶來許多有趣、重要以及貼近生活的物理知識,並帶領讀者一探這些物理知識的來龍去脈。透過文字、圖片、影片的呈現帶領讀者走進物理的世界,探尋物理之美。《物理雙月刊》努力的首要目標為吸引台灣群眾的閱讀興趣,進而邁向國際化,成為華人世界中重要的物理科普雜誌。

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如果子彈飛到最高點時,伸手抓住會怎樣?——《如果這樣,會怎樣?2》
天下文化_96
・2023/05/10 ・1577字 ・閱讀時間約 3 分鐘

國小高年級科普文,素養閱讀就從今天就開始!!

有什麼方法可以開槍讓子彈在空中飛,然後安全的用手接住?比方說,開槍射擊的人在平地,而接住子彈的人在山上,位於射程的最遠處。
——艾德蒙.許(Edmond Hui),倫敦

接住!

「接住子彈」是舞台上的特技,表演者看似接住射擊出來飛到一半的子彈——通常是用牙齒接住的。當然啦,這是錯覺,像那樣接住子彈是不可能的。

但在適當的條件下,你可能接得住子彈,只是要有很多的耐心和運氣。

直直向上射擊的子彈最終會達到最大高度。子彈可能不會完全停止;比較可能的是,它會以每秒若干公尺的速率往旁邊偏移。

如果有人舉槍向上射擊子彈……。

……而你乘著熱氣球在射程範圍的正上方閒晃……

……當子彈飛到最高點時,你伸手出去抓住子彈,這是有可能的。

你不應該做的事情

(清單已更新)

#156,812 吃洗衣膠囊球

#156,813 在雷雨中踩高蹺

#156,814 在加油站放煙火

#156,815 餵你的貓吃「與人類手部形狀質地」一模一樣的零食

#156,816 在間歇泉噴口上方彎腰低頭想要一窺究竟

#156,817(新增!)搭乘熱氣球飛越射程範圍

如果你在子彈弧線的最高點成功抓住子彈,或許你會注意到奇怪的事情:子彈除了很燙之外,還會自旋。

它會失去向上的動量,但不會失去自旋角動量;子彈仍然具有槍管造成的自旋。

當子彈射擊在冰面時,可以很明顯的看到這種效應。正如數十部 YouTube 影片所證實的那樣,我們常發現射進冰中的子彈仍在快速自旋。你必須緊緊抓住子彈,不然它可能會跳出你的手掌心。

如果你沒有熱氣球,在山頂很有機會行得通。加拿大索爾山(Mount ­Thor)的垂直落差有 1,250 公尺。根據「近距離對焦研究」(Close Focus Research)彈道學實驗室的數據,這幾乎剛好是 0.22 長步槍子彈直直向上射擊會飛的高度。

如果你想要用更大的子彈,就需要更大的落差;AK-47 子彈向上射擊可能超過 2 公里。地球上沒有那麼高的垂直懸崖,因此你需要以某個角度發射子彈,結果子彈在弧線頂點會具有顯著的橫向速度。不過,夠硬的棒球手套也許有辦法接住子彈。

其中任何一種情境下,你都必須非常走運。由於子彈的弧線有不確定性,你恐怕必須射擊數千發子彈才能碰巧接個正著。

等到那個時候,你可能會發現自己招來了某些人的關注。

——本文摘自《如果這樣,會怎樣?2:千奇百怪的問題 嚴肅精確的回答》,2023 年 3 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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強核力與弱核力理論核心:非阿貝爾理論——《撞出上帝的粒子》
貓頭鷹出版社_96
・2023/01/28 ・1733字 ・閱讀時間約 3 分鐘

非阿貝爾理論

量子色動力學與弱核力理論有個更為奇特的性質,兩者都是「非阿貝爾理論」 (non-Abeliantheories)。非阿貝爾的意思是強核力與弱核力理論核心(參見【科學解釋 6】)的對稱群代數是不可交換的。簡單來說就是「A 乘 B」不等於「B 乘 A」。

一般人的常識會告訴你,如果隨便拿兩個數字 A 和 B,用 A 乘 B 的結果永遠會和用 B 乘 A 一樣,你用計算機怎麼試答案都不變。一個袋子裝三塊錢、兩個袋子總共是六塊錢;一個袋子裝兩塊錢,三個袋子總共還是六塊錢。

如果隨便拿兩個數字 A 和 B,用 A 乘 B 的結果永遠會和用 B 乘 A 一樣。圖/pixabay

這件事對數字永遠都成立,是千真萬確的事實。然而,我們有個很好的方法能定義出一套數學架構,其中的 AB 不等於 BA。實際上,數學家已經鑽研這個領域很多年了。

條條大路通數學

或許更驚人的是,物理學家竟然也在許多地方應用這套數學,因為某些和物理學相關的事物也是 AB 不等於 BA。矩陣就是我們表示這些東西的一種方式。現在我在倫敦大學學院為新生上的數學方法課就有介紹矩陣力學。以前我的學校制定了一套「新數學」的課綱,所以我在年僅十五歲的時候就多少認識一點矩陣了。

數學的一個矩陣是一群按照行列排列整齊的數字。把兩個矩陣 A 和 B 相乘,會得到另一個矩陣 C,方法是把對應的列和行上面的數字依序相乘。

這種矩陣聽起來可能不像某部電影裡面那掌控一切、創造虛擬實境的超級電腦一樣迷人,卻有用的多。這部電影的角色身穿黑色皮衣,還有出現著名的慢動作躲子彈鏡頭

慢動作躲子彈鏡頭。圖/giphy

我來舉個例子。

你可以用一個矩陣來描述你移動某個物體的結果。相乘的順序(AB 或 BA)在這個例子有明顯的區別。物體先在原地轉九十度再向前直直走十公尺,和先走十公尺再轉九十度,兩種移動方式最後的終點顯然不會相同。假設矩陣B代表旋轉,矩陣 A 代表直行,那麼合在一起的「旋轉後直行」就是矩陣(C = AB);這和「直行後旋轉」的矩陣(D = BA)必定不會相同。C 不等於 D,所以 AB 不等於 BA。要是 AB 和 BA 永遠相同,我們就沒辦法用矩陣來描述這類的移動過程了。正是因為矩陣的乘法不可交換―非阿貝爾,這個工具才會如此有用。

數學和真實世界密不可分

在狄拉克試圖要找出能描述高速電子的量子力學方程式時,矩陣被證實是他所需要的工具。實際上,電子有某項特性讓狄拉克不得不使用矩陣來表示它,這項特性與他描述電子自旋的語言同出一轍;所有原子的行為和元素周期表的規律,都與自旋有深刻的關聯。除此之外,這個性質也啟發狄拉克去預測有反物質的存在。

數學和真實世界之間似乎有緊密的關係,這讓我讚嘆不已。優秀的研究要能解決問題、也要能提出好的問題。而問題永遠比解答還要多,為了研究我們要付出許多的時間和金錢,因此大家得做出抉擇。數學是威力極大的工具,能幫助科學家檢查實驗數據、並從結果當中尋找最有趣的新實驗方向。就算有些方法和結論,好比矩陣及反物質,看起來可是相當古怪的。

秉持著這份精神,我要在繼續討論希格斯粒子搜索實驗之前,先繞個路來講微中子,最後這回要介紹的是一個很重要的真實結果。2012 年 3 月 7 日,中國的大亞灣核反應爐微中子實驗(DayaBay Reactor Neutrino Experiment)發表了最新的研究成果。

One of the Daya Bay detectors.圖/wikipedia

他們的實驗結果不但對標準模型影響重大,也會決定粒子物理學未來的研究走向。如果你只想要繼續讀希格斯粒子的故事,大可跳過這一段沒關係,下一節再見。但是微中子的粉絲可千萬別錯過精彩好戲了!

——本文摘自《撞出上帝的粒子:深入史上最大實驗現場》,2022 年 12 月,貓頭鷹出版,未經同意請勿轉載。

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貓頭鷹自 1992 年創立,初期以單卷式主題工具書為出版重心,逐步成為各類知識的展演舞台,尤其著力於科學科技、歷史人文與整理台灣物種等非虛構主題。以下分四項簡介:一、引介國際知名經典作品如西蒙.德.波娃《第二性》(法文譯家邱瑞鑾全文翻譯)、達爾文傳世經典《物種源始》、國際科技趨勢大師KK凱文.凱利《科技想要什麼》《必然》與《釋控》、法國史學大師巴森《從黎明到衰頹》、瑞典漢學家林西莉《漢字的故事》等。二、開發優秀中文創作品如腦科學家謝伯讓《大腦簡史》、羅一鈞《心之谷》、張隆志組織新生代未來史家撰寫《跨越世紀的信號》大系、婦運先驅顧燕翎《女性主義經典選讀》、翁佳音暨曹銘宗合著《吃的台灣史》等。三、也售出版權及翻譯稿至全世界。四、同時長期投入資源整理台灣物種,並以圖鑑形式陸續出版,如《台灣原生植物全圖鑑》計八卷九巨冊、《台灣蛇類圖鑑》、《台灣行道樹圖鑑》等,叫好又叫座。冀望讀者在愉悅中閱讀並感受知識的美好是貓頭鷹永續經營的宗旨。

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【科學寶可夢】朱/紫中的骨紋巨聲鱷 & 狂歡浪舞鴨:一個締造火焰新紀錄、一個用腳踢破音速
Rock Sun
・2022/12/23 ・3135字 ・閱讀時間約 6 分鐘

身為一名訓練師,你真的了解你的寶貝們嗎?寶可夢圖鑑讀熟了沒?

其實圖鑑告訴你的比想像中的還多喔!跟著泛科空想寫手 Rock 一起來上一門訓練師的科學課吧!來跟大家分析這些寶可夢的戰鬥是多麼的「科學」。

骨紋巨聲鱷:火焰溫度新紀錄

Skeledirge - WikiDex, la enciclopedia Pokémon
圖/Bulbapedia

啊~火焰!

幻想世界中骨灰級的攻擊武器,也是空想科學寫作時常遇到的對手。

在過去的【科學寶可夢】中,火焰已經不是第一次出現了。第二篇關於噴火龍的科學中就有稍微提到,後來因為鴨嘴火龍和火伊布的圖鑑敘述都有提到他們火焰的溫度,所以在同一篇一起分析過,但那已經是第一世代寶可夢的事了~ 現在圖鑑都來到 900 號了,事情果然很不一樣。

溫柔的歌聲能治癒聽者的靈魂,會使用攝氏 3000 度的火焰把敵人燒成灰燼。」——骨紋巨聲鱷紫版敘述註1

骨紋巨聲鱷的敘述很直接,就是直接說出了牠噴出的火焰溫度,這簡直是一個福音,這樣我們就不需要到處拼湊,可以直接地將這個數字與過去的幾個得到的火焰溫度做比較。

噴火龍:至少 1400 ℃

鴨嘴火龍:1200 ℃

火伊布:1650 ℃

火爆獸:800℃

骨紋巨聲鱷:3000℃

這也太高了吧!?先別說生物怎麼有辦法產生這種高溫註2,真的要把人燒成灰燼哪裡需要 3000℃ 啦!

就算燒成這樣只要幾百度應該就夠了。圖/維基百科

一般把屍體燒成骨灰的火葬場,溫度只需要 1000℃ 就夠了,3000℃ 根本是大材小用,而你知道這個溫度能夠辦到什麼事嗎?

絕大部分我們知道的物質在這種溫度下都會熔化或者汽化,能夠倖存的元素大概只有鎢、錸、鋨這幾個金屬還有一些特殊的聚合物了;如果燒的是人的話,別說是燒成灰,整個身體一定在一陣白光下消失的無影無蹤……因為在這種溫度下,火焰不會是正常的橘紅色,而是白色的。

這時如果骨紋巨聲鱷的訓練師就直接站在它旁邊,就算不是被直接擊中,他那超過岩漿溫度兩倍的 3000℃ 火焰所散發出的熱氣和輻射熱註3,應該足以讓訓練師瞬間嚴重灼傷,再加上強光,這絕對是不支倒地然後變成逐漸變成焦屍,然後跟四周的花草樹木付之一炬。

所以如果要叫你的骨紋巨聲鱷使出噴射火焰的話,記得先閃的非常非常遠,放招後遠距離收回寶可夢,然後趕快離開被焚化、整個燒得亂七八糟的現場。

「我只是叫我的骨紋巨聲鱷用一下火花」。圖/envato.elements

狂歡浪舞鴨:這到底是哪一國的超強踢腿舞啊?

圖/Bulbapedia

如果要說格鬥系的寶可夢要怎麼在圖鑑中誇耀他們的力量,最常用的方式就是:把東西丟出去或弄壞。

在以前的的腕力+豪力+怪力的文章中,我們可以看到各種誇耀寶可夢力氣的方式,例如、「能夠跟 100 個成年人角力把他們摔出去」、「可以用一隻指頭舉起相撲選手」、「有辦法舉起一台垃圾車」、「把人打飛到地平線彼端」……等。

而這次,我們的狂歡浪舞鴨的特技是能夠踢翻一台卡車。

只要一腳就能踢翻卡車的強韌腳力,展現充滿異國風情的舞蹈。」——狂歡浪舞鴨朱版敘述註4

要計算這有多誇張,我們需要知道一個非常重要的資訊……究竟是哪一種卡車呢?

卡車這種交通工具有非常非常多的規格,最輕的例如小皮卡只有 2~2.5 公噸,最重的可以達到 15 公噸,甚至在某些重工業地區可以找到更重的運貨卡車。

寶可夢朱/紫據稱是參考西班牙為藍本設計的,經過一番搜尋之後,筆者得知西班牙地區是全歐洲輕型卡車比例最高的地方註5,這類卡車本身重大概介於 3~4 公噸之間,如果滿載貨物的話,重量可以達到 10 公噸以上,我們這邊就大概取個平均值 7 公噸好了。

像這類的卡車就是輕型卡車~ 圖/ISUZU

然後我們還得先定義踢翻卡車這件事情:我們就假設狂歡浪舞鴨用腳朝卡車的側面一半高的地方踢下去,然後車子會以一邊的車輪為支點翻過去,側面著地。

經過一些力矩的計算,我們可以知道要把一台 7 公噸重的卡車踢翻,需要從從中間給予大約 68600 牛頓的力……這可比一台小汽車引擎全力輸出時的力道還要強啊~

筆者自製大略圖解

但是最誇張的還在後面!

最後一步,我們想要知道狂歡浪舞鴨的這一腿到底有多快!要得到這個結果,筆者需要知道此鴨的整隻腳重量為何,因為畢竟是腳在對卡車施力的。

圖鑑上寫說狂歡浪舞鴨體重為 62 公斤,而牠的外貌滿接近人形生物的,所以我們先參考人體結構來預估。人類的一整支腳平均占全身體重的 16~18% 左右,我們的狂歡浪舞鴨看起來腿略長,而且既然是格鬥系的,那牠的腿應該很壯,我們就假設牠的整隻腿重量占比更多,大概是全身的 25%,重量的話就是差不多 15.5 公斤。

要計算牠這腿速度多少,我們最後剩下需要的假設的就是假設腿和卡車的接觸時間,依照之前的經驗,就姑且設定為 0.1 秒接觸,然後腿踢中之後立刻停下,再加上很不合理的力道 100% 轉換假設,但是相信我~不這麼做的話答案只會更扯。

套入牛頓第二運動定律的公式,我們可以知道這腿在停下來之前,速度高達秒速 443 公尺也就是音速的 1.3 倍,這也太快了吧!你的腳怎麼沒有被音爆撕裂啊?相較之下,泰拳高手秒速 17 公尺的踢擊根本是個笑話,如果被狂歡浪舞鴨的這一腳踢到,我看大部分的寶可夢應該是內臟破裂死亡了。

如果是普通人的話,被踢一腳一定直接全身骨折,內臟破裂,任督二脈也不用通了。圖/GIPHY

這真是太恐怖了,但狂歡浪舞鴨你為什麼無聊要去踢卡車啊?這種腳力你應該要去踢足球啊!還有這到底是哪一國的舞蹈會有如此的訓練呢?真想知道~

註解:

  1. 骨紋巨聲鱷的另一版敘述是「可以透過歌聲改變外形的火鳥,據說是靈魂寄宿在頭上的火球所形成的。」,從這個敘述我們知道牠的火焰跟某種靈魂力量有關,這大概就是為什麼火焰溫度能達到 3000 度的秘訣吧?話說筆者很確定是這裡的溫度是說攝氏,因為英文版的敘述中有寫是 5400 華氏。
  2. 也有可能……骨紋巨聲鱷根本不是生物!畢竟牠有幽靈屬性,但這表示牠的出現根本不是進化,而是死亡呢?
  3. 這裡我們因為 3000℃ 的火焰而傷透腦筋,但你知道嗎?這還不是寶可夢圖鑑裡最扯的,有兩隻寶可夢:熔岩蝸牛 和 噴火駝,他們的圖鑑敘述都寫到牠們能夠產生 1 萬度 ℃ 的高溫,前者是體溫,後者是噴出的岩漿,這確定不是多寫一個0嗎? 目前科學家有辦法產出最高的溫度只有 4990℃ 而已啊~
  4. 狂歡浪舞鴨另一版的敘述是「會用充滿異國情調的舞蹈迷倒看到的對手,然後揮舞以水構成的羽飾將其劈裂。」為什麼羽飾是用水構成的啊?這是怎麼辦到的?這跟強力水刀差在哪裡?
  5. 幸好這代寶可夢不是參考德國,因為這是歐洲重型卡車比例最高的地方,如果狂歡浪舞鴨源自這裡,他這一腳一定超出天際。

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