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交流電必須死!?走向白熱化的電流之戰──《光之帝國:愛迪生、特斯拉、西屋的電流大戰》

商周出版_96
・2018/01/23 ・2374字 ・閱讀時間約 4 分鐘

為何我們挑選了這本書:
在十九世紀末,美國三位傳奇人物與「電能」的發展息息相關:最著名的夢想者與發明家湯瑪斯‧愛迪生、對發電和電力輸送有革命貢獻的電力奇才尼古拉‧特斯拉、創建多家公司的發明家和企業家喬治‧西屋,《光之帝國:愛迪生、特斯拉、西屋的電流大戰》主要介紹了這三位人物成功、失敗以及彼此的宿怨,美國企業史上最獨特的惡鬥「電流之戰」於此展開。

  • 本篇前情提要:
    在「電流之戰」中,愛迪生掌握的直流電(DC)與西屋和特斯拉的交流電(AC)系統爆發技術之爭,在這段摘錄之前,一八八九年 11 月 11 日眾目睽睽之下,西聯的舖線工人約翰‧菲克斯(John Feeks)被高壓電電死,公眾群情激憤,紐約市長宣布關閉曼哈頓所有高壓電弧燈,導致全區失去照明。
    而在此事件之後,愛迪生正式走到幕前,宣稱必須:消滅交流電!認為交流電「只會為人孔口、房屋、商店、辦公室、電話轉接處、低壓系統和高壓電流設備帶來死亡事件。」我們在此初窺電流之戰中的媒體爭論片段。

電流大戰越演越烈,喬治.西屋在一八八九年秋天決定雇用一個叫恩斯特.海因希斯(Ernest Heinrichs)的匹茲堡報社記者,企圖利用媒體宣傳自己的公司。海因希斯第一天上班時,西屋特地路過向他致意,並解釋自己的目的:

「我希望看到報紙上印出的東西精確無誤。事實是不傷人的。」

西屋與特斯拉結盟,用交流電與愛迪生抗衡,因而引發科技史上一場獨特的恩怨--電流大戰。圖/Joseph G. Gessford@wikipedia

對交流電而言,受攻擊就是最好的宣傳

不久後的一個十一月清晨,海因希斯在他任職於西屋公司九層大樓的辦公桌前,瀏覽一篇攻擊交流電與西屋的文章,這位年輕人被激怒了。他跳起來,連門都忘了敲,就衝進老闆的辦公室。西屋坐在他寬大的軟墊椅子上,用大型木頭餐桌當書桌。他也正在讀同一份報紙,但是他心情平靜。

他看見海因希斯被自己也在讀的文章搞得激動不安,這位匹茲堡工業家翹起頭問他:「好啦,為何那麼急?」

「您不認為我們應該說些什麼來反擊這些誹謗和錯誤陳述嗎?」海因希斯永遠不會忘記西屋看他那幾秒的眼神。這時,只有壁爐台上方的木鐘在寂靜中發出滴答滴答響。

西屋笑了。「海因希斯,他們告訴我,你是玩惠斯特牌戲的高手,對嗎?」

他承認了。

「好,那你明白這個說法的含義吧?不要人云亦云。」

惠斯特牌源自於英國,後來演變成為橋牌。圖/Charles Goodall@wikipedia

海因希斯聽後很困惑,紙牌遊戲與愛迪生的誹謗又有什麼關係?

西屋解釋:「現在說正經的,所有這些交流電的敵人都在幫我們大忙。我們正在獲得許多免費廣告……就實用性與商業性來說,交流電系統比直流電領先多了,兩者無法相比……宣傳『交流電致命』是在幫我們忙,我們以巧撥千斤。」

他們希望仰仗自己的勢力、自己的影響力,就能阻止事態前進。這在自然法則中是做不到的……那些對我個人的攻擊當然很無恥,但是我的尊嚴與良心不會讓我用相同的武器去反擊。」

西屋接著解釋:「此外,我覺得自己的道德品質和商業聲望已經很好,不會不堪一擊。但是我將準備一篇文章給《北美觀察》,回答愛迪生先生對交流電的指責,除此之外,我沒有什麼讓你發表的……讓別人暢所欲言,只要不降低自己的人格與惡意攻擊者一樣水準,我們反而會得到更多朋友。」

西屋樂於使用媒體,發揚自己的商業成果,或是與競爭對手隔空嗆聲。圖/Unknown@wikipedia

《答愛迪生先生》強硬反駁電力危險的論述

《北美觀察》十二月號沒有改變愛迪生對西屋的敵意,因為西屋寫了一篇直率強硬的文章《答愛迪生先生》

電流之戰進入長期「控制電力生意的階段,激烈程度超過史上任何商業之爭。數以千計的人與此有金錢利害關係,而且可以想像,許多人完全是站在個人利益角度來看這場戰爭」。

西屋做了以下歸納:一八八八年,紐約市有六十四人死於街車事故,五十五人死於公共汽車與貨車事故,二十三人死於煤氣中毒,總共只有五個人死於觸電。

大膽的西屋這樣描述愛迪生珍愛的直流中央發電站,「許多有能力的電力工程師認為,它在許多方面都有根本缺陷;事實上它的缺陷只有用交流電能彌補。它注定被更科學和無論哪方面(取決於用戶或建築物所有人)都更安全的感應系統取代。」

愛迪生、特斯拉、西屋的電流大戰在2017年翻拍成電影,讓我們有機會在大螢幕一睹這場大戰之精彩。圖/The Current War (2017)@imdb

迄今為止的爭論都受到銅價漲跌影響,因為銅價決定變壓器的造價,但是西屋(在文章中)以兩記重拳結束了對愛迪生的反擊。

第一是愛迪生陣營中痛苦的內訌。西屋說,八月在尼加拉大瀑布召開的愛迪生公司年會上,通過一項底特律分公司經理提出的決議。它要求母公司提供「一種靈活方法讓他們的發電站擴大經營規模,為此應有比三相系統更高的電壓和相對較少的銅耗」。愛迪生自己的陣營在分裂──在要求交流電!

西屋最有力的重磅炸彈是:「三年來購買電燈照明裝備的客戶有充分自由從任何公司購買產品,但其中大部分傾向使用交流電系統,所以如今交流電系統的中央發電站電燈照明規模起碼是直流電的五倍。」

 

 

 

本文摘自泛科學 2018 年 1 月選書《光之帝國——愛迪生、特斯拉、西屋的電流大戰》,商周出版

 

 

 

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恐龍稱霸地球的秘訣,竟是牙齒自帶避震器?——《追光之旅:你所不知道的同步輻射》

天下文化_96
・2021/09/12 ・1747字 ・閱讀時間約 3 分鐘

《侏羅紀公園》系列電影掀起大家對恐龍的好奇,但其實科學家早就在研究遠古時代的各種生物。以恐龍為例,平均每星期會發現一種新種恐龍,每年大約會發現五十種新種恐龍。而在探討物種起源及鑑定遠古生物領域,同步輻射分析技術也展現了它的獨特價值。

例如,南非威特沃特斯蘭德大學(University of the Witwatersrand)領導的國際科學家團隊,針對一些世界上最古老的恐龍蛋胚胎頭骨,進行 3D 複製重建,發現牠們的頭骨生長順序與當今的鱷魚、雞、烏龜和蜥蜴相同,研究成果發表在《科學報導》(Scientific Reports)上。

美國自然歷史博物館收藏的恐龍蛋化石,內部留有胚胎構造。圖/WIKIPEDIA

在台灣,由加拿大多倫多大學教授賴茲(Robert Reisz)與台灣學者組成國際團隊,花費兩年時間,運用超高解析二維紅外光譜顯微術,在活躍於一億九千五百萬年前的雲南祿豐龍胚胎股骨化石中,發現殘留有機物,找到古化石內保存複雜有機物的最古老紀錄。這個破天荒的發現在 2013 年登上了《自然》(Nature)雜誌封面。

此外,在祿豐龍肋骨化石的微血管通道中,國輻中心研究員李耀昌也發現全球最古老且保存完整的膠原蛋白與赤鐵礦微粒聚晶。

「即使經過億萬年時空轉換,恐龍的軟組織經血液中鐵的氧化及碳酸鈣化包覆作用後,還是有機會被保存下來,」李耀昌表示,這將有助科學家進一步了解恐龍的生理機能與遺傳密碼。

李耀昌團隊將成果發表於《自然通訊》(Nature Communications)期刊,並獲選為《發現》(Discover)雜誌「 2017 年全球百大發現」第十二名,是近年來台灣學者主導的研究成果首度登上《發現》雜誌全球百大發現。

英國 Dinosaurland 化石博物館的鐮刀龍巢與蛋化石。圖/WIKIPEDIA

發現牙齒裡的避震器

恐龍胚胎裡有膠原蛋白,恐龍的嘴巴裡則是自帶「避震器」。

國輻中心團隊與台灣博物館、台灣石尚博物館、中國大陸北京自然博物館、加拿大安大略皇家博物館,以及中國大陸地質科學院地質研究所合作,蒐集十五種肉食性與植食性恐龍牙齒,利用同步輻射穿透式 X 光顯微術與現代的眼鏡凱門鱷牙齒進行研究比對,首度發現肉食恐龍牙齒具有避震結構。

在肉食性恐龍牙齒的琺瑯質與象牙質中間,存在一層相對柔軟且布滿微細孔洞的被覆牙本質層,可以保護牙齒,避免因撕裂骨肉造成牙齒瞬間斷裂。這項研究結果修正了過去對於原始爬蟲類牙齒結構的認知,因此登上國際知名期刊《科學報導》(Scientific Reports)與各大媒體。為了蒐集恐龍牙齒進行研究比對,國輻中心研究員王俊杰透露了一段小故事。

「當時我到桃園興仁花園夜市拜訪鱷魚攤,沒想到使用斜口鉗幫鱷魚拔牙時,斜口鉗當場應聲斷裂,只好再買一把硬度更高的老虎鉗,費了好大一番功夫才順利拔下鱷魚牙齒。」

透過同步輻射 X 光顯微鏡發現暴龍牙齒藏有「避震器」,保護牙齒不致斷裂。1:X光下的暴龍牙齒構造。2:暴龍牙齒外觀。 3:無避震結構的牙齒內部應力分布。4:有避震結構的牙齒內部應力分布。圖/王俊杰提供

牙齒的特殊結構,使得肉食恐龍成為頂尖獵食者,稱霸地表一億六千五百萬年。相較於人類咬合力約為 40 公斤、眼鏡凱門鱷咬合力約 1,000 公斤,以及咬合力可達 2,000 公斤、目前世上咬合力最大的動物—— 灣鱷,「暴龍的咬合力約 6,000 公斤,且拖行的獵物體重可能超過 1 公噸,但靠著微小的避震結構設計,便不致因巨大應力而造成牙齒斷裂,」王俊杰說。

遠古生物的活動型態一直是科學家亟欲解開的謎題,透過同步光源高解析度檢測技術,可以幫助我們了解古生物化石組織結構的細微差異,提供了一種嶄新的古生物分類與古生態研究檢測方法,而藉由恐龍胚胎化石中探測到的有機質殘留物,未來將可逐步解開更多遠古生物的奧祕。

——本文摘自《追光之旅:你所不知道的同步輻射》,2021 年 8 月,天下文化

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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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