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《金牌特務2-超越極限的科技與動作》——2018數感盃 / 國中組專題報導類第三名

數感實驗室_96
・2018/04/22 ・1621字 ・閱讀時間約 3 分鐘

數感盃青少年寫作競賽」提供國中、高中職學生在培養數學素養後,一個絕佳的發揮舞台。本競賽鼓勵學生跨領域學習,運用數學知識,培養及展現邏輯思考與文字撰寫的能力,盼提升臺灣青少年科普寫作的風氣以及對數學的興趣。

本文為 2018數感盃青少年寫作競賽 / 國中組專題報導類佳作 之作品,為盡量完整呈現學生之作品樣貌,本文除首圖及標點符號、錯字之外並未進行其他大幅度編修。

  • 作者:曾宥霖、蘇昱修/協同中學
圖/imdb

很多人看過《金牌特務2》,這部電影充滿刺激,所以大受觀眾好評,但是這部電影中含有許多無法用科學解釋的地方,以下試舉兩例來說明:

一、飛不快的空拍機

故事內容中,男主角和其他特務為了拯救因吸毒而中毒的人,他要在 3 個小時內將所有解藥用空拍機送達各世界各個地點。我們來分析看看,他是否可以拯救所有因吸毒而中毒的人。

假設空拍機的機體完整,發送期間沒有任何故障的可能,才不會在未發送到個地點時,就因機體故障墜入海底。也先排除空拍機因氣候因數所造成的危害,空拍機才不會因打雷等天氣因數所造成意外墜機的可能。

這樣的情況下,唯一的問題是空拍機需要多快得速度(當空拍機到達極速時,摩擦力本身的阻力已經很小了,如果是空拍機上載重「解藥」所增加的阻力基本上先忽略。)

距離/速度/時間,公式如下 :

距離 ÷ 時間 = 速度

假設他們所使用的是高規格的空拍機,時速約為 93(km/h) (註一),他們要把解藥送達全世界,所以空拍機所要到達最遠的距離為,地球赤道長的一半(註二)約 20038 km,我們把公式帶進去 20038÷93≒215.46(hr)四捨五入後大約是九天。

從這樣的分析看來,空拍機在還沒飛到陸地時就已經墜海了,需要解藥的人們也都死光了。空拍機約可以使用 0.5 個小時,0.5(hr)×93(km/h)=46.5(km),所以空拍機飛約 46.5(km)就墜機了。如果你是特務,你想要解救人們,將所有解藥用空拍機送達各世界各個地點,那你可能要有好幾台時速可高達約 6679.33(km/h),而且可以承受如此高電壓容量與輸出還可以持續飛行 3 小時的空拍機。

當然,就目前科技是不太可能出現的。

二、神秘套索

另一個不合邏輯的地方,就在故事內容中,男主角和其他特務預見了一位曾經是同伴但叛變的牛仔特務,這個特務擁有一條可以通電的套繩,一旦被電到身體就會被迅速的切成兩半。

那個牛仔自身的任務就是摧毀解藥的密碼,於是那位牛仔迅速的將【可以把人電到斷掉的套繩】套在其中一個特務的脖子上(如下圖)

問題來了,牛仔將套索通電,但是這位特務在牛仔通電後才將繩子拉開,不覺得很奇怪嗎?為何它沒有被電到呢?這就是問題所在!

以下是我簡單的運算,我要算出電流到達要花多少時間:

假設一個紅色椅子直徑 50 公分,線長 16 個紅色椅子(因為繩子不是直的所以加了一張椅子,變成十六個) ,電流一秒可以跑(註三) (m)再來我們可以算出:

大約等於 0.000000027 (sec),意思就是如果這位特務想要逃脫,那他就得在約0.000000027 秒內將繩索拉開並丟出去,否則它的頭就會跟他的身體完全分離也就是說這位金牌特務已經死了,如果這位金牌特務已經死了,也就表示他們任務失敗了,那麼全世界的人口會大幅減少。

總結,如果用數學的角度來計算電影的細節,那真的是太痛苦了,放開一切科學邏輯,好好享受劇情吧。

Thank You For Reading!!!

(註一)資料出處為先創國際(Sentra)的商業周刊文章【高規格的空拍機】所公認高規格的空拍機的空拍機為 DJI 的 Inspire 2,速度約 93(km/h),續航力約為 0.5(hr)

(註二)資料出處維基百科(赤道長度),赤道長度約 40076(km)

(註三) 資料出處維基百科(電流速率),電流速率約等同於光速 3✕108(m/s)

更多2018數感盃青少年寫作競賽內容,歡迎參考 2018數感盃特輯、數感實驗室官網粉絲頁喔。

文章難易度
數感實驗室_96
46 篇文章 ・ 18 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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四腳朝天倒吊運送犀牛,會比側臥更安全嗎?——【2021年搞笑諾貝爾-交通獎】

帕德波耶特 Pas de poète_96
・2021/09/28 ・2254字 ・閱讀時間約 4 分鐘
犀牛倒吊運輸畫面。

把大象放進冰箱,有幾個步驟?三個——打開冰箱,把大象塞進去,然後關上冰箱門。

這麼老哏的腦筋急轉彎哪天若成真,或許運輸需要保育的大型動物時,人類應該會輕鬆許多。我們就認真那麼一次好了,考慮大象在冰箱裡可能會因為空間擠壓,或氧氣不足而感到不舒服,在牠們被殘忍獵殺前,就已經被狠狠折磨過一遍了。

今天的主角是黑犀牛(Diceros bicornis)、只是這次沒有要把牠們關進冰箱裡。資深野生動物研究專家羅賓.雷德克利夫(Robin Radcliffe)等人,於今(2021)年三月釋出一篇研究,盼能瞭解被麻醉藥迷暈的黑犀牛,在倒吊的姿勢下做運輸,對牠們的身體有何影響。

研究發表於《野生動物疾病》(Journal of Wildlife Diseases)期刊。這個看似荒謬卻又有點實用的研究,同時也得到2021 年搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prizes)交通獎的殊榮。

為什麼需要研究「運送犀牛」這件事?

黑犀牛雖然名字裡有個「黑」,但嚴格說來,牠是灰白色的。這個名字,純粹只是為了拿來與白犀牛做區別。

一般而言(在人們還沒有傷害他們之前),牠們有一對角,其中前角比後角長,每年可以長個三英吋,至長可以長到五英尺。黑犀牛曾大量存在於非洲撒哈拉以南,如今,由於犀牛角的中藥材與奢侈品等商業需求,數量急劇減少,被國際自然保護聯盟(IUCN)列為極危物種(CR),而西部黑犀牛(Diceros bicornis longipes)更是已完全滅絕。

南非的黑犀牛。圖/WIKIPEDIA

美國康乃爾大學(Cornell University)新聞稿指出,運送犀牛的主要原因,除了讓犀牛免於被獵的危機,也希望牠們能被分配在不同的棲地,豐富其基因資料的多元性。

牠們通常會被注射麻醉或鎮靜藥物,並透過直升機,輾轉載往人煙罕至的偏遠地帶。這種作法,早已行之有年。雷德克利夫曾在受訪時表示:「把犀牛倒吊在直升機底下做運輸,可能比我們想得要安全。」這畫面或許有點瞎,但對野生動物保育人士來說,卻提供了很重要的資訊。

多年來,對於這些被移來轉去的大型哺乳動物,人們未曾深入瞭解過程中可能對牠們產生的危害,包含藥物、運送方式,以及姿勢擺位的不同,分別所造成的影響。

麻醉藥劑對犀牛的影響

首先研究團隊注意到,那些讓犀牛「好好睡一覺」的注射物,其多半為強效鴉片類(opioids)藥物,效果約是嗎啡的一千倍。一千倍的嗎啡欸,這針注下去,此生大概都不會感受到疼痛了吧。

雖然人們不需要在運輸動物的過程中,想方設法讓牠們保持安靜,但這種強效型的鴉片類藥物,會讓犀牛產生一些副作用,包含呼吸窘迫(​​respiratory depression)、血液中的氧氣減少,以及新陳代謝加快。

犀牛在被運送前,通常會被注射麻醉或鎮靜藥物,並透過直升機,輾轉載往人煙罕至的偏遠地帶。圖/Pexels

也就是說,原本出於好意的移轉作業,現在聽來令人擔心。輕則損及身體健康,嚴重者,就算是一種謀殺,因為牠們很有可能就這樣走了。

難道就不注射鎮靜藥物了嗎?在我們能跟犀牛大大心電感應以前,我們最好還是不要冒著直升機墜毀的風險。於是,研究人員開始把重點,放在牠們運輸過程中的「姿勢擺位」上。

姿勢的奧秘:倒吊時呼吸更順暢?

在過去的經驗裡,馬在倒吊運輸過程中,會因為腹部器官壓迫肺臟,導致呼吸不順暢,因此研究團隊也假設這不是個好方法。對犀牛來說,也許我們啥也不做,簡簡單單地讓牠們側臥,都比倒吊這一類「花式運輸法」還要安全。事實真的是如此嗎?

本次實驗中,研究者將十二頭黑犀牛麻醉後,依序讓牠們側臥吊掛十分鐘後,再透過起重機,讓牠們四腳朝天倒掛十分鐘(看來是為了節省經費),企圖比較這兩種姿勢在黑犀牛的運送上,哪一個比較安全。

從最後犀牛們的生理指標來看,無論側臥還是倒掛,對犀牛的肺功能損害似乎沒什麼區別。然而有個狀況與先前運輸馬的經驗不同——倒掛對犀牛胸腔的壓迫反而較小,且牠們的吸氣量也有微量提升(雖然差異不大),呼吸順暢了一些。

「倒吊法」仍待改善,實驗尚需努力

雷德克利夫表示,雖然犀牛在這次研究中,兩種姿勢之間的生理變量上差異不大,但任何微小的變化,都足以提升工作者捕捉或麻醉野生動物時的安全性。至少,我們在這件事情上,有更人道的選擇與思考方向。

不過研究團隊認為,這個實驗仍待改善,以求接近真實情況。接下來,他們預計將倒吊犀牛的時間延長至三十分鐘。雷德克利夫指出,在非洲納比米亞(Namibia)這樣偏遠的棲地裡,以直昇機運送犀牛的時間長度,也差不多是如此。既然短時間內的倒吊能為黑犀牛帶來益處,那就得進一步探討,這個條件在長時間運輸上是否也安全。

參考資料

  •  Robin W. Radcliffe et al. (2021) the Pulmonary and Metabolic Effects of Suspension by the Feet Compared With Lateral Recumbency in Immobilized Black Rhinoceroses (diceros Bicornis) Captured by Aerial Darting. Journal of Wildlife Diseases,
  •  Bethany Halford (2021) 2021 Ig Nobel Prizes. C&EN.
  •  〈黑犀〉,維基百科
  •  Black Rhinoceros. National Geographic.
  •  Black Rhino. IUCN.
  •  Lauren Cahoon Roberts (2021) Upside down can be right way for rhino transport. Cornell University

帕德波耶特 Pas de poète_96
9 篇文章 ・ 2 位粉絲
嗜酒如命的平靜份子,逃離醫療工作後,在一連串荒謬的經歷下,成了文字與音樂工作者。
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