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日本時期臺灣的自來水能生飲嗎?先通過否證試誤的考驗吧!

科學月刊_96
・2018/06/19 ・3338字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 582 ・九年級

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  • 廖英凱/非典型的不務正業者、興致使然地從事科普工作、能源與科技政策研究,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。

近日有政治人物受訪時表示,因日本時期(1895~1945)在臺自來水的建設,使「當時的自來水,跟日本一樣是可以直接飲用的」。

圖/pixabay

對比起人們小時候仍有水要煮過才能喝的印象以及今日國內外的旅遊網站,多會出現關於各國自來水能否生飲的疑惑與建議,日本時期的自來水是否真的如政治人物所述般可以生飲,似乎有必要提出質疑或否證。本文旨在整理與此時期自來水相關文獻,並彙總筆者於此議題討論時,關於推論方式的多方觀點。

日本的自來水歷史*

  • *註:文中關於日本的法案名稱,均以日本官方使用的英文名稱為準。

現在日本的自來水可安全生飲,也是歷經了近一世紀的努力,才有如此成果。日本厚生勞動省在該網站介紹日本自來水歷史時,在制度的更迭上,提及了從最早在1890年制定的「水務條例(The Waterworks Ordinance)」,至1908年新增作為水質檢驗標準的「水質檢驗共識原則(Agreed Method of Water Examination)」均未規範飲用水水質標準。

圖/pxhere

20世紀初期,日本的自來水供水系統從港口和大城市開始設立並逐步提高鋪設率;1921年,東京市首次在自來水供水系統中加氯消毒;但直至1940年代,因戰後美國控制下加強的消毒措施,才開始顯著消減霍亂、痢疾、傷寒和副傷寒等「水媒病(water-borne diseases)」的病例。

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1957~1958年間制訂的「水道法(Waterworks Act)」,更規定自來水需加氯消毒,使水源性疾病的病患人數有效減少,對日本近代自然水發展影響甚鉅。該法案也首次制定了嚴格的政策目標:自來水就算未煮沸也必須可以安全飲用。

日本近代水媒病患者人數,因自來水落實氯化消毒而有顯著改善。圖/科學月刊提供

回到1895~1945年間。雖然我們對於臺灣當時的自來水品質還不清楚,不過至少知道當時日本政府並未落實在自來水中投氯消毒。因此,這段時間日本的自來水,顯然不適合生飲。而政治人物對於日本時期時,「臺灣當時的自來水,跟日本一樣是可以直接飲用的」的主張,也明顯有誤。

如果穿越回古代該不該生飲自來水?

雖然在今日的自來水供水系統中,已經完全包含了水源處的取水到家戶管線的鋪設,包括曝氣、過濾和加氯消毒等淨水流程以及水質檢驗至可生飲的標準訂定。但從上述近百年來的歷史中,其實可以發現自來水、淨水設備或方法以及飲用水的標準,其實曾經是在3個不同時期出現,直至近代才被整合為一的技術思維。

塞哥維亞輸水道保存良好,為伊比利亞半島居民帶來豐厚的水資源。圖/wikipedia

自來水是個早在公元前,羅馬人建立城市內的輸水渠道時就出現的概念。但關於水質的淨化與處理,在近代科學尚未發展起來以前,各個國家或民族也都發展出了關於飲水的指引。

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例如《周禮》內的百官分工有著「掌除水蟲。以炮土之鼓驅之,以焚石投之。」;日本現存最早的醫書「醫心方」,記述了「《養生要集》云:凡煮水飲之,眾病無緣得生也。」;公元前古梵語和古希臘的著作中也推薦利用過濾、陽光曝曬、煮沸等水處理的方式 。

圖/pixabay

時至當代,世界衛生組織依然建議將水煮沸,是因應缺乏消毒、不安全的飲水處理與儲存、急難狀況,或是無法確認水質等旅遊情境下,足以消滅致病細菌,病毒和原生動物的方式 。

因此,雖然1913年起,日本政府成立「臺灣總督府研究所」承辦水質的生物學性檢驗,也有學者認為日治時期針對水質標準,建立了至少10項檢驗項目,因而達到相當程度公共衛生改善。但考量到二戰前日本仍未普及加氯消毒,也尚未建立飲用水標準,在衛生條件相較理想的歐美,自來水生飲也未成習慣,水源性疾病也未少到可忽視的程度,如果真穿越回1940年代,不管你的水是從何處取得的,我想還是先依循古法,煮過再喝吧!

驗證真偽的否證試誤

不過,上述論證方式在議題討論過程中仍引來多方評論。如慈濟大學生科系葉綠舒教授認為,上述論證雖能確認政治人物意見的謬誤,但不足以佐證當時臺灣自來水能否生飲。由於缺乏臺灣當時的水質資料,因此日本時期臺灣自來水能否生飲,仍欠缺進一步證據證明。

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到底可不可以跟貓貓一樣直接喝咧。圖/pixabay

「簡單哲學實驗室」創辦人朱家安則認為原始論述「當時臺灣的自來水,跟日本一樣可以生飲」,可以代表兩種不同意義的命題:

  1. 當時臺灣的自來水品質跟日本一樣,且當時日本的自來水可以生飲;
  2. 當時臺灣的自來水可以生飲,且當時日本的自來水可以生飲。

如果是(1),則前文中的考證足以證實原命題有誤;如果是(2),雖然無法提出足以證明原始論述中,對當時臺灣自來水品質的判斷是錯的,但至少也提供了理由去質疑原始論述。

確實在前述論證中,是透過考證日本的官方論點,而不是臺灣的水質資料是否適合生飲,來判斷原始論述的真偽。但無論是考證日本或臺灣的資料,其實也都可以成為驗證原始論述真偽的途徑。在此,我們可以利用「假設檢定」的概念來理解為什麼不同驗證途徑,可以指向同樣的目標。

圖/wikipedia

假設檢定是基於波普爾(Karl Popper)所提出的否證論,由此發展出驗證真偽或運用於統計上判斷是否顯著的方式,亦即如果要證明某一個命題為真,則只要證明該命題的虛無假設(與該命題互斥的所有假設)不成立;反之若虛無假設成立,則代表原命題有誤必須修正。

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以檢驗「當時臺灣的自來水,跟日本一樣可以生飲」這個命題為例,這個命題的虛無假設可以有非常多種可能,例如:日本的自來水不能生飲、臺灣的自來水不能生飲、臺灣的自來水跟日本的自來水能否生飲的狀況不一樣、臺灣(或日本)沒有自來水等,對於以上幾種虛無假設,由於前文中已經有明確證據證明當時日本的自來水不能生飲。

儘管並未對其他虛無假設提出驗證,但也足以宣告原始命題有誤。同樣地,如果能驗證其他虛無假設成立,也都可以否定掉原命題。由此可以發現,要檢驗一個命題的真偽,可以有很多種方式。對於想驗證同一命題的不同人,也可能會提出不同的驗證途徑,而有不同的資料需求或驗證方式。

這樣的驗證方式,被廣泛運用於心理、公衛等仰賴推論統計的學科中。藉此可以試著體會否證論所標榜的科學精神:對於你所想要確認的論點,努力搜尋各種可以否證該論點的反例,再修正論點,並繼續搜尋反例。目的不在於找到永恆正確的真理,而是透過永無止盡的否證試誤,持續地邁向科學真理未明之境。

致謝

本文之完成特別感謝沃草公民學院主編朱家安於哲學與寫作的專業指正;感謝各方評論促使論述更為多元全面;亦感謝某政治人物對此議題的發言,促成深入探討動機。

參考文獻

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  1. 三立新聞網,〈國民黨來之前自來水可生飲?王浩宇:課本不願意說的真相〉,2018年4月16日。
  2. Japan, Ministry of Health, Labour and Welfare, Water Supply in Japan.
  3. 沈佳珊,〈日治時期臺灣細菌性免疫醫學發展之研究─從中央研究機構的制度面考察〉,《臺灣學研究》第13期161-184頁,2012年。

 

〈本文選自《科學月刊》2018年6月號〉

什麼?!你還不知道《科學月刊》,我們48歲囉!

入不惑之年還是可以當個科青

 

 





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上網也要有「技術」!從言論、隱私到國安,你我都該懂的界線
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/18 ・2366字 ・閱讀時間約 4 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

以為鍵盤俠天下無敵?小心一個不留神就觸法!人們常忽略「網路並非法外之地」這個重要事實。不只現實生活中的法律同樣適用於網路空間,隨著科技發展,更多應網路特性而生的法律規範也相繼出現。從基本的言論自由到隱私權保護,從智慧財產權到國家安全,法律體系正全面性地回應數位時代的種種挑戰。

在臺灣,網路上的言論自由權利源自《憲法》第 11 條的明確規定:「人民有言論、講學、著作及出版之自由。」釋字第 509 號則指出,「國家應給予最大限度之維護,俾其實現自我、溝通意見、追求真理及監督各種政治或社會活動之功能得以發揮。」網路快速傳播的特性放大了言論的影響力,而大法官的解釋將言論自由的邊際刻畫得更明確,這在數位時代裡顯得格外重要。

網路與社群媒體的快速傳播,放大了言論的影響力。圖/unsplash

網路上的性、暴力與未成年保護

顯然言論自由並非是毫無限制,2023 年 11 月的一起案件就展現其中一種界線的樣貌。當時,一名 36 歲男子將他和網友在網咖的性愛影片上傳至推特,還寫下「《網咖包廂實戰計 1》我跟某公司 OL 戰鬥」等文字。這段影片一經發布,當事女子立即採取法律行動。最終,法院依其以網際網路「供人觀覽猥褻影像」的罪名,判處該名男子拘役 30 日,得易科罰金。這個判決清楚說明了,即便在虛擬空間,散布猥褻影像仍須承擔實質的法律責任。

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特別是在保護未成年人方面,法律的規範更加嚴格。《刑法》第 235 條明文禁止散布、播送或販賣猥褻物品,無論形式是圖文、聲音還是影像。而《兒童及少年性剝削防制條例》第 36 條更進一步禁止任何形式的兒童色情製品被製造、散布和持有。2019年彰化縣曾層發生過這樣一起案件:一名陳姓中年男子將9歲女童帶往居所,不僅強迫她觀看色情影片,還對她進行猥褻行為,甚至將過程上傳至 Google 雲端。儘管他後來試圖以資助女童就學表達悔意,法院仍以加重強制猥褻等罪,判處他 4 年 4 個月有期徒刑。

不實言論的散布同樣可能觸犯法律。2021 年 9 月爆發的「台大狼師案」就是一個警示。一名女大生在網路上指控教師誘騙她發生關係並傳染性病,幾個月後又指控對方對她進行強制性行為。當她提出告訴時,檢方卻查無性侵事實,加上她反覆的說詞,不僅性侵告訴失敗,還因誹謗罪反被加重判刑。

當駭客、間諜都轉戰網路戰場

2013 年,一名退役空軍上校赴陸經商時被情治單位吸收,返台後透過人脈網絡發展組織、刺探軍事機密,並以空殼公司掩護非法報酬,這個情報網持續運作了 8 年之久。

在涉及國家安全的議題上,法律的態度更是嚴厲。根據《國家安全法》第 2 條的規定,任何人都不得為境外敵對勢力及其控制的組織、機構進行資助、主持、操縱、指揮或發展組織,更不能洩漏、交付或傳遞公務機密,違反者將面臨嚴厲的刑事處罰。《刑法》規定,意圖破壞國體、竊據國土,或以非法方法變更國憲、顛覆政府者,處7年以上有期徒刑,首謀更要判處無期徒刑。

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抄襲與轉貼的邊界在哪裡?

在智慧財產權的保護上,臺灣也經歷了數位時代的轉變。台灣第一個網路著作權相關判決,就發生在傳統出版與數位平台的碰撞之中。南方社區文化網路負責人陳豐偉等三人在中山大學 BBS 上發表的文章,未經同意就被《光碟月刊》收錄在隨刊光碟中發行。三人向台北地檢署提告後,《光碟月刊》發行人兼總經理黃俊義被判處七個月有期徒刑,緩刑三年。這個判決為數位時代的著作權保護樹立了重要典範。

臺灣首例網路著作權案判決,為數位時代智慧財產權保護樹立典範。圖/envato

近年來,影音平台的著作權爭議更趨複雜。2022 年,知名 YouTube 頻道「觸電網」就因為片商車庫娛樂檢舉七十多支未經授權的影片,導致經營 12 年的頻道被迫下架。車庫娛樂透過律師聲明,這是針對「未經合法授權影音內容」的標準處理,並表明將追究民事與刑事責任。

受害了怎麼辦?申訴管道報你知

當我們在網路上的權利受到侵害時,可以根據侵害類型尋求不同的救濟管道。最基本的言論自由權利受到侵犯時,可以先向社群平台提出檢舉。若遇到更嚴重的情況,如散布猥褻影像、非法性私密影片等,除了平台檢舉外,還可以向警方提告,或是尋求衛福部「性影像處理中心」的協助。

在面對網路霸凌、不實言論時,可以向台灣事實查核中心、MyGoPen 等組織求助,協助澄清真相。若發現有害兒少身心健康的不當內容,則可以向 iWIN 網路內容防護機構提出申訴。這個由國家通訊傳播委員會支持的組織,會在受理後進行查核、轉介業者改善或依法處理。

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智慧財產權的侵害在網路時代極為常見,就像「觸電網」遭片商檢舉下架的案例。這類情況可以透過平台既有的著作權保護機制處理,情節嚴重者也可以提起民事訴訟要求賠償。若發現可疑的廣告或不公平交易行為,則可以向公平交易委員會檢舉;若是特定領域的違規內容,則應該向各該主管機關反映,例如藥品廣告歸衛福部管轄、證券期貨廣告則由金管會負責。

網路時代的法律規範正不斷演進,從個人隱私到國家安全,從言論自由到智慧財產權,每個面向都在尋求數位環境下的最佳平衡點。作為網路使用者,我們必須理解並遵守這些法律界線,同時也要懂得運用各種救濟管道保護自身權益。唯有每個人都清楚了解並遵守這些規範,才能共同營造一個更安全、更有序的網路環境。

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當心網路陷阱!從媒體識讀、防詐騙到個資保護的安全守則
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/12/17 ・3006字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文由 國家通訊傳播委員會 委託,泛科學企劃執行。 

網路已成為現代人生活中不可或缺的一部分,可伴隨著便利而來的,還有層出不窮的風險與威脅。從充斥網路的惡假害訊息,到日益精進的詐騙手法,再到個人隱私的安全隱憂,這些都是我們每天必須面對的潛在危機。2023 年網路購物詐欺案件達 4,600 起,較前一年多出 41%。這樣的數據背後,正反映出我們對網路安全意識的迫切需求⋯⋯

「第一手快訊」背後的騙局真相

在深入探討網路世界的風險之前,我們必須先理解「錯誤訊息」和「假訊息」的本質差異。錯誤訊息通常源於時效性考量下的查證不足或作業疏漏,屬於非刻意造假的不實資訊。相較之下,假訊息則帶有「惡、假、害」的特性,是出於惡意、虛偽假造且意圖造成危害的資訊。

2018 年的關西機場事件就是一個鮮明的例子。當時,燕子颱風重創日本關西機場,數千旅客受困其中。中國媒體隨即大肆宣傳他們的大使館如何派車前往營救中國旅客,這則未經證實的消息從微博開始蔓延,很快就擴散到各個內容農場。更令人遺憾的是,這則假訊息最終導致當時的外交部駐大阪辦事處處長蘇啟誠,因不堪輿論壓力而選擇結束生命。

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同年,另一則「5G 會抑制人體免疫系統」的不實訊息在網路上廣為流傳。這則訊息聲稱 5G 技術會影響人體免疫力、導致更容易感染疾病。儘管科學家多次出面澄清這完全是毫無根據的說法,但仍有許多人選擇相信並持續轉發。類似的例子還有 2018 年 2 月底 3 月初,因量販業者不當行銷與造謠漲價,加上媒體跟進報導,而導致民眾瘋狂搶購衛生紙的「安屎之亂」。這些案例都說明了假訊息對社會秩序的巨大衝擊。

提升媒體識讀能力,對抗錯假訊息

面對如此猖獗的假訊息,我們首要之務就是提升媒體識讀能力。每當接觸到訊息時,都應先評估發布該消息的媒體背景,包括其成立時間、背後所有者以及過往的報導記錄。知名度高、歷史悠久的主流媒體通常較為可靠,但仍然不能完全放下戒心。如果某則消息只出現在不知名的網站或社群媒體帳號上,而主流媒體卻未有相關報導,就更要多加留意了。

提升媒體識讀能力,檢視媒體背景,警惕來源不明的訊息。圖/envato

在實際的資訊查證過程中,我們還需要特別關注作者的身分背景。一篇可信的報導通常會具名,而且作者往往是該領域的資深記者或專家。我們可以搜索作者的其他作品,了解他們的專業背景和過往信譽。相對地,匿名或難以查證作者背景的文章,就需要更謹慎對待。同時,也要追溯消息的原始來源,確認報導是否明確指出消息從何而來,是一手資料還是二手轉述。留意發布日期也很重要,以免落入被重新包裝的舊聞陷阱。

這優惠好得太誇張?談網路詐騙與個資安全

除了假訊息的威脅,網路詐騙同樣令人憂心。從最基本的網路釣魚到複雜的身分盜用,詐騙手法不斷推陳出新。就拿網路釣魚來說,犯罪者通常會偽裝成合法機構的人員,透過電子郵件、電話或簡訊聯繫目標,企圖誘使當事人提供個人身分、銀行和信用卡詳細資料以及密碼等敏感資訊。這些資訊一旦落入歹徒手中,很可能被用來進行身分盜用和造成經濟損失。

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網路詐騙手法不斷進化,釣魚詐騙便常以偽裝合法機構誘取敏感資訊。圖/envato

資安業者趨勢科技的調查就發現,中國駭客組織「Earth Lusca」在 2023 年 12 月至隔年 1 月期間,利用談論兩岸地緣政治議題的文件,發起了一連串的網路釣魚攻擊。這些看似專業的政治分析文件,實際上是在臺灣總統大選投票日的兩天前才建立的誘餌,目的就是為了竊取資訊,企圖影響國家的政治情勢。

網路詐騙還有一些更常見的特徵。首先是那些好到令人難以置信的優惠,像是「中獎得到 iPhone 或其他奢侈品」的訊息。其次是製造緊迫感,這是詐騙集團最常用的策略之一,他們會要求受害者必須在極短時間內作出回應。此外,不尋常的寄件者與可疑的附件也都是警訊,一不小心可能就會點到含有勒索軟體或其他惡意程式的連結。

在個人隱私保護方面,社群媒體的普及更是帶來了新的挑戰。2020 年,一個發生在澳洲的案例就很具有警示意義。當時的澳洲前總理艾伯特在 Instagram 上分享了自己的登機證照片,結果一位網路安全服務公司主管僅憑這張圖片,就成功取得了艾伯特的電話與護照號碼等個人資料。雖然這位駭客最終選擇善意提醒而非惡意使用這些資訊,但這個事件仍然引發了對於在社群媒體上分享個人資訊安全性的廣泛討論。

安全防護一把罩!更新裝置、慎用 Wi-Fi、強化密碼管理

為了確保網路使用的安全,我們必須建立完整的防護網。首先是確保裝置和軟體都及時更新到最新版本,包括作業系統、瀏覽器、外掛程式和各類應用程式等。許多網路攻擊都是利用系統或軟體的既有弱點入侵,而這些更新往往包含了對已知安全漏洞的修補。

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在使用公共 Wi-Fi 時也要特別當心。許多公共 Wi-Fi 缺乏適當的加密和身分驗證機制,讓不法分子有機可乘,能夠輕易地攔截使用者的網路流量,竊取帳號密碼、信用卡資訊等敏感數據。因此,在咖啡廳、機場、車站等公共場所,都應該避免使用不明的免費 Wi-Fi 處理重要事務或進行線上購物。如果必須連上公用 Wi-Fi,也要記得停用裝置的檔案共享功能。

使用公共 Wi-Fi 時,避免處理敏感事務,因可能存在數據被攔截與盜取的風險。圖/envato

密碼管理同樣至關重要。我們應該為不同的帳戶設置獨特且具有高強度的密碼,結合大小寫字母、數字和符號,創造出難以被猜測的組合。密碼長度通常建議在 8~12 個字元之間,且要避免使用個人資訊相關的詞彙,如姓名、生日或電話號碼。定期更換密碼也是必要的,建議每 3~6 個月更換一次。研究顯示,在網路犯罪的受害者中,高達八成的案例都與密碼強度不足有關。

最後,我們還要特別注意社群媒體上的隱私設定。許多人在初次設定後就不再關心,但實際上我們都必須定期檢查並調整這些設定,確保自己清楚瞭解「誰可以查看你的貼文」。同時,也要謹慎管理好友名單,適時移除一些不再聯繫或根本不認識的人。在安裝新的應用程式時,也要仔細審視其要求的權限,只給予必要的存取權限。

提升網路安全基於習慣培養。辨識假訊息的特徵、防範詐騙的警覺心、保護個人隱私的方法⋯⋯每一個環節都不容忽視。唯有這樣,我們才能在享受網路帶來便利的同時,也確保自身的安全!

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阿基米德的小發明,是螺絲界的一大步!——《轉動世界的小發明:螺絲釘與螺絲起子演化的故事》
貓頭鷹出版社_96
・2020/11/13 ・2296字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 583 ・九年級

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散佈地中海各地的發明——水螺絲

水螺絲由一根直徑約三十公分、長三至四.五公尺、裝入防水木管中的巨大螺釘組成。兩端開放的木管以低角度傾斜安裝,下端則沒入水中;當一人在木管外周的防滑釘上行走,進而帶動整個裝備旋轉之際,由木管下端進入的水,便由螺絲的螺旋形分隔(也就是螺紋)向上移動,而自頂端浮現。

水螺絲的轉動緩慢,能力卻相當大(角度愈低,流動量便愈大),有人估計它的機械效率可高達百分之六十,與後來提升水位的裝置如水車及水桶運送帶相較,還略勝一籌。

後人繪製的阿基米德式螺旋抽水裝置。圖/Wikimedia common

水螺絲最早的記載,出現於西元前第二世紀,眾學者均將這項發明歸功於阿基米德。據戴奧多羅斯記載,阿基米德發明水螺絲時,還是個在亞歷山大城求學的年輕人。

這點很合理。這項裝備對於埃及的農業灌溉而言非常理想,水螺絲和大水車不同,它能夠輕易地隨處移動;它所提升的水位並不高,但應付平坦的三角洲卻綽綽有餘;而其沒有活動零件的簡單設計,則能抵抗淤泥充塞的尼羅河河水引起的堵塞。

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水螺絲的科技,由埃及散布至地中海各地。水螺絲用於灌溉,但也有其他的應用,據說阿基米德曾經利用水螺絲,倒光了國王亥厄洛一艘大船底部的汙水。古羅馬人也利用水螺絲,提升市政給水系統的水位,以及為礦坑抽水。二十世紀早期,在古羅馬位於西班牙的銅礦中發現了一些保存完善的木製水螺絲。

這些長達三.五公尺、直徑約三十公分的管子,以塗有瀝青的布料包裹,並以繩索鞏固;在其內部,螺旋形的分隔則以壓成薄片的木板製成,膠著後以銅釘固定。四根像這樣的水螺絲聯合起來,能將水位垂直提升約六公尺的高度。

古羅馬水系統也利用水螺絲供給市政用水。圖/BBC

戴奧多羅斯描述:「藉著不斷地輪流打水,它們將水自礦坑口吐出,從而排乾礦坑中的水;由於這工具的設計是如此別出心裁,大量的水得以奇妙而不費吹灰之力地射出。」自從戴奧多羅斯將水螺絲與其他提升水位的古老設備,如複雜的水桶運送帶和水車等相比較之後,便對水螺絲的簡明和有效留下深刻的印象。

鼓形水車是一種相當普通的水車,為一只直徑三至四.五公尺的大型中空輪,裡頭分隔成八個餅形的隔間。隨著水車轉動之際,水流進位置最低、沒入水中的隔間,而當該隔間抵達最高位置時,便自其流出。有人提議說,鼓形水車很可能是阿基米德靈感的來源。

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鼓式水車。圖/wikipedia

實際上,如果把鼓形水車的形狀拉長一點,並使其沿著中軸旋轉,它便會產生一條圓柱螺旋線。這種三維外推法雖然一點兒都不顯然可見,但對一位熟練的數學家而言,卻非難事。將水螺絲的發明歸於阿基米德的假設,還有另一則有趣事實可供佐證。

想像力真的是一種超能力

在所有的希臘及拉丁文學中,唯一一件關於水螺絲的詳細敘述(作者是維特魯維亞),明確地描述一根具有「八個」螺旋形隔間的水螺絲;而如果水螺絲是自鼓形水車得到靈感,就正該是這個數字。 維特魯維亞描述的應該是最早的水螺絲;後來的古羅馬工程師,一旦發現八個隔間並沒有任何的機械利益,還增添不少成本時,便將隔間數目降低至二或三個。

不論阿基米德的靈感是否來自鼓形水車,水螺絲是由於人類想像力才得以實現的又一則機械發明實例,和科技演進無關。想像力是個善變的東西,以古代的中國人為例,他們並不知道水螺絲的存在;事實上他們連螺絲都沒聽過,螺絲是他們不曾自行發明的唯一一項機械裝置。

1620 年費第 (Domenico Fetti) 畫作《沉思的阿基米德》。圖/Wikimedia common

另一方面,當古羅馬人發明木螺鑽時,他們已經知道螺絲的存在,卻從未了解相同的原理可以解決一則重大的鑽孔問題:深孔極易被木屑堵塞。一直到十九世紀早期,所謂的螺旋鑽才得以發明;隨著鑽錐的轉動,螺旋狀的鑽柄會自行清除木屑。

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水螺絲不僅是一台簡單而別出心裁的機器,就我們所知,它也是人類歷史上首度登場的螺旋線。螺絲的發現代表一種奇蹟;原本就只有像阿基米德這樣的數學天才才能描述螺旋線的幾何結構,也只有像他這樣的機械天才,才能為這不尋常的形狀想出一個實際的應用。

如果他還是個在亞歷山大求學的年輕人時就發明了水螺絲,後來並(如我私心所想一般)將螺旋線的概念改良應用於無限螺桿之上,那我們一定要在他許多傑出的成就上面,再添加一則小小的、卻不盡然微不足道的榮銜:螺絲之父。

——本文摘自泛科學2020年11月選書《轉動世界的小發明:螺絲釘與螺絲起子演化的故事》,2020年 9月,貓頭鷹
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日本時期臺灣的自來水能生飲嗎?先通過否證試誤的考驗吧!
科學月刊_96
・2018/06/19 ・3338字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 582 ・九年級

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  • 廖英凱/非典型的不務正業者、興致使然地從事科普工作、能源與科技政策研究,對資訊與真相有詭異的渴望與執著,夢想能做出鋼鐵人或心靈史學。

近日有政治人物受訪時表示,因日本時期(1895~1945)在臺自來水的建設,使「當時的自來水,跟日本一樣是可以直接飲用的」。

圖/pixabay

對比起人們小時候仍有水要煮過才能喝的印象以及今日國內外的旅遊網站,多會出現關於各國自來水能否生飲的疑惑與建議,日本時期的自來水是否真的如政治人物所述般可以生飲,似乎有必要提出質疑或否證。本文旨在整理與此時期自來水相關文獻,並彙總筆者於此議題討論時,關於推論方式的多方觀點。

日本的自來水歷史*

  • *註:文中關於日本的法案名稱,均以日本官方使用的英文名稱為準。

現在日本的自來水可安全生飲,也是歷經了近一世紀的努力,才有如此成果。日本厚生勞動省在該網站介紹日本自來水歷史時,在制度的更迭上,提及了從最早在1890年制定的「水務條例(The Waterworks Ordinance)」,至1908年新增作為水質檢驗標準的「水質檢驗共識原則(Agreed Method of Water Examination)」均未規範飲用水水質標準。

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圖/pxhere

20世紀初期,日本的自來水供水系統從港口和大城市開始設立並逐步提高鋪設率;1921年,東京市首次在自來水供水系統中加氯消毒;但直至1940年代,因戰後美國控制下加強的消毒措施,才開始顯著消減霍亂、痢疾、傷寒和副傷寒等「水媒病(water-borne diseases)」的病例。

1957~1958年間制訂的「水道法(Waterworks Act)」,更規定自來水需加氯消毒,使水源性疾病的病患人數有效減少,對日本近代自然水發展影響甚鉅。該法案也首次制定了嚴格的政策目標:自來水就算未煮沸也必須可以安全飲用。

日本近代水媒病患者人數,因自來水落實氯化消毒而有顯著改善。圖/科學月刊提供

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回到1895~1945年間。雖然我們對於臺灣當時的自來水品質還不清楚,不過至少知道當時日本政府並未落實在自來水中投氯消毒。因此,這段時間日本的自來水,顯然不適合生飲。而政治人物對於日本時期時,「臺灣當時的自來水,跟日本一樣是可以直接飲用的」的主張,也明顯有誤。

如果穿越回古代該不該生飲自來水?

雖然在今日的自來水供水系統中,已經完全包含了水源處的取水到家戶管線的鋪設,包括曝氣、過濾和加氯消毒等淨水流程以及水質檢驗至可生飲的標準訂定。但從上述近百年來的歷史中,其實可以發現自來水、淨水設備或方法以及飲用水的標準,其實曾經是在3個不同時期出現,直至近代才被整合為一的技術思維。

塞哥維亞輸水道保存良好,為伊比利亞半島居民帶來豐厚的水資源。圖/wikipedia

自來水是個早在公元前,羅馬人建立城市內的輸水渠道時就出現的概念。但關於水質的淨化與處理,在近代科學尚未發展起來以前,各個國家或民族也都發展出了關於飲水的指引。

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例如《周禮》內的百官分工有著「掌除水蟲。以炮土之鼓驅之,以焚石投之。」;日本現存最早的醫書「醫心方」,記述了「《養生要集》云:凡煮水飲之,眾病無緣得生也。」;公元前古梵語和古希臘的著作中也推薦利用過濾、陽光曝曬、煮沸等水處理的方式 。

圖/pixabay

時至當代,世界衛生組織依然建議將水煮沸,是因應缺乏消毒、不安全的飲水處理與儲存、急難狀況,或是無法確認水質等旅遊情境下,足以消滅致病細菌,病毒和原生動物的方式 。

因此,雖然1913年起,日本政府成立「臺灣總督府研究所」承辦水質的生物學性檢驗,也有學者認為日治時期針對水質標準,建立了至少10項檢驗項目,因而達到相當程度公共衛生改善。但考量到二戰前日本仍未普及加氯消毒,也尚未建立飲用水標準,在衛生條件相較理想的歐美,自來水生飲也未成習慣,水源性疾病也未少到可忽視的程度,如果真穿越回1940年代,不管你的水是從何處取得的,我想還是先依循古法,煮過再喝吧!

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驗證真偽的否證試誤

不過,上述論證方式在議題討論過程中仍引來多方評論。如慈濟大學生科系葉綠舒教授認為,上述論證雖能確認政治人物意見的謬誤,但不足以佐證當時臺灣自來水能否生飲。由於缺乏臺灣當時的水質資料,因此日本時期臺灣自來水能否生飲,仍欠缺進一步證據證明。

到底可不可以跟貓貓一樣直接喝咧。圖/pixabay

「簡單哲學實驗室」創辦人朱家安則認為原始論述「當時臺灣的自來水,跟日本一樣可以生飲」,可以代表兩種不同意義的命題:

  1. 當時臺灣的自來水品質跟日本一樣,且當時日本的自來水可以生飲;
  2. 當時臺灣的自來水可以生飲,且當時日本的自來水可以生飲。

如果是(1),則前文中的考證足以證實原命題有誤;如果是(2),雖然無法提出足以證明原始論述中,對當時臺灣自來水品質的判斷是錯的,但至少也提供了理由去質疑原始論述。

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確實在前述論證中,是透過考證日本的官方論點,而不是臺灣的水質資料是否適合生飲,來判斷原始論述的真偽。但無論是考證日本或臺灣的資料,其實也都可以成為驗證原始論述真偽的途徑。在此,我們可以利用「假設檢定」的概念來理解為什麼不同驗證途徑,可以指向同樣的目標。

圖/wikipedia

假設檢定是基於波普爾(Karl Popper)所提出的否證論,由此發展出驗證真偽或運用於統計上判斷是否顯著的方式,亦即如果要證明某一個命題為真,則只要證明該命題的虛無假設(與該命題互斥的所有假設)不成立;反之若虛無假設成立,則代表原命題有誤必須修正。

以檢驗「當時臺灣的自來水,跟日本一樣可以生飲」這個命題為例,這個命題的虛無假設可以有非常多種可能,例如:日本的自來水不能生飲、臺灣的自來水不能生飲、臺灣的自來水跟日本的自來水能否生飲的狀況不一樣、臺灣(或日本)沒有自來水等,對於以上幾種虛無假設,由於前文中已經有明確證據證明當時日本的自來水不能生飲。

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儘管並未對其他虛無假設提出驗證,但也足以宣告原始命題有誤。同樣地,如果能驗證其他虛無假設成立,也都可以否定掉原命題。由此可以發現,要檢驗一個命題的真偽,可以有很多種方式。對於想驗證同一命題的不同人,也可能會提出不同的驗證途徑,而有不同的資料需求或驗證方式。

這樣的驗證方式,被廣泛運用於心理、公衛等仰賴推論統計的學科中。藉此可以試著體會否證論所標榜的科學精神:對於你所想要確認的論點,努力搜尋各種可以否證該論點的反例,再修正論點,並繼續搜尋反例。目的不在於找到永恆正確的真理,而是透過永無止盡的否證試誤,持續地邁向科學真理未明之境。

致謝

本文之完成特別感謝沃草公民學院主編朱家安於哲學與寫作的專業指正;感謝各方評論促使論述更為多元全面;亦感謝某政治人物對此議題的發言,促成深入探討動機。

參考文獻

  1. 三立新聞網,〈國民黨來之前自來水可生飲?王浩宇:課本不願意說的真相〉,2018年4月16日。
  2. Japan, Ministry of Health, Labour and Welfare, Water Supply in Japan.
  3. 沈佳珊,〈日治時期臺灣細菌性免疫醫學發展之研究─從中央研究機構的制度面考察〉,《臺灣學研究》第13期161-184頁,2012年。

 

〈本文選自《科學月刊》2018年6月號〉

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什麼?!你還不知道《科學月刊》,我們48歲囉!

入不惑之年還是可以當個科青

 

 





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