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《驚奇隊長》裡的貓貓英雄:那些關於「呆頭鵝(Goose)」的科學小秘密!

雷雅淇 / y編_96
・2019/03/07 ・2671字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

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《驚奇隊長》看完後根據泛科學編輯部不科學的統計,百分之 87 的人會想知道這兩件事:《復仇者聯盟4》何時上映,以及能不能告訴我關於呆頭鵝 (Goose) 更多的事!(最好XD)

關於《復仇者聯盟4》可能要問問隔壁棚的姐妹站「娛樂重擊 Punchline」(對了對了,順便附上隔壁棚的影評:《驚奇隊長》:發展潛力大於實際執行,在雙重壓力下的奮力翱翔,歡迎左轉再右轉去討論),但關於橘貓們,科學可以再來多談一點。

以下是這隻橘貓可能不想讓你知道的小秘密,關於貓主子若你害怕知道太多,或是還沒看電影怕劇透的話,請酌情閱讀。

source:IMDb

 

_____這是防雷分隔線,咕嚕_____

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橘貓這麼可愛,百分之 87 是男生?

虎斑、玳瑁、三花、黑的白的灰的橘的,這些形容不是針對貓咪的品種,而是指牠們的花色。但,貓咪的花色又是怎麼決定的呢?讓我們來看看下面這張表,保證你不會立馬看懂,但它會讓我們想起高中時有學到、有點令人懷念的「性聯遺傳」。

貓咪的毛色由 X性染色體上的「Orange基因」決定,其對偶基因表示為:顯性O/ 隱性o 。由於公貓的性染色體為 XY,因此他們只要在 X染色體上有顯性 O 的基因就會呈現橘色,而母貓則要在她的兩條 XX性染色體上都帶有顯性 O 的基因才能成為橘貓。

因此就機率來說,隨機遇到橘貓而他是男生的比例大約是 3/4,還不到百分之87 啦!但如果你遇到三花貓是男生那可就是不得了的幸運了。

source:Buenosia Carol @Pexels

三花貓的 X染色體上帶有決定黑色和橘色的基因,而白色基因則在體染色體上。X染色體在體細胞中其中一條會被去活化,因而在轉錄時受到限制,進而使其特性不被表現。如果被去活化的是黑色基因則表現橘色、是 Orange 基因的話則是黑色,所以能同時有黑色、橘色和白色的三花貓,才會大多都是有兩條 X染色體的母貓。僅有在很少數的情況下,因為嵌合體的情況多一條 X染色體的公貓,才有可能是三花公貓。

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真的是十隻橘貓九隻胖,還有一隻特別胖嗎?

雖然呆頭鵝不太胖,但再次根據泛科學編輯部不科學的取樣偏差調查,似乎有許多橘貓僕人都在服侍著胖貓主子。所以,橘貓真的是生來就會特別容易胖嗎?

大橘為重啊大橘為重。source:Tripp@Flickr

上一段我們提到了,毛色與 Orange基因有關,但其實目前並沒有相關研究證實 Orange基因和橘貓的體重無關。只能說……有可能橘貓的主人特別會餵,或者這其實是個取樣偏差造成的誤會,又或者「大橘為重」是這大宇宙中我們還沒找到的某個神秘的規律。

橘貓與體胖無關,但那心寬呢?有研究針對貓咪的毛色與個性和看獸醫時的反應做了調查(但填寫問卷的是僕人而不是主子本貓,有點可惜啊),研究統計發現與三花、玳瑁和虎斑這些與橘色性聯有關係的貓咪對人比較有攻擊性,然後黑白貓會把貓僕人的照顧視為騷擾,灰白貓容易在看獸醫的時候亂發脾氣等等。

但正如我們看書和看謎片如果只看封面就會被詐欺一樣,本研究僅供參考,貓貓的個性,最終還是得取決那隻貓貓啊。

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掐住貓貓的脖子他就不會動了?

那一天,人類和史克魯爾人終於回想起了貓咪與 Flerken 的恐怖,和被他們囚禁於傲嬌和肚皮中的那份屈辱。

但沒關係,抓住貓主子的脖子,把牠們從後面拎起來就好了嘛?!不知各位僕人有沒有發現,貓主子跟巨人一樣後頸似乎有弱點:只要捏著貓咪脖子後面的肉,牠就乖乖的不會亂動,像被催眠一樣。

這樣的現象稱為「Clipnosis」,而之所以會有這樣的行為,研究者推論這是為了讓母貓能夠更容易的攜帶小貓;且不只有貓咪有這樣的現象,它同時也發生在狗狗、兔子、小鼠甚至是人類身上。

俄亥俄州立大學 (Ohio State University) 臨床獸醫學的教授 Tony Buffington 曾以此現象作為研究主題,他們用長尾夾夾住了貓咪的後頸,被夾住的貓咪便會拱起背脊、把尾巴收起來並且乖乖的不動。

Source:原始論文
這是牠的背後XD Source:原始論文

此時貓咪的瞳孔並沒有放大,且心跳、呼吸速率也都是正常的,生理現象一切正常,因此推論貓咪之所以會有這樣的行為不是因為害怕或是疼痛。因此他們推論這是為了讓母貓能夠更容易的攜帶小貓;且不只有貓咪有這樣的現象,它同時也發生在狗狗、兔子、小鼠甚至是人類身上。

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日本神經科學家也注意到抱著剛出生的嬰兒會有快速鎮靜的作用,於是利用了小鼠做研究,了解這樣的行爲其背後的生理機制為何。他們發現,當小鼠銜著小小鼠,和人類抱著嬰兒時,有三個反應會非常類似:停止哭泣、順從、以及心跳速率降低。

 

那麼面對貓皇,愚蠢的人類會有哪些神秘的行為呢?

請繼續閱讀下篇:《驚奇隊長》與貓貓英雄呆頭鵝:科學解析貓皇和人類的神秘關係!

 

source:IMDb

參考資料:

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延伸閱讀:

想認識更多電影中的科學,來泛知識節和我們一起聽泛科學專欄作者余海峯聊《科幻中的科學》吧!

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雷雅淇 / y編_96
38 篇文章 ・ 1310 位粉絲
之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。

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ECU: 汽車大腦的演化與挑戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/07/02 ・3793字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 威力暘電子 合作,泛科學企劃執行。

想像一下,當你每天啟動汽車時,啟動的不再只是一台車,而是一百台電腦同步運作。但如果這些「電腦」突然集體當機,後果會有多嚴重?方向盤可能瞬間失靈,安全氣囊無法啟動,整台車就像失控的高科技廢鐵。這樣的「系統崩潰」風險並非誇張劇情,而是真實存在於你我日常的駕駛過程中。

今天,我們將深入探討汽車電子系統「逆天改運」的科學奧秘。究竟,汽車的「大腦」—電子控制單元(ECU),是如何從單一功能,暴增至上百個獨立系統?而全球頂尖的工程師們,又為何正傾盡全力,試圖將這些複雜的系統「砍掉重練」、整合優化?

第一顆「汽車大腦」的誕生

時間回到 1980 年代,當時的汽車工程師們面臨一項重要任務:如何把汽油引擎的每一滴燃油都壓榨出最大動力?「省油即省錢」是放諸四海皆準的道理。他們發現,關鍵其實潛藏在一個微小到幾乎難以察覺的瞬間:火星塞的點火時機,也就是「點火正時」。

如果能把點火的精準度控制在「兩毫秒」以內,這大約是你眨眼時間的百分之一到千分之一!引擎效率就能提升整整一成!這不僅意味著車子開起來更順暢,還能直接省下一成的油耗。那麼,要如何跨過這道門檻?答案就是:「電腦」的加入!

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工程師們引入了「微控制器」(Microcontroller),你可以把它想像成一顆專注於特定任務的迷你電腦晶片。它能即時讀取引擎轉速、進氣壓力、油門深度、甚至異常爆震等各種感測器的訊號。透過內建的演算法,在千分之一秒、甚至微秒等級的時間內,精準計算出最佳的點火角度,並立刻執行。

從此,引擎的性能表現大躍進,油耗也更漂亮。這正是汽車電子控制單元(ECU)的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)。

汽車電子控制單元的始祖—專門負責點火的「引擎控制單元」(Engine Control Unit)/ 圖片來源:shutterstock

ECU 的失控暴增與甜蜜的負荷

第一顆 ECU 的成功,在 1980 年代後期點燃了工程師們的想像:「這 ECU 這麼好用,其他地方是不是也能用?」於是,ECU 的應用範圍不再僅限於點火,燃油噴射量、怠速穩定性、變速箱換檔平順度、ABS 防鎖死煞車,甚至安全氣囊的引爆時機……各種功能都交給專屬的 ECU 負責 。

然而,問題來了:這麼多「小電腦」,它們之間該如何有效溝通?

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為了解決這個問題,1986 年,德國的博世(Bosch)公司推出了一項劃時代的發明:控制器區域網路(CAN Bus)。你可以將它想像成一條專為 ECU 打造的「神經網路」。各個 ECU 只需連接到這條共用的線路上,就能將訊息「廣播」給其他單元。

更重要的是,CAN Bus 還具備「優先通行」機制。例如,煞車指令或安全氣囊引爆訊號這類攸關人命的重要訊息,絕對能搶先通過,避免因資訊堵塞而延誤。儘管 CAN Bus 解決了 ECU 之間的溝通問題,但每顆 ECU 依然需要獨立的電源線、接地線,並連接各種感測器和致動器。結果就是,一輛汽車的電線總長度可能達到 2 到 4 公里,總重量更高達 50 到 60 公斤,等同於憑空多載了一位乘客的重量。

另一方面,大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。更別提這些密密麻麻的線束,簡直是設計師和維修技師的惡夢。要檢修這些電子故障,無疑讓人一個頭兩個大。

大量的 ECU 與錯綜複雜的線路,也讓「電子故障」開始頻繁登上汽車召回原因的榜首。/圖片來源:shutterstock

汽車電子革命:從「百腦亂舞」到集中治理

到了2010年代,汽車電子架構迎來一場大改革,「分區架構(Zonal Architecture)」搭配「中央高效能運算(HPC)」逐漸成為主流。簡單來說,這就像在車內建立「地方政府+中央政府」的管理系統。

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可以想像,整輛車被劃分為幾個大型區域,像是車頭、車尾、車身兩側與駕駛艙,就像數個「大都會」。每個區域控制單元(ZCU)就像「市政府」,負責收集該區所有的感測器訊號、初步處理與整合,並直接驅動該區的馬達、燈光等致動器。區域先自理,就不必大小事都等中央拍板。

而「中央政府」則由車用高效能運算平台(HPC)擔任,統籌負責更複雜的運算任務,例如先進駕駛輔助系統(ADAS)所需的環境感知、物體辨識,或是車載娛樂系統、導航功能,甚至是未來自動駕駛的決策,通通交由車輛正中央的這顆「超級大腦」執行。

乘著這波汽車電子架構的轉型浪潮中, 2008 年成立的台灣本土企業威力暘電子,便精準地切入了這個趨勢,致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台。他們專精於開發電子排檔、多功能方向盤等各式汽車電子控制模組。為了確保各部件之間的溝通順暢,威力暘提供的解決方案,就像是將好幾個「分區管理員」的職責,甚至一部分「超級大腦」的功能,都整合到一個更強大的硬體平台上。

這些模組不僅擁有強大的晶片運算能力,可同時支援 ADAS 與車載娛樂,還能兼容多種通訊協定,大幅簡化車內網路架構。如此一來,車廠在追求輕量化和高效率的同時,也能顧及穩定性與安全性。

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2008 年威力暘電子致力於開發整合 ECU 與區域控制器(Domain Controller)功能的模組化平台 /圖片來源:shutterstock

萬無一失的「汽車大腦」:威力暘的四大策略

然而,「做出來」與「做好」之間,還是有差別。要如何確保這顆集結所有功能的「汽車大腦」不出錯?具體來說,威力暘電子憑藉以下四大策略,築起其產品的可靠性與安全性:

  1. AUTOSAR : 導入開放且標準化的汽車軟體架構 AUTOSAR。分為應用層、運行環境層(RTE)和基礎軟體層(BSW)。就像在玩「樂高積木」,ECU 開發者能靈活組合模組,專注在核心功能開發,從根本上提升軟體的穩定性和可靠性。
  2. V-Model 開發流程:這是一種強調嚴謹、能在早期發現錯誤的軟體開發流程。就像打勾 V 字形般,左側從上而下逐步執行,右側則由下而上層層檢驗,確保每個階段的安全要求都確實落實。
  3. 基於模型的設計 MBD(Model-Based Design) 威力暘的工程師們會利用 MatLab®/Simulink® 等工具,把整個 ECU 要控制的系統(如煞車),用數學模型搭建起來,然後在虛擬環境中進行大量的模擬和測試。這等於在實體 ECU 誕生前,就能在「數位雙生」世界中反覆演練、預先排除設計缺陷,,並驗證安全機制是否有效。
  4. Automotive SPICE (ASPICE) : ASPICE 是國際公認的汽車軟體「品質管理系統」,它不直接評估最終 ECU 產品本身的安全性,而是深入檢視團隊在軟體開發的「整個過程」,也就是「方法論」和「管理紀律」是否夠成熟、夠系統化,並只根據數據來評估品質。

既然 ECU 掌管了整輛車的運作,其能否正常運作,自然被視為最優先項目。為此,威力暘嚴格遵循汽車業中一本堪稱「安全聖經」的國際標準:ISO 26262。這套國際標準可視為一本針對汽車電子電氣系統(特別是 ECU)的「超嚴格品管手冊」和「開發流程指南」,從概念、設計、測試到生產和報廢,都詳細規範了每個安全要求和驗證方法,唯一目標就是把任何潛在風險降到最低

有了上述這四項策略,威力暘確保其產品從設計、生產到交付都符合嚴苛的安全標準,才能通過 ISO 26262 的嚴格檢驗。

然而,ECU 的演進並未就此停下腳步。當ECU 的數量開始精簡,「大腦」變得更集中、更強大後,汽車產業又迎來了新一波革命:「軟體定義汽車」(Software-Defined Vehicle, SDV)。

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軟體定義汽車 SDV:你的愛車也能「升級」!

未來的汽車,會越來越像你手中的智慧型手機。過去,車輛功能在出廠時幾乎就「定終身」,想升級?多半只能換車。但在軟體定義汽車(SDV)時代,汽車將搖身一變成為具備強大運算能力與高速網路連線的「行動伺服器」,能夠「二次覺醒」、不斷升級。透過 OTA(Over-the-Air)技術,車廠能像推送 App 更新一樣,遠端傳送新功能、性能優化或安全修補包到你的車上。

不過,這種美好願景也將帶來全新的挑戰:資安風險。當汽車連上網路,就等於向駭客敞開潛在的攻擊入口。如果車上的 ECU 或雲端伺服器被駭,輕則個資外洩,重則車輛被遠端鎖定或惡意操控。為了打造安全的 SDV,業界必須遵循像 ISO 21434 這樣的車用資安標準。

威力暘電子運用前面提到的四大核心策略,確保自家產品能符合從 ISO 26262 到 ISO 21434 的國際認證。從品質管理、軟體開發流程,到安全認證,這些努力,讓威力暘的模組擁有最高的網路與功能安全。他們的產品不僅展現「台灣智造」的彈性與創新,也擁有與國際大廠比肩的「車規級可靠度」。憑藉這些實力,威力暘已成功打進日本 YAMAHA、Toyota,以及歐美 ZF、Autoliv 等全球一線供應鏈,更成為 DENSO 在台灣少數核准的控制模組夥伴,以商用車熱系統專案成功打入日系核心供應鏈,並自 2025 年起與 DENSO 共同展開平台化量產,驗證其流程與品質。

毫無疑問,未來車輛將有更多運作交由電腦與 AI 判斷,交由電腦判斷,比交由人類駕駛還要安全的那一天,離我們不遠了。而人類的角色,將從操作者轉為監督者,負責在故障或斷網時擔任最後的保險。透過科技讓車子更聰明、更安全,人類甘願當一個「最弱兵器」,其實也不錯!

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《復仇者聯盟4》告訴你:懂物理學可以拯救世界?
Peggy Sha/沙珮琦
・2019/04/24 ・2606字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

_____ 防雷分隔線_____

 

感謝復仇者們陪伴我們的這段時光。圖/IMDb

 

_____ 再來一層防雷分隔線,復仇者要上場囉_____

 

 

我們都知道在《復仇者聯盟 3》中,薩諾斯大大一個彈指間,地球一半的生物灰飛煙滅。那麼問題來了:在《復仇者聯盟 4》(以下簡稱《復4》)裡頭,各路英雄究竟該怎麼把大家再給救回來呢?

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電影用了個十分老派的方法:時空旅行。(以及一堆聽起來萬分浮誇的專有名詞,包括:量子物理、德意志悖論和莫比烏斯環……)

那麼,接下來就讓我們用科學的角度,看看這些花俏的名詞究竟要如何拯救世界。

想拯救被薩諾斯摧毀的世界,首先,來場時空旅行!

想要拯救那消失的 50% 的生物,首先就要談談那些不知道從哪裡來但反正就是超厲害的「無限寶石」們,就是因為有它們,薩諾斯才能轉眼毀滅半個世界。若是要救回那 50% 的生物,寶石可說是重要關鍵。可惜的是,毀完世界後,薩諾斯也順手把寶石們都毀光光了。因此,復仇者們必需回到過去各個時間點,尋回過去的寶石。

然而,時空旅行真的可行嗎?

若我們採用愛因斯坦在狹義相對論裡的說法,只要用接近光速的速度移動,理論上,我們都可以在短短的人生中,「往前」旅行數百萬乃至於數億年的光陰。但是、穿越「回去」則是相對而言十分困難的事。

許多人將時空旅行的希望寄託在「黑洞」上,在黑洞中心奇異點的位置,重力極大,造成時間空間破裂,因此將黑洞與白洞連結,兩者間將產生「蟲洞」,人們便可以此穿越時空。

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  • 想知道更多關於時空旅行的方法?讓動畫告訴你:

回到過去不容易,沒祖父就沒有你

回到過去的時空旅行會出現很明顯的邏輯悖論,就像是著名的「祖父悖論」。

「祖父悖論」的內容是:如果你穿越回去、殺死了年輕時的「你爺爺」,那麼照理說「你」根本就不會出生,但如果你從來就沒有被生出來,「你」又要如何回到過去把爺爺殺掉呢?

這樣牽一髮而動全身的時空旅行,發生在所謂的「封閉類時曲線」 (closed timelike curve,CTC)。有些理論認為,因為這樣的迴圈在物理上無法實現,因此,回到過去本身就是一件不可能發生的事。

此外,也有所謂的「希特勒悖論」:假設為了阻止希特勒造成生靈塗炭的第二次世界大戰,我們派出探員穿越時空回到二戰前,暗殺了希特勒,而後阻止了二戰爆發。那麼,問題來了:如果根本沒有所謂二戰,又幹嘛回到過去殺掉希特勒呢?在這次的時空旅行中,旅行本身就消除了一開始旅行的目的,讓這整趟旅程顯得無比弔詭。

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  • 覺得有聽沒有懂?看動畫更好理解喔:

展開吧!多重宇宙裡什麼都是有可能的!

那麼,在終局之戰中,復仇者們又是如何進行時空旅行的呢?

電影首先吐槽了《回到未來》等時空旅行經典電影(就說了不能用改變過去來干預未來了齁~)然後,復仇者們走了另一條路──替代宇宙 (alternative reality)。

替代宇宙的概念是,當你回到過去做了某些改變,就會因此製造出一個全新的宇宙,就像是將原本的一個世界分支出多重時間線。在物理上,我們稱之為「多世界詮釋」(the many-worlds interpretation)

而為了不要在拯救一個世界的同時創造出三百個新世界,復仇者們決定回到過去「借用」無限寶石,拯救完現在這個地球後,再把寶石們還回原本的世界,一樣的時間、一樣的位置,就像沒有借過一樣(!?)

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聽起來很棒,但這能成功嗎?

所以…到底什麼是量子物理?

在《復4》中,我們會一直聽到量子物理,的確,現在有許多時空旅行的新理論都以量子物理為基礎,而其中有些理論,似乎解決了祖父悖論的問題。

恩……所以到底啥是量子物理?這其實是一種看待萬物的不同方式,在量子物理中,原子粒子更像是一種模糊不清的概率波。有多模糊不清呢?你永遠都不可能「同時」知道某個粒子現在在哪兒跟它要往哪裡移動。你只能知道它大概會有某些機率出現在某個特定地點。

一位英國物理學家大衛‧多伊奇 (David Deutsch) 便將這個概念結合了多重世界理論 (Many Worlds theory),而後發現,只要你用概率的方式去表達一切(把概率推到極致),你就可能可以解決祖父悖論。

怎麼說呢?就像是粒子充滿了無盡可能,回到過去的旅行者也只有部分機率會殺掉他的祖父,如此一來你也沒死、祖父也沒死,真是可喜可賀可喜可賀啊!如此一來,也就打破了前述的因果關係循環。事實上,這在模擬中,已經成功了。

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這看起來或許有些奇怪(加上電影用了很浮誇的方式在敘述),不過,實際上的量子力學,可能比這個還要難懂。別擔心,你並不孤單,畢竟科學家們自己也都還沒有搞清楚。

科學家現在也沒有完全解釋量子物理帶來的各項難題。

關於量子力學,還有哪些名詞你該知道:

普朗克尺度 (Planck scale):所謂的普朗克尺度呢,看的是非常非常非常小的東西,普朗克長度、普朗克時間、普朗克質量等等都是物理上用來敘述的最基本單位。而一個普朗克長度是 1.616 × 10−35 公尺,沒錯,就是這麼小。這個距離,便是光在一段普朗克時間(約為 5× 10−44 秒)內前進的距離。

反莫比烏斯環 (Inverted Möbius strip):那麼東尼看著的那個看起來超級厲害的「反莫比烏斯環」又是個什麼東西?恩……查無資料。但我可以跟你說莫比烏斯環是什麼。

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想要做出莫比烏斯環其實很簡單只要拿張紙,轉 180 度,再把它的兩端黏起來就可以了。不過,可別小看這個環,它藏有許多奇妙的性質,它沒有正反面的分別,而是僅有一面,也就是說,你在環上隨便找個點往前畫畫畫畫畫,最後都會回到原本的地方,而且會將各處都塗滿同一個顏色。

莫比烏斯環。圖/ByDavid Benbennick, CC BY-SA 3.0, wikimedia commons.

排除掉那些看起來漂亮但不知道在幹嘛的名詞,《復4》的劇情實在花了許多力氣試圖完整時空旅行的方法、解決時空旅行悖論。

於是,一天又平安地過去了,感謝復仇者們的努力。

參考資料:

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  • Avengers: Endgame exploits time travel and quantum mechanics as it tries to restore the universe [2019.04.24] The Conversation
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Peggy Sha/沙珮琦
69 篇文章 ・ 390 位粉絲
曾經是泛科的 S 編,來自可愛的教育系,是一位正努力成為科青的女子,永遠都想要知道更多新的事情,好奇心怎樣都不嫌多。

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《驚奇隊長》裡的貓貓英雄:那些關於「呆頭鵝(Goose)」的科學小秘密!
雷雅淇 / y編_96
・2019/03/07 ・2671字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 530 ・七年級

《驚奇隊長》看完後根據泛科學編輯部不科學的統計,百分之 87 的人會想知道這兩件事:《復仇者聯盟4》何時上映,以及能不能告訴我關於呆頭鵝 (Goose) 更多的事!(最好XD)

關於《復仇者聯盟4》可能要問問隔壁棚的姐妹站「娛樂重擊 Punchline」(對了對了,順便附上隔壁棚的影評:《驚奇隊長》:發展潛力大於實際執行,在雙重壓力下的奮力翱翔,歡迎左轉再右轉去討論),但關於橘貓們,科學可以再來多談一點。

以下是這隻橘貓可能不想讓你知道的小秘密,關於貓主子若你害怕知道太多,或是還沒看電影怕劇透的話,請酌情閱讀。

source:IMDb

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橘貓這麼可愛,百分之 87 是男生?

虎斑、玳瑁、三花、黑的白的灰的橘的,這些形容不是針對貓咪的品種,而是指牠們的花色。但,貓咪的花色又是怎麼決定的呢?讓我們來看看下面這張表,保證你不會立馬看懂,但它會讓我們想起高中時有學到、有點令人懷念的「性聯遺傳」。

貓咪的毛色由 X性染色體上的「Orange基因」決定,其對偶基因表示為:顯性O/ 隱性o 。由於公貓的性染色體為 XY,因此他們只要在 X染色體上有顯性 O 的基因就會呈現橘色,而母貓則要在她的兩條 XX性染色體上都帶有顯性 O 的基因才能成為橘貓。

因此就機率來說,隨機遇到橘貓而他是男生的比例大約是 3/4,還不到百分之87 啦!但如果你遇到三花貓是男生那可就是不得了的幸運了。

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三花貓的 X染色體上帶有決定黑色和橘色的基因,而白色基因則在體染色體上。X染色體在體細胞中其中一條會被去活化,因而在轉錄時受到限制,進而使其特性不被表現。如果被去活化的是黑色基因則表現橘色、是 Orange 基因的話則是黑色,所以能同時有黑色、橘色和白色的三花貓,才會大多都是有兩條 X染色體的母貓。僅有在很少數的情況下,因為嵌合體的情況多一條 X染色體的公貓,才有可能是三花公貓。

真的是十隻橘貓九隻胖,還有一隻特別胖嗎?

雖然呆頭鵝不太胖,但再次根據泛科學編輯部不科學的取樣偏差調查,似乎有許多橘貓僕人都在服侍著胖貓主子。所以,橘貓真的是生來就會特別容易胖嗎?

大橘為重啊大橘為重。source:Tripp@Flickr

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上一段我們提到了,毛色與 Orange基因有關,但其實目前並沒有相關研究證實 Orange基因和橘貓的體重無關。只能說……有可能橘貓的主人特別會餵,或者這其實是個取樣偏差造成的誤會,又或者「大橘為重」是這大宇宙中我們還沒找到的某個神秘的規律。

橘貓與體胖無關,但那心寬呢?有研究針對貓咪的毛色與個性和看獸醫時的反應做了調查(但填寫問卷的是僕人而不是主子本貓,有點可惜啊),研究統計發現與三花、玳瑁和虎斑這些與橘色性聯有關係的貓咪對人比較有攻擊性,然後黑白貓會把貓僕人的照顧視為騷擾,灰白貓容易在看獸醫的時候亂發脾氣等等。

但正如我們看書和看謎片如果只看封面就會被詐欺一樣,本研究僅供參考,貓貓的個性,最終還是得取決那隻貓貓啊。

掐住貓貓的脖子他就不會動了?

那一天,人類和史克魯爾人終於回想起了貓咪與 Flerken 的恐怖,和被他們囚禁於傲嬌和肚皮中的那份屈辱。

但沒關係,抓住貓主子的脖子,把牠們從後面拎起來就好了嘛?!不知各位僕人有沒有發現,貓主子跟巨人一樣後頸似乎有弱點:只要捏著貓咪脖子後面的肉,牠就乖乖的不會亂動,像被催眠一樣。

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這樣的現象稱為「Clipnosis」,而之所以會有這樣的行為,研究者推論這是為了讓母貓能夠更容易的攜帶小貓;且不只有貓咪有這樣的現象,它同時也發生在狗狗、兔子、小鼠甚至是人類身上。

俄亥俄州立大學 (Ohio State University) 臨床獸醫學的教授 Tony Buffington 曾以此現象作為研究主題,他們用長尾夾夾住了貓咪的後頸,被夾住的貓咪便會拱起背脊、把尾巴收起來並且乖乖的不動。

Source:原始論文

這是牠的背後XD Source:原始論文

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此時貓咪的瞳孔並沒有放大,且心跳、呼吸速率也都是正常的,生理現象一切正常,因此推論貓咪之所以會有這樣的行為不是因為害怕或是疼痛。因此他們推論這是為了讓母貓能夠更容易的攜帶小貓;且不只有貓咪有這樣的現象,它同時也發生在狗狗、兔子、小鼠甚至是人類身上。

日本神經科學家也注意到抱著剛出生的嬰兒會有快速鎮靜的作用,於是利用了小鼠做研究,了解這樣的行爲其背後的生理機制為何。他們發現,當小鼠銜著小小鼠,和人類抱著嬰兒時,有三個反應會非常類似:停止哭泣、順從、以及心跳速率降低。

 

那麼面對貓皇,愚蠢的人類會有哪些神秘的行為呢?

請繼續閱讀下篇:《驚奇隊長》與貓貓英雄呆頭鵝:科學解析貓皇和人類的神秘關係!

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雷雅淇 / y編_96
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之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。

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《復仇者聯盟4:終菊之戰?》這是讓蟻人能打敗薩諾斯的終極絕招!
Rock Sun
・2019/04/23 ・4704字 ・閱讀時間約 9 分鐘

閱讀此篇文章時,建議不要身處公共區域,要不然請確定旁邊的人正在忙。

隨著⟪復仇者聯盟4:終局之戰⟫的接近,網路上各種謠言和都市傳說滿天飛,包括誰會加入、誰會復活、平行宇宙會怎樣運作……等等,其中有一個最讓R編噴飯的說法,我相信許多流連網路的漫威粉絲一定也聽過,就是傳說中的Thanus假說」。

什麼是Thanus假說」?我是不是還是不要知道比較好……source:IMDb

什麼是「Thanus假說」呢?從英文字面來看,是薩諾斯 (Thanos )加上 肛門 (anus)….. Thanus假說就是指復仇者聯盟在無計可施的情況下,唯一打敗薩諾斯的方法,是叫蟻人爬進薩諾斯的肛門裡,然後變大……R編把這招叫做量子菊花爆

這派說法最早在2018年年中出現,一直到大概2月底在國外論壇中突然梗圖大量發生,把看Reddit當作日常生活的R編也在當時看到了這個充滿無限科學潛力的戰術(註1),腦袋很癢,覺得這實在是太母湯酷了。

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Enter that ASS!!(此為改圖)(圖片來源/reddit)

但是身為一個空想科學作者,你一定要問…..這方法行得通嗎?

是誰厲害呢?蟻人的變大機制還是薩諾斯的肛門括約肌?薩諾斯會求饒嗎?還是一點感覺都沒有?

不管怎樣,這已經超出我們一般認知的矛盾對決一定要來討論一下啦!!

肛力招來…括約肌有多強呢?

只要是動物~基本上你全身上下、由內而外都有肌肉,心臟?不好意思全是肌肉;寒毛直豎?不好意思也是肌肉,不過我們這裡要談到的肌肉,你每天無時無刻都會用到,只是絕大部分的時候你不太會意識到,那就是括約肌。

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括約肌是分布在人和動物體內某些管腔壁的一種環形肌肉,而人的肛門尿道、連接腸胃的地方都有括約肌。比較不一樣的是…腸道內的括約肌例如幽門和賁門都是由平滑肌組成的,並不受意識控制,這很可以理解~畢竟這是防止食物逆流的重要器官,你沒事去控制它幹嘛?

但是肛門口的括約肌就比較不一樣了~作為一個和外界接觸的器官,為了能夠控制排尿和排泄能力以及保護不被異物入侵,所以肛門括約肌可以被我們控制。肛門擁有內與外括約肌,前者只有協助排便的功能而無法靠意識控制;後者是由骨骼肌構成,可以被控制。

既然要探討蟻人量子菊花開能不能成功,我們就絕對需要一個絕對重要的數據,就是薩諾斯的肛門括約肌力量(註2)。

不過首先我們得先了解人類的肛門括約肌,再來推斷薩諾斯的肛門括約肌有多強。

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非常傳神的一張梗圖,把英雄的氣勢和反派的煎熬表現得很好(圖片來源/reddit)

多虧了許多直腸方面的醫學技術和檢測,肛門括約肌內的壓力並不是最難找的資料,只是有一些出路,不過綜合找到的資料,我們可以知道在正常、沒有用力的狀況下,人類的肛門括約肌壓力測得壓力大概有50~70毫米汞柱,其中只有15%是來自外括約肌;但一旦我們用力想要緊閉肛門,外括約肌就會全力輸出,壓力會達到120~170毫米汞柱(註3),為了之後方便計算,我們分別採平均值60以及145毫米汞柱。

但是薩諾斯畢竟不是地球人,是壯碩、強大的泰坦人,都能跟整個宇宙對幹了,想必括約肌一定也不同凡響,我們需要找到他力量與一般人類的差距倍數,才能知道他的肛門有多強。

哈~這裡我有找到了偷吃步!來試試看吧~

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連鑽石都壓得出來的超級肛門

國外有人作過有關薩諾斯力氣的研究,他從薩諾斯空手捏碎宇宙魔方(a.k.a 空間寶石)的場景推算,得到的結論是薩諾斯的力量比一般人類強了大概75萬倍(註4),我先借用這個數據來算算看,並假設薩諾斯的肛門也是比一般人類強750000倍的話,那麼他的紫色菊花在正常狀態下壓力就有4500萬毫米汞柱,用力時能夠達到1億875萬毫米汞柱,如果我們換算成一個更熟悉的單位的話,這差不多是60億和145億帕(Pa, N/M2)…..

這太高了……已經不是正常肌肉的範疇了啦!!

當薩諾斯什麼事都不做的時候,他的肛門自己會產生60億帕的壓力,這已經超過了馬里亞納海溝底部的水壓,還能夠把世界上絕大部分的物質壓碎,連最強的人造纖維Zylon也無法倖免,照樣擠成一團;而如果薩諾斯用力的話,連氧氣都能固化,甚至能夠擠出人工鑽石……所以當薩諾斯大便的時候,如果糞便還有碳的話,他只要用力一下就會掉出鑽石囉!!但是隨時隨地他的肛門括約肌都是60億帕的情況下,你要怎麼大便啊??(註5)

這下子蟻人鑽進去根本是自殺啊……可能都被壓成蟻汁了……嗚呼哀哉……

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輕輕鬆鬆、來去自如??(圖片來源/reddit)

可能大錯特錯的泰坦肛門推論

既然這樣,我們只好自己想辦法了~我們需要從薩諾斯的身高、體重來假想他的括約肌強度。

漫威的百科裡面有紀錄薩諾斯身高為6尺7吋,也就是剛好2公尺,但是在電影裡,鋼鐵人只到他的手肘而已,所以他絕對比2公尺還高,可能還多了60公分,既然我們討論的是電影宇宙,那就以2.3公尺當他的身高好了,另外~他的體重是447公斤。

這體格真的是壯的很誇張,舉個例子好了,知名的摔角選手約翰·希南(John Cena)身高是184公分,體重是114公斤,如果我們把他放大到跟薩諾斯一樣,身高會是1.25倍,而體重和身高的立方成正比,也就是我們需要把希南的體重乘以 1.253倍才會是他放大之後的體重,也就是222公斤,但是薩諾斯的體重又比這個數字多了1倍。薩諾斯是很結實沒錯,但看起來也像一個摔角選手體型,看來他的肌肉密度可不是蓋的啊~(註6)

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如果我們假設約翰希南的肛門括約肌力量是人類的高標,也就是70和170毫米汞柱好了,然後肌肉力量與體重成正比,這樣的話薩諾斯的括約肌力量都要乘以1.253再乘以2,變成273和664毫米汞柱,也就是36,400和88,500帕 (N/M2)……ㄟ~還ok嗎~比1大氣壓還小喔。

蟻人與復仇者聯盟的B計畫

但是別忘了壓力與面積有關,所以我們需要更進一步知道薩諾斯的肛門數據,知道他會有多少面積的括約肌再用力,但這跟蟻人把薩諾斯的肛門撐多開、以及用什麼方式撐開有關。

正常人類的肛門括約肌厚度大概是3公分,因應薩諾斯的巨大體型,我們乘上他的身高倍數,我們得到厚度為3.75公分。

R編自製示意圖

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假設蟻人順利縮小到原子大小,進入薩諾斯的肛門口,而我們的泰坦人也完全沒有感覺。現在蟻人順利的變大,用雙手雙腳撐開了0.5公分…這差不多是作直腸檢測的時候管子的直徑…這當下壓力會是多少?

0.5*π*3.75*0.0001*(變平方公尺)*36,400=21.4 N (牛頓)

但是這只是薩諾斯的肛門提供的力而已,蟻人只靠他當下小小的雙手雙腳撐住而已,一般人的手掌腳掌面積取個平均值大概是0.017平方公尺(注7),蟻人演員保羅魯德身高是178公分,面積的變化大概跟身高變化的平方成正比,所以變小蟻人的手掌腳掌面積變成超級迷你的1.34×10 -7 平方公尺,力量除以面積~我們可以得到在這當下蟻人單個手腳掌承受的壓力是16億帕。

等等!!怎麼又是這種數字啊!!16億帕雖然沒有之前的誇張,但是已經是能夠把強大的英高鎳合金折斷了,蟻人啊,你真慘……

寫到這裡,R編已經不想再摧殘蟻人了,但不代表復仇者聯盟會就此收手,誰規定打開這朵紫色菊花一定要把蟻人放進去??

B計畫!!把美國隊長的盾牌縮小放進去,這技術上完全沒有問題,大家都看過電影中蟻人可以靠道具讓車子自由變大變小,而且隊長的盾牌既然是最強金屬打造的,應該就不需要擔心了吧~沒事幹嘛把人命浪費在屁股裡?

復仇者聯盟
當你犧牲了盾牌來打敗薩諾斯….(圖片來源/marvel)

直接把盾牌變成原始大小有點太……太不闔家觀賞了,所以為了只是把薩諾斯用痛這個目的,我們就假設把盾牌放大成直徑21公分吧~(為什麼挑這數字?注8),而且理所當然薩諾斯會用力抗拒,所以要用上他的88,500帕這個數字,我們可以得到薩諾斯當下用力為:

21*π*3.75*0.0001* (變平方公尺)*88,500=2188 N (牛頓)

美國隊長的盾牌原本的直徑差不多是76公分,我們假設厚度是1公分,現在變成直徑只有21公分,厚度會只剩下0.28公分,所以這樣的話與薩諾斯肛門接觸的面積會有1.85*10 -3 平方公尺,所以……盾牌當下承受壓力是118萬帕

喔喲!!這只比人類的咬合力強了一點點耶!!太棒了~所以只要撐過一開始連超合金都能壓碎、從四面八方包覆而來的壓力之後,薩諾斯的肛門就會卡著一個異物在地上痛得死去活來。

但是這個計畫絕對要進行的快狠準,放大要瞬間且抓準時間,因為別忘了薩諾斯已經收集完了全部的寶石。從薩諾斯的角度,他其實也有很多的解套方法……例如用力量寶石加強他的括約肌強度、用時間寶石回溯時間、用現實寶石讓肛門錯位….或是最直接的大絕招…用空間寶石把肛門變大,所以不能給他握拳的時間。

一切就發生在復仇者聯盟與薩諾斯周旋的時候,蟻人就帶著盾牌往那紫色的菊花衝過去,安置好之後逃出來,然後到數3…2…1…復仇者聯盟加油!!

最後奉上一張梗圖(圖片來源/reddit)

然後我不想再研究薩諾斯的這個部位了……如果有哪位專家想要更詳細全盤剖析這驚動全宇宙的戰術的話,歡迎加入這個行列!!

(這邊要感謝我的好友兼動物生理學顧問 長頸鹿,沒有他一開始提供的概念,我還覺得這篇文章寫不出來哈哈)

編註

  1. 給那些很好奇的人: 國外reddit Thanus梗圖版
  2. 再繼續討論之前,可能會有人看過另一個一樣在探討Thanus的國外文章,,使用一個我真的不太清楚的方法叫體積模數,但是人家似乎是生理學家,所以可能比較準吧~ 大家可以的話也可以看看。
  3. 這兩個參數分別叫做肛管靜息壓和肛管最大收縮壓,其他還有像排便壓之類的數據,總之做一個直腸檢測,你就會有很多參數會知道,如果R編有空也更想投身這個研究的話,應該要去做一次檢測再來寫的……
  4. 這篇論文在這裡,基本上這篇文章的作者假設宇宙魔方是以奈米碳管打造,薩諾斯用多少力氣把它捏爆。
  5. 當然我們沒看過薩諾斯吃飯,更不用說知道他的大便是什麼材質,漫威宇宙充滿許多神奇元素,說不定他的大便也很厲害,或是用其他方法排泄(那幹嘛要有肛門?)。
  6. 原本這裡一大段是是用巨石強森當作模板的,但是發現希南又更壯、形態上比較像薩諾斯,而且體重比較接近,所以就改用約翰希南,重寫了一遍。
  7. 一般人的手掌大小差不多是160~180平方公分,而腳掌稍大一點,但是差距也更大,差不多是140~210平方公分。
  8. 我google了”World biggest dildo(世界最大假陽具)”…………網路世界真是好用。(到底誰要買這種東西啊?!)

參考資料:

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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