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勞動節特輯:科學大盤點!這些是你上班累積的身體債嗎?

PanSci_96
・2019/05/01 ・2679字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 513 ・六年級

只要是適用勞基法的員工,五一勞動節便視同國定假日是可以放一天假的(除了軍公教和醫院,這也是今年許多新聞在討論的議題啊)。根據泛科學不科學的編輯部調查,上班根本是累積壞習慣的補習班:像是酗咖啡、久坐、加班加班加班(我也是千百個不願意)、讓同事感情變差的開放式辦公室、長時間盯著螢幕的各式後遺症,你也有以上症頭嗎?讓我們來一一細數,順便來個好文盤點吧!

想到要上班頭就好痛啊啊啊啊啊!圖/ pixabay

每天都一定要喝咖啡!但怎樣才是太超過?

咖啡因在現代人忙碌的生活中扮演重要的角色,許多人早上會喝杯咖啡醒腦,中午用餐後血糖上升,頭腦感到昏昏沉沉時,不少人又會想再來一杯咖啡提個神。但你知道為何咖啡能提神呢?每天的咖啡攝取量上限又是多少呢?

咖啡讓人清醒, 是因裡面所含的咖啡因 (caffeine),而咖啡因的化學結構和會讓人昏昏欲睡的腺苷 (adenosine)非常接近。所以當我們攝取咖啡時, 咖啡因會穿過血腦障壁與腺苷受體 (adenosine receptor) 結合抑制其活性(receptor blockade),讓大腦「暫時」不想休息。所以當你已經覺得愛睏的時候,喝咖啡就來不及啦,因為腺苷已經和腺苷受體結合了。

健康成人每天咖啡因建議攝取量為 400 毫克,相當於大約3~5杯咖啡。

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咖啡因對一般人健康的「利」與「弊」已廣泛在不同文獻探討,綜合所提到的「利」,包括提振精神、增加警覺性、專注力和反應力、降低心血管疾病和神經退化疾病,甚至長壽等;「弊」則包括心悸、引發睡眠障礙、焦慮、易怒、影響骨骼健康和腸胃功能,對懷孕婦女則可能影響胎兒健康。但因各文獻證據的強弱不一,需要專業者才能評斷這些結論的有效性及對個人的適用性。

更多關於咖啡的小知識,很推薦可以看這支動畫喔:

一直一直一直盯著螢幕看,然後會不會就瞎掉了?

不會。
但長期使用3C產品還是會有一些相關的眼疾,不只有近視和老花,還有可能會引起黃斑部病變。因此建議若你的職業會一直一直盯著螢幕看的話,建議能定期檢接受定期的眼科檢查,一旦發現視力退化,也不要只以為是近視或老花眼發作,應該立即向眼科醫師報到。

那護眼吃葉黃素有效嗎?目前研究認為,葉黃素除了能夠抗氧化之外,還能降低視網膜黃斑病變的機率,降低藍光對視網膜的傷害。其他護眼產品,例如蝦紅素、花青素等,請參考這篇文章:除了葉黃素,想保養眼睛還能吃什麼?常見護眼營養成分盤點

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那麼下班睡前最喜歡的躺在床上關燈滑手機眼睛又會不會瞎掉呢?

也不會。詳細推倒 推導歡迎參考這篇文章:關燈滑手機眼睛會不會瞎掉?

然後也要注意使用時姿勢要正確喔,如果脖子僵硬請看:

還不睡?這是那些熬夜欠下的債

儘管在熬夜之後,每個人所感受到的自覺症狀各自不同,但在代謝觀點的科學研究已經指出:睡眠剝奪(sleep deprivation)會使體重增重,進而提昇肥胖、代謝疾病 、甚至心血管疾病 等風險。關於這些代謝異常成因的說法目前並不統一,但是確實也有研究指出在睡眠不足的人身上有找到醣類代謝以及內分泌系統的紊亂。

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我們在熬夜之後,透過一杯咖啡或是一罐營養飲料或許可以提神醒腦,卻顯然無法挽回因為熬夜造成的種種代謝紊亂的事實。或許我們可以期待有一天能夠將這些代謝上的失調一網打盡的「免睏」問世,然而睡眠不足所造成的影響牽連甚廣,成功率只能說是未知數。當前最中肯建議大概是:好好睡上一覺吧!

過勞真的會死嗎?超時工作對健康的影響

近年來,研究指出工作壓力、加班、工作不穩定等因素,都可能會增加罹患心血管疾病的風險。2015年十月,醫學權威雜誌《刺胳針》(The Lancet)發表了一篇跨國性的報告,彙整了歐、美和澳洲的研究,其中包括了超過六十萬名的勞工,平均追蹤8.5年。

結果發現每週工作超過55小時的勞工,和工作36-40小時的勞工相比,高工時的勞工罹患中風的風險增加了33%。而即使是工時稍短的情況(每週49-54小時),中風風險仍會增加27%。顯見工作時數增加,勞工的健康情況有可能因此而變差。

然而,影響疾病的因素極多,包含職業、性別、社會地位等,都會影響罹病的機率,並非簡易的單向關係就能解釋。但仍值得有關單位多注意,以及別一直加班為老闆賣命了,人生是自己的啊!

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好的辦公室讓人更愛辦公事?

你的辦公室是哪種辦公室呢?你又愛不愛在這樣的辦公室辦公事?

在Facebook,即使高階主管也沒有特別的辦公室,這個巨大的辦公空間,一張辦公桌挨著另一張辦公桌,希望能夠創造一個促進合作的工作環境。像 Facebook 這樣的「開放式辦公室」,在美國發源於50年代,70年代開始盛行。相較於傳統封閉型或有隔間的辦公室,這種辦公室設計方式能夠創造更多空間,促進同事間的溝通與互動,進一步影響員工士氣和工作效率,當然也可大幅降低裝潢的費用。卻也可能帶來一些負面的影響,因為沒有隔間的關係,隔壁的電話聲、打字聲、說話聲……聽得一清二楚,沒有隱私也容易被打擾,有可能伴隨工作壓力、降低工作滿意度,最終也可能影響工作產出。

Google 的空間則在設計時嘗試創造一些「偶遇」的機會,因為你無法預知創新和新的想法什麼時候發生,所以在設計各種設施和行進動線的時候,需要考慮如何讓工程師或創意人才聚在一起。而根據他們的觀察,在餐檯偶遇,比傳統會議室裡進行的討論來的有效 !

改變辦公室的設計的確能夠改變一個人或團隊的工作方式,也能夠形塑企業文化。除了空間與動線的配置外,研究也發現,工作環境中有窗景、植物和明亮的色彩可提升正向情緒。如果以藍色和紅色為主的辦公室相比,在藍色辦公室工作的員工憂鬱指數比較高。

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如果能發懶誰想上班,而工作的模式也大大影響著我們的日常作息。你有哪些因為工作累積的好習慣或是壞習慣呢?在五一勞動節的這天來跟我們聊聊吧!

祝天下的好員工都不會遇到慣老闆!XD

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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那個月亮,那個喜鵲,七夕的 Google Doodle 看起來不太科學
余海峯 David
・2022/08/11 ・1435字 ・閱讀時間約 2 分鐘

七夕是牛郎織女每年一會的浪漫日子。在這麼浪漫的日子,最適合的話題當然是科學了。

多少喜鵲才夠跨越銀河?

牛郎織女在每年的七夕,即農曆七月七日,於鵲橋相聚。所謂鵲橋,就是由無數喜鵲搭建而成的橋梁,牛郎和織女各自從兩邊走到鵲橋中間,浪漫不已。

喂,等等,動保團體都去哪裡了?這不是明目張膽的虐待動物嗎?

稍安毋躁。能夠飛越銀河的當然不會是一般鳥類,可以在真空的宇宙空間中飛行的必定是神鳥啦!神鳥應該不在凡人立法規管的保護範圍內,就算真的要管也是天庭的事吧。

(謎之音:究竟真空中要翅膀有鳥用啊!)(再謎之音:究竟真空為什麼要橋梁啊!)

聽故不要駁故。我們有興趣的是究竟每年一次牛郎織女相聚要勞動多少隻神鵲呢

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假設神鵲的大小與地球上的普通喜鵲相若,而且假設鵲橋只有一層(沒有鵲踏鵲的情況出現),我們就能算出每年天庭需要出動多少隻神鵲。地球上的喜鵲(Pica)有幾個不同的種,其中歐亞喜鵲(Eurasian magpie)身長若 45 公分(其中一半是尾巴的長度):

歐亞喜鵲(Eurasian magpie)。圖/Wikimedia

那麼銀河呢?在地球上望出去,我們見到的是銀河的垂直切面,因此牛郎織女跨越的其實並不是銀河的闊度,而是銀河的厚度。銀河其實就是我們身處的銀河系的圓盤,擁有千億顆恆星,從銀心到圓盤的邊緣直徑大概 5 萬多光年,但厚度卻只有 1 千光年

1 千光年即是光線也要飛 1 千年才能跨越的距離,我們就暫且不要深究為何牛郎織女能在一個晚上橫跨這個距離了。光速等於每秒跑 299,792.458 公里,因此 1 千光年就等於 9,454,254,955,488,000 公里。神鵲排排隊,1 公里就能排 222,223 隻。所以,我們需要 9,454,254,955,488,000 × 222,223 = 2,100,952,898,973,409,824,000 隻神鵲才能橫跨 1 千光年的距離。

噢不,由於牛郎織女有兩隻腳,因此實際上需要 2 倍數目的神鵲,即是大概 42 萬億億隻神鵲才足夠。

攝影師到底在哪裡為牛郎織女拍攝 Google Doodle?

呃,我相信天庭會好好慰勞那些神鵲的。現在我們來看看 2020 年七夕時,Google 發佈的 Doodle 作品:

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2020 年七夕(8 月 25 日)的 Google Doodle。圖/Google

大家發現問題了嗎?

農曆屬於陰陽曆,即是其曆法同時基於太陽和月球的運行。農曆的月份必定始於新月(初一),中間是滿月(十五),終於新月(廿八)。七夕是農曆七月七日,因此月球此時應該是半月,但在這幅 Google Doodle 裡面卻是滿月!這令很多人大惑不解,有些人甚至嘲笑 Google 工程師的無知。

雖然我並沒有受薪於 Google,但基於科學精神,且讓我來嘗試為 Google 解圍:真的有可能在七夕拍攝得到牛郎織女在鵲橋上相聚,而背景是滿月的照片嗎?

答案是肯定的!秘訣就在於「Easy 天文地科小站」提到的「我們不能用凡夫俗子在地球上的角度看事情」。

由於牛郎、織女、神鵲們都是神仙,我們合理假設攝影師也是神仙。既然攝影師是神仙,那當然不會局限於凡人的攝影角度吧。因此,我們看看下圖,就知道這幅 Google Doodle 是如何拍攝的了。

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神仙攝影圖解。圖/余海峯

如果你看到這裡,恭喜你,你跟我們這些科學家一樣很閒。

余海峯 David
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天體物理學家。工作包括科研、教學和科學普及。德國馬克斯・普朗克地外物理研究所博士畢業。現任香港大學理學院助理講師。現為《立場科哲》科學顧問、《物理雙月刊》副總編輯及專欄作者、《泛科學》專欄作者。合著有《星海璇璣》。

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2020世界地球日,一起玩 Google doodle 遊戲學蜜蜂小知識!
PanSci_96
・2020/04/22 ・1366字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 527 ・七年級

玩過今天的 Google Doodle 了嗎?為了慶祝世界地球日 50 週年,Google Doodle 以蜜蜂 (bee) 做為遊戲主角,讓大家體驗沾花粉與授粉的過程,並提供關於蜜蜂的小知識,就讓我們來了解一下吧!

大眼瞪小眼,此眼非彼眼

蜜蜂具有一對複眼 (compound eyes) 與三個小小的單眼 (ocelli)。其中,位於頭部兩側、又大又明顯的複眼是由許多的「小眼」(ommatidia) 單元所組合而成,每一個小眼上都具有角膜鏡 (corneal lens) 和晶錐 (crystalline cone),能夠將光線集中並聚焦在數個延長、環狀排列的網膜細胞 (retinula cell) 上,而在小眼的中央則具有能夠接受光的感桿 (rhabdom) 構造。

由於小眼環狀排列的一叢視網膜細胞外圍被一圈吸光的色素細胞(pigment cell)所包圍,導致每個小眼獨立成像,並與相鄰的小眼分開來,而當所有小眼的影像加在一起時則可提供全景式的影像,便是所謂的聯立影像眼 (apposition eyes)。

圖/slideplayer, after Snodgrass, 1935 / Wilson, 1978 / CSIRO, 1970 ; Rossel, 1989

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至於在頭頂上、複眼之間則具有排列成三角形的三個小單眼,其最外層的透明表皮覆蓋在同樣透明的真皮細胞上,因此光線可以透過去並到達由許多感桿組成的網膜細胞上,然而由於進入單眼的光線聚焦在感桿之後,所以視網膜只能接收到模糊的影像

單眼主要會整合大視野範圍的光線,對低強度的光或光的細微改變相當敏感,但並不具有高解析力,故通常作為飛行時控制上下左右搖擺的水平儀,和記錄與白晝行為節律相關的光強度週期變化。

女王大人高高在上

真社會性 (Eusociality) 高度發展的蜜蜂蜂群中通常會有蜂后 (queen)、工蜂 (worker)、雄蜂 (drone) 三個角色。蜂后與工蜂皆為雌性,蜂后體型較大,能夠產卵甚至抑制其他工蜂的生殖能力;而工蜂則負責建造蜂巢蜂室、搜尋獵物、守衛蜂巢與餵食幼蟲,至於雄蜂則會與蜂后交配,提供精子,由於其交尾器會在交尾後撕裂,雄蜂便會因而死亡。

圖/IRISH BEEKEEPERS ASSOCIATION CLG, after Winston, 1987

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誰知盤中飧,蜜蜜皆辛苦

外出的工蜂會採集花蜜,並將其收集在腸胃 (proventriculus or honey stomach) 當中。當工蜂回巢後,便會將花蜜吐出 (regurgitate) 並傳給內勤的工蜂,接著內勤的工蜂便會將花蜜消化並反覆的吸入再吐出,製造泡泡來增加表面積,好讓原先花蜜中高達 70~80% 的水分能夠慢慢蒸發,並藉由消化酵素將蔗醣水解為葡萄醣與果醣,同時分解掉其他澱粉與蛋白質,增加酸度。之後便會將蜂蜜存於巢中,藉由巢中的高溫與搧風,使得水分降低至 18% 左右,讓糖份濃度過飽和而能避免發酵 (fermentation) 後,便會以蜂蠟封存起來。

圖/Pixabay

除了上述以外,Google Doodle 還提供了更多有關蜜蜂本身的知識,以及蜜蜂對自然生態的不可或缺,像是全世界有三分之二的農作與 85% 的開花植物都需要仰賴他們授粉,以及蜜蜂被科學家視為關鍵物種 (keystone species),如果沒有他們的存在則可能整個生態系統將徹底崩潰等等,可見其無可取代的重要性。

那麼,在世界地球日 50 周年的今天,你對維持生態的蜜蜂們更加了解了嗎?

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資料來源

PanSci_96
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