【特輯】認真的科學家最搞笑之「搞笑諾貝爾獎」

今年(2019)的搞笑諾貝爾獎頒獎典禮即將於 9月12日盛大展開,在開始之前,我們一起來回顧搞笑諾貝爾獎的點點滴滴,為今年的頒獎暖身吧!看看搞笑諾貝爾獎究竟是什麼?又有什麼有趣的歷屆得獎研究呢?

認真嚴肅,卻又不失幽默風趣的研究和科學家,就是搞笑諾貝爾獎的最佳人選!圖/Giphy

那些搞笑諾貝爾獎的二三事

搞笑諾貝爾獎 (Ig Nobel Prize) 是將 Ignoble(不名譽的)和 Nobel Prize(諾貝爾獎)這兩詞做結合。它並不是要諷刺諾貝爾獎,而是對諾貝爾獎做了一個有趣的模仿,頒給那些完成一些「乍看令人發笑,後又引人深思」成就的人 ,大多得主都是真真實實的科學家,當然也有些例外。

蛤?什麼是搞笑諾貝爾獎?天生幽默風趣的我,自信中帶有瘋狂的火焰,可以成為它的得主嗎?

根據搞笑諾貝爾獎的官網,你隨時都可以提名任何人或團體成為候選人(甚至是你自己),只要寄封信就好了!

只不過,雖然可以提名你自己,但很難得獎!依據搞笑諾貝爾獎官方統計,每年的提名者中平均 10~20% 為自我推薦,但這群人卻很少很少得獎。這代表這些搞笑諾貝爾獎得主在做研究的時候其實是很認真的,並非以獲得搞笑諾貝爾獎為目標,莫名出現這樣的「笑果」可能也是他們始料未及的。

擁有台灣國籍的諾貝爾獎得主,我們可以想到李遠哲、丁肇中,那台灣也有人得過搞笑諾貝爾了嗎?

別懷疑真的有,而且還獲得了四次!其中,甚至連「立法院內政客們的拳打腳踢」都獲得了搞笑諾貝爾和平獎!

創辦人馬克.亞伯拉罕斯(Marc Abrahams)TED演講

《科學幽默期刊》的共同創辦人馬克.亞伯拉罕斯(Marc Abrahams)曾在 1999 年撰文以及後續許多訪問中,談過他怎麼看待這個他所創辦、看似非常不正經的獎項,他說搞笑諾貝爾獎並非用來嘲諷這些得主,也不是要去評論這些研究的好與壞,或是討論這研究室重要或不重要。

這些科學家做的事情可能常被形容為瘋狂、搞笑或不認真,但事實上搞笑諾貝爾獎希望大家看到這些與眾不同、具有想像力的想法,也希望讓人重新發現科學是一個有趣的事情。

現在,我們知道了搞笑諾貝爾獎大概是怎麼一回事了,接下來一起回顧幾則有趣的得獎作品吧!

除了數錢,口水拿來去汙也很好用唷!

想出這個研究的是一位葡萄牙里斯本的博物館文物保存研究者,在平常的文物保存工作過程中,她注意到有許多館內的文物保存員偏好用自己的口水來擦拭各種文物表面,因此,他開始針對雕刻上不同的顏料區域分別進行測試,沒想到的是,這些常用的清潔品都比不上口水的威力,口水對測試中 8 種顏色的顏料全都有清潔效果,而且不會傷害表面;其他的清潔品大多都只有微弱的效果,甚至是看不出差別。

典禮上特別請來了哈佛藝術博物館館長、策展人 Francesca Bewer,在台上現場示範用口水擦拭一張充滿灰塵的畫。

為了要了解口水為什麼可以這麼強,她們鎖定了口水中含量很高的酵素:𝝰-澱粉酶 (𝝰-amylase)。他們把口水拿去用離子交換樹脂處理,把 𝝰-澱粉酶分離出來,拿純化過的澱粉酶和去除電解質的口水(透析後的口水)、還有加熱過後的口水來比較。

測試結果發現單純只有 𝝰-澱粉酶的清潔效果和去除電解質的口水一樣厲害,而加熱後的口水,因為酵素結構被破壞,所以沒有任何效果。

研究人員還另外準備了兩種不同來源的 𝝰-澱粉酶,一種是由麵包配上酵母菌產生的,而另一種則是來自人體腸道內的微生物 (枯草桿菌 Bacillus subtilis) ,測試結果發現這兩個來源的 𝝰-澱粉酶也跟口水本身的清潔效果一樣強。也就是說,以後想要清潔物品表面,再也不用擔心吐口水吐到口乾舌燥,還會被別人覺得很噁心,才能把東西擦乾淨了,我們也能有很好的替代方案可以用!

你也是馬尾控嗎?找出馬尾的方程式!

來自英國劍橋大學的Raymond E. Goldstein 教授所主導的研究,他們推導出可用來描述馬尾形狀的方程式,並發表於物理學界頗具領導地位的《物理評論通訊期刊》(Physics Review Letters)上。

這個問題看似簡單實而複雜,在現實生活中我們可以看到各式各樣的馬尾,科學家要怎麼從這麼多變因裡求出馬尾方程式呢?

在論文中,他們把每一根髮絲視作有隨機曲度的彈性線段,再利用流體力學中的連續方程式來描述儲存在髮束裡的「能量」。

這邊所說的能量,共有三個項:其一是彈性能、其二是重力能、其餘未描述到的能量全部算入第三項,稱之為髮絲束縛能 (fiber confinement energy)。彈性能的原理就如彈簧,是頭髮本身的彈性所儲存的能量;重力能更直觀,就是髮束重量的位能,前兩項能量用牛頓力學的公式即可表達。但第三項的束縛能,主要是成千上萬的髮絲無序地交錯、接觸、壓擠所儲存的能量,要將之公式化則需用到統計物理的技巧。

馬尾的清新形象深植人心。 來源:電影《那些年,我們一起追的女孩》

馬尾的清新形象深植人心。來源:電影《那些年,我們一起追的女孩》

這種技巧其實和「理想氣體方程式」很類似,我們不可能描述每一顆氣體分子的運動模式,但可以用 PV=nRT 的公式去描述氣體團壓力、密度和溫度的關係。同理,要看各別髮絲的交互作用很複雜,但以整個髮束的角度切入,反而可以得到簡單的狀態方程式。

能量方程式寫出來後,利用最小勢能定理(Minimum total potential energy principle),將能量方程式對髮束長度做一次微分之後,等於零之解即為處於「穩定平衡」狀態下的馬尾方程式。換句話說,就像水會往低處流一樣,髮束也會自動跑到勢位能最低的形狀。

腎結石怎麼辦?來坐雲霄飛車試試看!

病患興奮的告訴醫生,當他搭了一次迪士尼的巨雷山雲霄飛車,過兩分鐘後,一顆腎結石就掉出來了!而且每搭一次就掉出一顆腎結石!

為了證實病患所言不假,醫師依據該病患的腎臟斷層掃描的結果, 3D 列印出一個矽膠腎臟模型之後,再裝進尿液、病患掉出來的三顆腎結石,再把這些實驗材料裝進背包,並讓每一顆腎結石搭 20 次迪士尼的巨雷山雲霄飛車。

實驗結果,發現搭雲霄飛車確實可以幫助排出腎結石。研究顯示,如果患者搭雲霄飛車時坐前面位置,有 16.67% 的機率可以排出腎結石;坐後面的話,排出腎結石的機率提高到 63.89%

不過奇特的是,如果改搭「飛越太空山 (Space Mountain)」和「搖滾雲霄飛車 (Rock ‘n’ Roller Coaster)」這兩個更刺激的雲霄飛車,效果都沒有去搭巨雷山來的好。瓦廷格認為巨雷山大勝的原因,是因為巨雷山有很多快速上衝又下墜跟急速轉彎的設計,患者身體在強烈擺盪之下,便容易將腎結石排出。

驚險刺激的雲霄飛車,說不定可以成為腎結石的療法之一。圖/Pixabay

因此瓦廷格下了一個小結:若想排出腎結石,不用去搭時速 110 公里,或是有高速迴轉的雲霄飛車,像巨雷山這種最高 35mph (時速 56 公里)的中等強度雲霄飛車,搭配眾多快速上衝又下墜跟急速轉彎,搭個兩分半鐘就很夠用了。

確認過長相跟身高,就能知道你的陰莖長度?

民間傳聞中,有各種從身高、鼻子大小、眼睛、脖子、屁股,甚至是中指長度來推測生殖器大小的猜測方法,那麼,這些傳說到底有沒有科學根據呢?

榮獲搞笑諾貝爾獎統計學獎的這兩位醫生,就是透過身高與腳掌長度,來研究它們與陰莖長度之間的關係。

為了做這個研究,傑拉德.貝因醫生與凱利.辛門諾斯基醫生召集了六十三名,願意讓人量測相關部位的男人,他們的身高介於 157 到 194 公分,腳掌長度介於 24.4 到 29.4 公分。陰莖長度則介於 6.0 到 13.5 公分;這是在陰莖勃起時量測的。

若陰莖真的和腳掌大小高度相關,小腳的男生會不會想買大號一點的鞋子來虛張聲勢呢?圖/Pixabay

他們的分析結果指出,一個男人的身高與其陰莖長度,是弱相關性(弱相關是他們的說法);而腳掌長度與陰莖長度也是屬於弱相關性

他們的結論是:「我們的資料⋯⋯可明顯看出,要從腳掌大小或身高來預告某人的陰莖尺寸,實際上是沒有用的。」由於傑拉德.貝因醫生與凱利.辛門諾斯基醫生讓一般人也覺得統計學很有趣,因而贏得了 1998 年搞笑諾貝爾獎統計學獎。

看完這麼多引人發笑的研究與介紹,是不是也開始好奇今年的搞笑諾貝爾獎了呢?歡迎大家與泛科學一同共襄盛舉,追蹤我們未來一系列搞笑諾貝爾獎的文章與活動!讓我們在認真又幽默的科學研究裡面一起大笑,徜徉在科學帶來的幸福與滿足吧!


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