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海上絲綢之路——航道的各國拓展變遷史│環球科學札記(7)

張之傑_96
・2020/12/30 ・1668字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 554 ・八年級
  • 文/張之傑

和平號離開新加坡之後的下一站,原本是斯里蘭卡的可倫坡。然而四月二十一(復活節)可倫坡發生連環恐攻,全市戒嚴。二十四日船上宣佈,可倫坡停靠取消,改為馬來西亞的檳城。和平號五月二日抵達檳城,當晚九點十分啟航。此後航行十四天,經印度洋、紅海,穿越蘇伊士運河,停靠埃及賽得港。

其實我們從香港經新加坡,穿過麻六甲海峽進入印度洋,直趨紅海的航程,和古時的海上絲綢之路相若。所不同的是,古時的海上絲綢之路主要沿著海岸線航行,而我們盡量在大洋裡航行。現今航海有 GPS 定位,有聲納測定水文,有雷達測知前方狀況,在大洋裡航行反而安全、省事。

絲綢之路與香料之路。紅線為陸路,藍線為海路。美國NASA製作。圖:Wikipedia

阿拉伯人的航海精神,從〈天方夜譚〉看得出來?

遙想紀元前後,從印度洋到東方的航路原本由印度人掌控,印度教和佛教隨之傳到東南亞,佛教甚至傳到中國。早期前來中國的天竺僧人大多來自海上,達摩禪師就是經海路到達廣州的。法顯前往印度求法,回程也是走的海路。

七世紀回教興起,這條航路改由阿拉伯人掌控,他們的船雖小,但憑著冒險犯難的精神,和熟練的航海技術,卻能往來於東非、西亞、印度次大陸、東南亞和中國之間。《天方夜譚》的辛巴達故事,不正說明阿拉伯人的航海精神嗎?

阿拉伯人通商航海圖。鄭和下西洋時,伊斯蘭在亞非兩洲的分佈,已和現今相若。彭範先繪。

中國曾經是造船大國,但從未成為航海大國,遑論海權國家。宋、元期間,中國造的大船曾往來南海與印度洋,但主其事者以「番客」為主,也就是旅居中國的阿拉伯人、和波斯人及其後裔。十四世紀,著名旅行家伊本.巴杜達在其遊記中說,從印度西岸的卡利科特(古里)到中國,只能搭中國船,中國的大船有十二帆,可搭載千人!

十四世紀時,回教在亞、非兩洲的分布已和現今相若。當時孟加拉已是回教國家,印度西岸的古里、柯枝(今柯欽)等港埠,多由回教徒當政。現今馬來西亞、蘇門答臘及爪哇等地,已經或正在回教化。從東非沿岸到東南亞沿岸,到處都有阿拉伯人建立的城邦或貿易據點。即使在中國,廣州和泉州也有許多阿拉伯人定居。

長途跋涉!那條運送絲綢和香料的漫漫長路

地理大發現之前,中國的絲綢和瓷器,印度和東南亞的辛香料(胡椒、丁香、肉桂等),如經由海路運往歐洲,只能經由紅海而上,然後經由陸路,從現今的蘇伊士運河地區,前往濱臨地中海的亞歷山卓港。這條航路歐洲人稱為香料之路(spice road),葉門的亞丁港扼香料之路門戶,非回教徒的船隻是不准許進入紅海的。

西方人為了打破回教徒的壟斷,開始尋找通往東方的新航路。一四八七年,葡萄牙航海家迪亞士到達非洲最南端的好望角。一四九八年,葡萄牙航海家達伽馬繞過好望角,從東非的蒙巴薩到達印度西岸的卡利科特(古里),這時古里已看不到一艘中國船。中國的造船、航海事業自洪武起就沒落了,鄭和下西洋不過是落日餘暉。

為打破穆斯林對絲綢之路和香料之路的壟斷,1498年5月20日,達伽馬繞過好望角抵達印度西岸的卡利克特(古里)。水彩,約作於1880年。美國國會圖書館藏。圖:Wikipedia

明太祖盡罷沿海市舶司,嚴禁人民出海。永樂重設市舶司,只准外人前來做生意,對自己人卻防範更嚴,甚至將原有的海船悉數改為平頭船,使其無法遠航。我們歌頌鄭和下西洋,不要忘了朱元璋父子對中國航海事業的戕害。

遙想十五世紀,鄭和和西方探險家先後進軍海洋,鄭和作了七場海上大秀,西方探險家的幾艘小船卻改變了世界的政治版圖!長期遙遙領先的中國從此被趕過去了,直到現在,還不知何時才能救贖?


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張之傑_96
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張之傑,字百器,出入文理,著述多樣,其中以科普和科學史較為人知。


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你聞過下雨的味道嗎?讓我們一同探究它是怎麼產生的吧!

椀濘_96
・2022/05/04 ・3083字 ・閱讀時間約 6 分鐘

夏日雨季來臨,下雨前及正在下雨時,總能聞到一股特殊的氣味,濕濕的又有點清新,但大多時候卻不太喜歡,聞起來反而像霉味,甚至臭臭的,而我們總說那是「雨味」。

你是否也曾好奇過,這個形容不出、抽象的「下雨的味道」,究竟是怎麼產生的呢?

夏日雨季來臨總能聞到一股特殊的氣味,我們總說那是「雨味」。圖/Pixabay

最美的的英文單字 —— Petrichor 的由來

在經過漫長的乾旱季後,雨水落在乾燥土壤上時,混雜新鮮泥土與青草的氣味,這股聞起來令人愉悅舒爽的初雨清香,就叫 —— Petrichor。

撇除這樣優美浪漫的文學意涵,Petrichor 本身是個術語,專指下雨的氣味。

Petrichor 一詞首次出現在 1964 年的《自然》(Nature)期刊中,由兩位澳洲的 CSIRO(聯邦科學與工業研究組織)研究人員 Isabel Joy Bear 和 Richard G. Thomas 所創造。

該單字是由兩個希臘字「petra」以及「ichor」所組成;其中 petra 為岩石、石頭,而 ichor 則為希臘神話中神的血液。(聽起來就超厲害的!)

「岩石的血液」實際上是被大地吸收的植物油脂

而在該篇論文中,Bear 與 Thomas 揭露了令世人好奇許久「雨味」的來歷。顧名思義,Petrichor 一詞表明了此氣味來自於岩石內的液體,源自於兩人在實驗中證實,這個味道就是植物在乾旱期間分泌出的油,隨後這些油則被泥土、岩石吸收了。在乾旱時,油脂與泥土、岩石表面的其他化學物質相互發生作用,等到雨季來臨時,多種組合物的氣味被釋放出來。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。中文則將 Petrichor 譯為「潮土油」。

然而礙於當時技術尚未發展成熟,兩人尚未分解出該植物油脂的組成成分。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。圖/Pixabay

隔年(1965 年)Bear 與 Thomas 在《自然》上發表了另一篇關於 Petrichor 與植物生長的論文。

在長期處於乾旱或沙漠條件的地區迎來降雨時,植物種子萌發的反應會較迅速。因此兩人以此觀點帶入假設:該氣候條件普遍有利於 Petrichor 的累積,並從黏土(有黏性的泥土,內含多種礦物與金屬元素)和其他矽酸鹽礦物中釋放,兩者作為土壤的成分,似乎有可能伴隨著 Petrichor 內的一些物質,其可能對種子萌芽產生有利的影響。

然而,根據兩人實驗觀察,發現並非如此。

根據實驗結果所示,從礦物中提煉出的 Petrichor 顯著延遲了水芹、芥菜等種子的發芽和生長。此外,發現播種在濕潤後、原先為暴露在溫暖乾燥大氣條件下之材料的種子,與播種在未暴露或使用前已先經蒸氣蒸餾和烘乾之材料上的種子相比,發芽需要更長的時間、生長的速度更慢。

雨的味道其實細菌也有出一份力

在 Petrichor 一詞還未出現時,當時人們把下雨的味道形容為「泥質的氣味」( argillaceous odour) ,以表達下雨時所散發出的味道是來自土壤。

泥土中除了植物分泌的油外,還有細菌,也為「雨味」做了貢獻。

在土壤中的放線菌(Actinomyces)和鏈黴菌(Streptomyces),他們的代謝副產物——二甲基-9-烷醇(Dimethyl-9-decalol),該化學物質存在於孢子表層,並帶有泥土氣味,稱為土霉味(geosmin)或土臭素。那麼我們又是怎麼聞到土霉味的呢?

放線菌在長時間的乾旱時,代謝活動的速度會較慢;而在乾燥的環境下,細菌則製造孢子以利生存。當下雨前空氣轉為潮濕,泥土也變得濕潤,這能讓放線菌的代謝活動加速,因此也產生更多土霉味;等到下雨的時候,孢子因雨滴彈到空氣中,潮濕的空氣攜帶孢子飄散,便使我們聞到了土霉味。

孢子落在潮濕的土中則會變成菌絲的形態,土壤乾燥後又形成孢子,下雨時又再一次發生上述的過程,如此循環。

2010 年,麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology , MIT)研究雨滴對土壤的影響時,也進一步分析出了 Petrichor 的產生機制 。實驗觀察後發現,當雨水落在土壤時會釋放被困在液體中的氣體——氣溶膠(aerosols)粒子,而這些粒子會與前面提及泥土中的放線菌等細菌、植物分泌的油相互作用,在雨滴衝擊下,進而迸發出我們所聞到的下雨的味道。

閃電分解氧氣形成臭氧也是其中一個味道來源

還有臭氧,也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。

閃電的高能量會將大氣中氧氣(O2)分解成獨立的氧原子(O),其中一些重組為一氧化氮,接著又與其他大氣中的化學物質發生反應,有時會產生由三個氧原子組成的分子——臭氧(O3)。因雷暴[1]的下沉氣流將臭氧從高處帶到接近地面的高度,使我們能聞到淡淡的、像是漂白水的臭氧氣味(也有人形容像青草味),預告著大雨來襲。

除此之外,弱酸性雨水和地面物質發生反應、雨後植物揮發的精油等,與雨滴、空氣相互作用後,都是產生氣味的來源。

閃電也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。圖/Pexels

雨的味道可能暗示著某些訊息嗎?

這些被天氣攪動所產生的氣味,都可能傳遞著某些訊息。

有微生物學家認為,土霉味可能可以幫助駱駝找到通往沙漠綠洲的路,而駱駝則作為放線菌孢子的載體,幫助其散播。

至於人類,昆士蘭大學的人類學家對澳洲西部沙漠中原住民的文化做了調查研究。在當地,夏季之前來的第一場雨相當重要,濕潤的空氣混合了潮濕的樹葉油脂、尤加利樹、動物糞便和灰塵的氣味,而雨水能為袋鼠、鴯鶓[2]等動物解渴,沙漠也增添了幾分綠意。對他們而言,雨的氣味與綠意、生機有關,被認為是保護和清潔,也將世人與祖先聯繫著;學者將此稱之為「文化聯覺」(cultural synesthesia)。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。心理學家觀察到,儘管人類似乎對這些氣味沒有天生的反應,但我們確實會將之與自身的經歷聯繫起來。大雨可能帶來了潮濕、發霉的回憶,便不太喜愛雨味;對另一部份的人而言是淨化和提神的,從炎熱的天氣中解脫,大地也因雨水洗滌而有了生機、煥然一新。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。圖/Pexels

下雨時的味道不單單只由一個事件構成,它很複雜、很多元,每個單獨氣味的背後都有著一套機制,說起來,不單單只有生物學,還搭配著物理學、化學、心理學等,在多方交織下而有了豐富的解釋和體驗。

待下次下雨時,你就可以和身旁的人問起:「你知道下雨的時候為什麼會有味道嗎?」

註解

註 1:雷暴指一種產生閃電及雷聲的天氣現象,通常伴隨著滂沱大雨。
註 2:鴯鶓(Dromaius novaehollandiae),別名為澳洲鴕鳥;是現存世上第二大的鳥類。僅分布於澳洲,為國徽上的動物之一。from wikipedia

參考資料

  1. 潮味、土味、青草味 有沒有聞到下雨的味道?——科學月刊
  2. Nature of Argillaceous Odour
  3. Petrichor and Plant Growth
  4. Aerosol generation by raindrop impact on soil
  5. Why you can smell rain
  6. Storm Scents: It’s True, You Can Smell Oncoming Summer Rain
  7. Why Does Rain Smell Good?
  8. 為什麼下過雨之後,地上會有個怪味?

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椀濘_96
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喜歡探索浪漫的事物; 比如宇宙、生命、文字, 還有你。(嘿嘿 _ 每天都過著甜甜的小日子♡(*’ー’*)