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飛行科技空想淺談首部曲:一趟科學旅行的饗宴,一段飛行夢想的懷思

oeo
・2012/09/18 ・4897字 ・閱讀時間約 10 分鐘 ・SR值 523 ・七年級

「一八○二年六月,洪博爬上當時公認的世界最高峰,也就是祕魯欽博拉索山的火頂山,海拔六二六七公尺。…儘管危險,洪博還是明察秋毫,注意到一般人忽略之處:『在雪線之上,也就是一六九二○英尺的高處,有些岩石上仍有苔蘚。上一次,我們再比那裡低了二六○○英尺之處,看到綠色苔蘚。龐普蘭德(洪博的伙伴)在一五○○○英尺的高處,抓到一隻蝴蝶:我們在比那裡高了一六零零英尺之處,看到一隻蒼蠅…』」這是在《旅行的藝術》一書中,提到的科學旅行家或說旅行科學家洪博獨到之處的一段描述。

今年七月的台東之行與參觀的「2012台灣熱氣球嘉年華」,居然就有幾分那樣撼動人心的「科學旅行」意境與體會。如同對作家艾倫狄波頓旅行主題作品的評論,如果這趟旅行的背後有一個靈魂,絕不是馬可波羅和麥哲倫,而可能會是達文西或達爾文;絕不是哥倫布和鄭和,而可能會是洪博或法布爾;絕不是凱薩和狄亞士,而可能會是巴斯卡或蒙田…。這種旅行,不見得是指一般所謂田野調查和實地觀察性質的科學工作與正規實驗,而是從一種親身經驗啟發的科學思考與情懷。從那天開始,心中就一直有一股衝動,要將這樣的驚喜與生意分享給三種朋友,一種是真正喜歡科學的,一種是時時熱愛旅行的,另一種就是完全享受生活的。

一晚在素食餐廳,暑假迷上西遊記卡通的兒子和女兒看到牆上的一幅「八仙過海」圖,開始好奇地問起一些直白而好玩的問題,例如為什麼孫悟空可以飛那麼遠而唐三藏卻不能 / 不要?八仙中為什麼有的這樣飛有的那樣飄?甚至我還必須從頭幫他們複習:其實在超級英雄的正義聯盟中(超人、蝙蝠俠、蜘蛛人),真正會飛行的只有超人,蝙蝠俠算是滑翔,蜘蛛人算是擺盪和跳躍(我真的認為,許多小孩其實就是最專業有格的口試委員,最容易問岀一些根本、難搞但妙趣橫生的科學問題,當然,是在大人擁有飽足精神與高段修養的前提之下…),八仙過海圖的俗世重點,當然在於「八仙過海,各顯神通」,小孩們對這些仙人騰空過海的法寶與技術,是充滿好奇與欣賞的。同樣的,這次台東科學之旅的重點,也是自己稍微用心對於掙脫(或利用)地心引力與飛行科技的一種提問與觀察,從各國熱氣球到白痣珈蟌,從噴射戰鬥機到石牆蝶,無論人造與野生,絕對不只八仙,說「八百仙飛天,各顯神通」都不為過!

人類和飛行之間,或者應該說人類和地心引力之間的關係是非常奧妙與糾結的,不要說夢想,就連夢境,都可以說「飛行」是一種可正可邪的事物。不知道是不是每一個人有這樣的經驗和記憶:自己作過的好夢與噩夢中,都有以飛行為主題的,一種例如是自己展現一股小小的飛行超能力,神氣活現地「飛」奔跳耀,瞬行百里;另一種同樣是騰空,不過加入一種「失控」的元素,毫無著力地被拋離地表,身體不知會飄落何方,感受上有一種莫名的恐懼!這樣可正可邪的飛行夢境記憶與經驗其實提醒我們一件事:飛行的本質一定並非完全貼近虛幻、夢想與浪漫,而應該比較趨向現實、生存與科學,但兩端之間又充滿重合與混雜,像是台大昆蟲系教授朱耀沂就曾打趣地說過一句科學半笑話:世界上只有兩種生物擁有「真正的翅膀」,就是天使與昆蟲!

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這次「2012台灣熱氣球嘉年華」的主題當然是熱氣球,很高興它還用心地安排了各國團隊的參與,形式氣氛上增添了一些科技的國際性視野。而(熱)氣球(英文:Balloon)是航空器的一種,在飛行科技分類的位階上屬於單純利用空氣浮力的無動力浮升器(其他則有空氣浮力與空氣動力混合、單純利用空氣動力與其他分屬無動力系統與動力系統各類)。它的飛行原理也可以說是最簡單的,它配備填充氣體的袋狀物,當充入氣體的密度小於其周圍的環境的氣體密度,且由此壓力差產生的靜浮力大於氣球本身與其搭載物的重量時氣球就可浮升。氣球作為一種交通工具可用來運載觀測儀器和乘客,只裝載設備的無載人氣球經常用於對高空大氣環境的科學研究,有時也用於測定宇宙射線。很多人不知道,其實熱氣球最早是由中國人發明的,稱為天燈或孔明燈,約在公元二世紀三世紀被發明,被用來傳遞軍事信號。知名學者李約瑟也指出,1241年蒙古人曾經在李格尼茲(Liegnitz)戰役中使用過龍形天燈傳遞信號。而歐洲人到了1783年才向空中釋放第一個內充熱空氣的氣球。(參考資料:維基百科)

到了十八世紀法國造紙商孟格菲兄弟在歐洲重新發明了熱氣球。他們受碎紙屑在火爐中不斷升起的啟發,用紙袋把熱氣聚集起來做實驗,使紙袋能夠隨著氣流不斷上升。1783年6月4日,孟格菲兄弟在里昂安諾內廣場做公開表演,一個圓周為110英尺的模擬氣球升起,飄然飛行了1.5英里。同年9月19日,在巴黎凡爾賽宮前,孟格菲兄弟為國王、王后、宮庭大臣及13萬巴黎市民進行了熱氣球的升空表演。同年11月21日下午,孟格菲兄弟又在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次載人空中航行,熱氣球飛行了25分鐘,在飛越半個巴黎之後降落在義大利廣場附近。這次飛行比萊特兄弟飛機飛行早了整整120年。在充氣氣球方面,法國的羅伯特兄弟則是最先乘充滿氫氣的氣球飛上天空的。(參考資料:繪本《宇宙》維基百科)

時空拉回到台東市區,尤其在市區內一座森林公園,不知什麼原因,那幾天的天空中,軍機穿梭格外頻繁,似乎在提醒著人們它們才是空中霸者的存在。然而「飛機又是怎麼飛的?」這看起來基本通俗的問題,其實有著非常複雜深奧的答案,甚至是現今科學還沒有辦法作完整解釋與掌握的,至於所謂早期教科書上提的白努利定律與傳統流體力學,例如「由於機翼的上方是彎曲的,因此上方距離會比下方來得長,因此被分成上下兩股的空氣為了要同時匯流在一起,通過上方的空氣速度就必須要加快才行。」「這樣一來,根據白努利定律,由於上方的空氣速度變快了,因此其壓力降低。於是機翼的上下就產生了壓力差,使得機體被由壓力高的地方往壓力低的地方推,也就是由下往上推。」「而這,就是飛機之所以能飛起來的原因。」之類的說法,不是無法全面解釋,就是被後面的現實觀察與科學研究給推翻了(參考資料:《99.9%都是假設》、《飛行的奧祕》、癮科學),正如我的一位機師社友說(不知道算不算恐怖笑話?):「自己駕駛客機都已經有好幾年的經驗,卻無法完全搞懂飛機到底是怎麼飛的?!」

人類科技和天然生物之間的競合相長、愛恨情仇不是三言兩與可以道盡的,就像一般流傳萊特兄弟的飛機創作是受到鳥類飛行的啟發,就連兄弟倆的意見都是不同調的,韋伯‧萊特在自傳中堅持認為鳥類是他們教育的一部分;另一位奧維爾‧萊特則認為鳥類飛翔的觀察只給了他們靈感(參考資料:《科技恩仇錄》)。而在1920至1930年代有數百家從事研發、製造並販賣飛機的小公司,據航空工程師與名作家諾威估計,那段期間共有十萬種不同的飛機在天上飛來飛去。世界各地都有狂熱的飛機研發者,忙著把飛機兜售給大無畏的飛行員以及菜鳥航空公司。許多飛行員最後都撞了機,許多航空公司最後也都破了產。在這十幾萬種形形色色的飛機中,大約只有一百種存活下來,形成今日航空的基礎。飛機的演化過程活脫脫就是達爾文的演化流程。…少數存活下來的飛機,全都極為穩定、經濟又安全(參考資料:《想像的未來》)。當我正仰望著天空,追蹤飛機的來處去向時,幾隻園區復育或招引的樺斑蝶和鳳蝶又從面前翩翩飛舞而過,加上稍早遇到的眾多紫斑蝶和善變蜻蜓,以及手邊剛好有一篇科學人雜誌標題為<蜘蛛吹氣球>的科學新聞,提到一些初生蜘蛛可以利用「蛛絲氣球」進行播遷,讓人不得不又驚想起這些不到0.01克的小東西,無論在飛行模式、細微構造與遺傳資訊各個方面,依然著實展現浩瀚天地,宏偉生命的精妙與感動,尤其在科學上的,如同詩人華滋華斯認為,我們發現自然「可愛」,就會在我們自己身上找尋好的特質。…風景的壯觀教我們尊敬,自己卻一點也不驕傲,那種謙恭遠遠超越了我們。要探尋這些,又是另一趟旅程,另一個故事了…

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哲學家尼采曾提到「豐富人生」這個語彙。一八七三年的夏天,他寫了一篇論文,來區分蒐集事實與運用已知事實:前者像是探險或研究,後者則是內在或心靈的充實。他不同於一般大學教授,認為前者沒有什麼,而讚揚後者。「歷史對人生的利弊」這篇論文一開始即表示,以近乎科學的方式去蒐集事實註定徒勞,真正的挑戰是利用事實「豐富人生」。他引用歌德的話:「如果只是教我怎麼做,而不加以解釋或不能激勵我的行動,我都厭惡。」我喜歡欣賞飛行,探究飛行物不是沒有原因的,一向給人樂觀甚至調皮形象的科學家費曼曾表示:「我們很幸運,能活在一個還有多新發現的年代。這就像發現新大陸一樣—你只能發現美洲一次。我們這個年代事發現大自然基本定律的年代,這個日子永遠不會再來了。」我寧可相信他這句話是開玩笑的,因為這樣的觀點有些消極,讓我想起禪門中,義天久仰慧林宗本禪師的德行,特地執弟子禮前往拜訪,並與慧林宗本禪師探討起自己修習過的《華嚴經》,慧林宗本禪師問:「佛以法身宣講《華嚴經》,而法身是遍滿虛空,充塞法界,他已把虛空遍滿了,法界充塞了,在場的聽眾又應該坐在那裡呢?」義天頓時一片茫然,不知該如何回答,心生慚愧,因而精進禪觀,後來證悟了華嚴法界彼此互融之理,成為高麗華嚴的祖師。後有禪師認為,義天假如用「光光無礙(例如一盞燈光並不會妨礙另外一盞甚至千萬盞燈光的照射),法法相通」來回答,就能了事了。我相信,單是「飛行的奧妙」及其延伸的問題探究與衍生的科學趣味,就絕不是哪一個年代哪一個地區或哪一群人,甚至不是人類可以獨占與窮盡的!

這些年參與或聽聞的科學工作與科技教育的日子,深深感受到科技進步帶來的方便與效率,但這樣的背景有時會造成在不必要或不適當的時候,科學脫離切身與現實,科技疏遠觀察與生活。藝術家羅斯金曾說:「科技使我們輕而易舉就可到達美景跟前,但美的擁有和欣賞不是可以簡化的。…我認為你們看到的要比畫出來的東西重要。我教畫的目的,是希望我的學生學著去愛大自然,而不是教他們盯著大自然去學習畫畫。」其實不單是藝術與美的欣賞,科學科技本身亦然!我們完全需要偶爾暫時地回到原點,審視脈絡,飛行是一個好主題,因為「飛行」,對眾生而言,是一種長遠歷史的創新,多元發展的傳統,不退流行的經典,無邊無際的發現,永不褪色的探尋!而在其他相關知情藝上的一個實踐,就是鼓勵科學家與科技人去旅行,不單是為了放鬆或療癒,而是一種融入生活與自然的旅行,實行強度越高越好,結構差異越大越好,形式限制越寬越好。這樣的鼓勵根基於如同巴斯卡在沉思錄寫岀的:如果我們對實物不以為然,畫得再怎麼像、如何令人激賞,也沒有用!

早先為洪博立傳的史瓦振柏格,為這部傳記取了個副標:一生能夠締造的成就。他歸納洪博那不尋常的好奇主要可以分成五個領域:「一、對地球及其棲居生物的知識。二、找出支配宇宙、人類、動物、植物、礦物的更高自然法則。三、發現生命的新形態。四、發現罕為人知的土地,以及這些土地的各種產物。五、了解新的人種,包括其習俗、語言及文化發展脈絡。」洪博的一生即在興奮地證明:「我們應該向這個世界探詢正確的問題!」(參考資料:《旅行的藝術》)這次在台東的小小飛行主題之旅,也讓我驗證了生命與環境相習相成,科學與夢想無從切割!

用心旅行,就是一場最華麗的實驗!飛行科學,就是一個最絢爛的主題!

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原發表於 想趣時空

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森林學研究所畢業 曾任台大創發社幹部(臉書社團 "創發社CAIV" 召集人 ) 某屆倪匡科幻獎得主 從事教育工作 科學科幻 自然生態 文藝創意 一切"豐富生命"的愛好者...

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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

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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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如果子彈飛到最高點時,伸手抓住會怎樣?——《如果這樣,會怎樣?2》
天下文化_96
・2023/05/10 ・1577字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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有什麼方法可以開槍讓子彈在空中飛,然後安全的用手接住?比方說,開槍射擊的人在平地,而接住子彈的人在山上,位於射程的最遠處。
——艾德蒙.許(Edmond Hui),倫敦

接住!

「接住子彈」是舞台上的特技,表演者看似接住射擊出來飛到一半的子彈——通常是用牙齒接住的。當然啦,這是錯覺,像那樣接住子彈是不可能的。

但在適當的條件下,你可能接得住子彈,只是要有很多的耐心和運氣。

直直向上射擊的子彈最終會達到最大高度。子彈可能不會完全停止;比較可能的是,它會以每秒若干公尺的速率往旁邊偏移。

如果有人舉槍向上射擊子彈……。

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……而你乘著熱氣球在射程範圍的正上方閒晃……

……當子彈飛到最高點時,你伸手出去抓住子彈,這是有可能的。

你不應該做的事情

(清單已更新)

#156,812 吃洗衣膠囊球

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#156,813 在雷雨中踩高蹺

#156,814 在加油站放煙火

#156,815 餵你的貓吃「與人類手部形狀質地」一模一樣的零食

#156,816 在間歇泉噴口上方彎腰低頭想要一窺究竟

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#156,817(新增!)搭乘熱氣球飛越射程範圍

如果你在子彈弧線的最高點成功抓住子彈,或許你會注意到奇怪的事情:子彈除了很燙之外,還會自旋。

它會失去向上的動量,但不會失去自旋角動量;子彈仍然具有槍管造成的自旋。

當子彈射擊在冰面時,可以很明顯的看到這種效應。正如數十部 YouTube 影片所證實的那樣,我們常發現射進冰中的子彈仍在快速自旋。你必須緊緊抓住子彈,不然它可能會跳出你的手掌心。

如果你沒有熱氣球,在山頂很有機會行得通。加拿大索爾山(Mount ­Thor)的垂直落差有 1,250 公尺。根據「近距離對焦研究」(Close Focus Research)彈道學實驗室的數據,這幾乎剛好是 0.22 長步槍子彈直直向上射擊會飛的高度。

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如果你想要用更大的子彈,就需要更大的落差;AK-47 子彈向上射擊可能超過 2 公里。地球上沒有那麼高的垂直懸崖,因此你需要以某個角度發射子彈,結果子彈在弧線頂點會具有顯著的橫向速度。不過,夠硬的棒球手套也許有辦法接住子彈。

其中任何一種情境下,你都必須非常走運。由於子彈的弧線有不確定性,你恐怕必須射擊數千發子彈才能碰巧接個正著。

等到那個時候,你可能會發現自己招來了某些人的關注。

——本文摘自《如果這樣,會怎樣?2:千奇百怪的問題 嚴肅精確的回答》,2023 年 3 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

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天下文化_96
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天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。

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在高空中能接住來自地面射來的子彈嗎?——《如果這樣,會怎樣? 2》
天下文化_96
・2023/04/24 ・1401字 ・閱讀時間約 2 分鐘

有什麼方法可以開槍讓子彈在空中飛,然後安全的用手接住?

比方說,開槍射擊的人在平地,而接住子彈的人在山上,位於射程的最遠處。

—艾德蒙.許(Edmond Hui),倫敦

接住子彈有可能嗎?

「接住子彈」是舞台上的特技,表演者看似接住射擊出來飛到一半的子彈—通常是用牙齒接住的。當然啦,這是錯覺,像那樣接住子彈是不可能的。

但在適當的條件下,你可能接得住子彈,只是要有很多的耐心和運氣。

直直向上射擊的子彈最終會達到最大高度。子彈可能不會完全停止;比較可能的是,它會以每秒若干公尺的速率往旁邊偏移。

如果有人舉槍向上射擊子彈……

向上空射子彈吧!圖/《如果這樣,會怎樣? 2》

……而你乘著熱氣球在射程範圍的正上方閒晃……

來吧!我會接住你的子彈!圖/《如果這樣,會怎樣? 2》

……當子彈飛到最高點時,你伸手出去抓住子彈,這是有可能的。

危險行動請勿模仿!圖/《如果這樣,會怎樣? 2》

高空中子彈的運動軌跡

如果你在子彈弧線的最高點成功抓住子彈,或許你會注意到奇怪的事情:子彈除了很燙之外,還會自旋。它會失去向上的動量,但不會失去自旋角動量;子彈仍然具有槍管造成的自旋。

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子彈在高空中會旋轉。圖/《如果這樣,會怎樣? 2》

當子彈射擊在冰面時,可以很明顯的看到這種效應。正如數十部 YouTube 影片所證實的那樣,我們常發現射進冰中的子彈仍在快速自旋。你必須緊緊抓住子彈,不然它可能會跳出你的手掌心。

如果你沒有熱氣球,在山頂很有機會行得通。加拿大索爾山(Mount Th­or)的垂直落差有 1,250 公尺。根據「近距離對焦研究」(Close Focus Research)彈道學實驗室的數據,這幾乎剛好是 0.22 長步槍子彈直直向上射擊會飛的高度。

站得夠高,子彈就打不中我。圖/《如果這樣,會怎樣? 2》

如果你想要用更大的子彈,就需要更大的落差;AK – 47 子彈向上射擊可能超過 2 公里。地球上沒有那麼高的垂直懸崖,因此你需要以某個角度發射子彈,結果子彈在弧線頂點會具有顯著的橫向速度。不過,夠硬的棒球手套也許有辦法接住子彈。

其中任何一種情境下,你都必須非常走運。由於子彈的弧線有不確定性,你恐怕必須射擊數千發子彈才能碰巧接個正著。

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等到那個時候,你可能會發現自己招來了某些人的關注。

快逃!警察就在你身後!圖/《如果這樣,會怎樣? 2》

——本文摘自《如果這樣,會怎樣? 2:千奇百怪的問題 嚴肅精確的回答》,2023 年 3 月,天下文化出版,未經同意請勿轉載。

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天下文化_96
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