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船怎麼減輕搖晃——減搖鰭、舭龍骨與披水板│環球科學札記(31)

張之傑_96
・2021/06/16 ・1629字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 張之傑

和平號是艘三萬五千噸的小型郵輪,從四月二十啟航,直到五月二十九日進入大西洋才開始有人暈船。我在日記上寫道:

今天已進入大西洋,搖晃得厲害,掛在窗戶上的衣服也在晃動,上船以來從沒搖晃得這麼厲害過。……服務台一再廣播,要大家小心被門夾傷。當船隻搖晃厲害時,門會自己猛然關上,很可能夾斷手指。……中午到餐廳吃飯,遇到幾位台灣團的,都說室友有人暈船,躺在床上,不來吃午餐了。

和平號八樓左舷的航海圖,每天十二點半更新,其中有「浪高」一項。根據經驗,浪高六呎時,暈船的人就會稍感不適;浪高八呎時,就可能躺在床上。此行風浪最大的一天是七月三日,那天浪高十四呎。即使風浪那麼大,船上的活動除了露天的部份,仍然照舊舉行,餐廳的杯盤也沒見從餐桌上晃下來。

曾經從事修船事業的攝影家李先生告訴我,和平號艙內有減搖鰭(側舵),所以不會搖晃得很厲害。所謂減搖鰭,有固定式和收放式兩型。收放式就是藏在船舷兩側艙內的一種減搖裝置,包括機翼型鰭、液壓傳動裝置和機電控制系統。遇到風浪需要減搖時伸出舷外,在控制信號作用下轉動鰭葉,產生穩定力矩,就能有效地減輕船舶的橫向搖晃。

收放形減搖鰭只能裝在較大、較寬的船上。和平號是艘三萬五千噸的郵輪,船艙有足夠的空間收納減搖鰭裝置。和平號當然也有裝在船底、狀如小翅膀的舭龍骨。所謂舭,係英文bilge的音譯,指船底和船側間的彎曲部位。舭龍骨沒有運動部件,構造簡單,對航速影響小,且有一定的減搖效果,目前幾乎所有海船都有裝設,它已成為海船船體的一部分。

乾船塢中的船舶底部側面,狀如小翅膀的是舭龍骨,外伸的鰭狀物是固定式減搖鰭。Templar52攝。圖/Wikipedia

從減搖鰭、舭龍骨,我想起中國在造船上的一項重大發明——披水板。唐代時,戰船兩側各有浮板,以增加船的穩定性。唐‧李荃《太白陰經‧卷四戰具類‧水戰具篇》記載,當時的戰船(海鶻),「舷下左右置浮板,形如鶻翅,其船雖風浪漲天,無有傾側。」明代簡化為每側一塊,平時懸在船外,遇到風浪時降下,所以又名腰舵。

不論是形狀還是作用,腰舵都和船尾舵(艄舵)不同。明‧宋應星的《天工開物‧舟車‧漕舫》:「腰舵非與艄舵形同,乃闊板斲成刀形,插入水中亦不捩轉,蓋夾衛扶傾之義,其上仍橫柄栓於梁上,而遇淺則提起,有似乎舵,故名腰舵也。」披水板於十六世紀傳到西方,可說是減搖鰭的先驅。

從披水板,我又想起波里尼西亞人的雙體船。波里尼西亞人之所以能夠分佈到東至復活節島,北至夏威夷,南至紐西蘭,靠的就是他們發明的雙體船。也就是通過一個框架,連接兩個船體。這種船穩定性佳,可承受較大的風浪,且擁有更多空間,可運載更多人員、物資。

遙想約五、六千年前,南島語族的祖先從福建一帶遷徙到台灣,再以台灣為跳板,首先分佈到菲律賓,然後一支向南、向西,分佈到馬來半島、印尼和馬達加斯加;一支往東,分佈到大洋洲和波里尼西亞。南島語族什麼時候發明雙體船不得而知,不過可以肯定的是,他們作長途跨海遷徙時,應該已擁有這種航海利器。

庫克船長曾三度前往太平洋探險,隨船畫家韋伯(John Webber)畫下大量圖繪,記錄下玻利尼西亞島嶼還沒淪為西方殖民地前的情景,包括他們的雙體船。就我所經眼,看過三幅韋伯畫的雙體船,都有帆,一幅作於東加,兩幅作於夏威夷。作於夏威夷的兩幅,一幅作於一七八四年,描繪夏威夷王運送禮物給庫克船長;一幅繪夏威夷土著頭戴面具,前往某地進行某一儀式。從這幾幅圖繪,可以揣摩玻利尼西亞先民駕著雙體船在大洋中尋覓登陸棲地的場景。

夏威夷王運送禮物給庫克船長圖。兩獨木舟以支架連結,前面的有帆,後面的無帆。John Webber繪,1779年。圖/Wikipedia

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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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今年夏天絕不能錯過——「搞笑諾貝爾獎世界展」首度登台!

鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/05/17 ・1966字 ・閱讀時間約 4 分鐘

你一定知道諾貝爾獎,但你知道世界上竟然還有搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prize)嗎?搞笑諾貝爾獎是對諾貝爾獎的有趣模仿,甚至還會邀請真正的諾貝爾獎得主來參加!

搞笑諾貝爾獎由美國的科學雜誌《不可思議研究年報》的主編馬克·亞伯拉罕斯發起,每一屆都號稱「第一屆」,每次都會頒發十座獎盃給各領域中「無法被複製」或「荒唐到不應該再來一次」的研究者,頒獎要旨是希望讓大家能夠"先大笑,再思考"。臺灣也有多位學者共襄盛舉,並曾六度獲獎,臺灣立法院更曾拿下和平獎,其中原因竟然是因為他們以打架替代戰爭!典禮現場更是充滿歡笑,讓人佩服科學家怎麼一本搞笑做研究!

搞笑諾貝爾獎頒獎現場超搞怪!

  • 量身打造獎盃,每年都以當年獲獎的研究為靈感,製作不同主題的獎盃!
  • 不值錢獎金,得獎者會獲得比壁紙還不值錢的高額辛巴威幣作為獎金。
  • 甜便便小姐,得獎者只有 60 秒的時間能發表感言,只要一超時,年幼的「甜便便小姐」就會大叫:「請停下來吧!煩死人了!」直到得獎者下台。
  • 全場亂飛的紙飛機,頒獎典禮中會安排一名背著一個紅色靶心的人,讓台下觀眾將手中紙飛機射向台上的靶心。
2009 年的得獎者們。

今年夏天搞笑諾貝爾獎世界展將首次登台!廢到笑的研究與發人省思的成果,一次集結歷屆讓人目瞪口呆的得獎研究及五大互動體驗,讓你一本正經的捧腹大笑!展區內充滿更多腦洞無極限的幽默科學得獎,一定要揪朋友一起來漲知識。

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ㄎㄧㄤ到爆獎項搶先看

搞笑諾貝爾獎世界展將集結眾多搞笑諾貝爾獎的獲獎研究,其中有許多讓人會心一笑的內容,像是鴿子也懂藝術?日本學者就曾做過實驗,證明鴿子可以分得出畢卡索和莫內的畫;在野外遇到熊怎麼辦?只要穿上防熊裝就不用怕;指甲刮黑板的聲音經研究證實為世界上最讓人痛苦的聲音!

曾有科學家發明出可迅速變身防毒口罩的胸罩,並成功獲得搞笑諾貝爾獎的公共衛生獎,其發明聽起來很荒謬,但背後原因是胸罩是會隨身穿戴的物品,能夠在緊急時刻變成防毒口罩保護他人,符合了搞笑諾貝爾獎頒獎要旨「先大笑,再思考」,另外還曾有一年的「獸醫學獎」頒給發現幫乳牛取名字,就能夠增加產乳量的專家學者!以及最經典的貓貓是液體嗎?也都存在於搞笑諾貝爾獎的得獎研究裡!

  1. 鴿子也懂藝術?|連鴿子都分得出畢卡索和莫內的畫!
  2. 野外遇到熊了怎麼辦?|穿上防熊裝,再也不怕!
  3. 動物也吃重口味!?|綠頭鴨也有戀屍癖!?
  4. 用「屁」交流!|看看鲱魚怎麼用放「屁」溝通!
  5. 逃跑鬧鐘|還想賴床按鬧鐘嗎?鬧鐘本人跑起來給你追!
  6. 最討厭的聲音!|指甲刮黑板太邪惡了!
  7. 如何增加乳牛的產乳量?|不妨給牠取個名字吧!
  8. 胸罩變口罩|在突發的緊急狀況時胸罩變防護口罩!?  
  9. 恐龍走路長甚麼樣子?|在雞的屁股裝上一根棒子就知道!
  10. 貓是液體嗎?|喵星人的貓體力學大解密!

五大互動體驗,只有實驗了才知道

展區現場將規劃五種關於搞笑諾貝爾獎得獎研究的實際互動體驗,讓你能夠化身為小小研究學者,一起來實際試試看、探討世界上經典的搞笑研究!

  1. 吐司永遠是塗奶油的那面先落地嗎?
  2. 挑戰「說話干擾器」!你能夠堅持把話說完嗎?
  3. 極高速烤肉!液態氧+木炭可以燃起多大的火花?
  4. 活性碳內褲過濾屁味?沒有比較沒有傷害
  5. 旋轉吧!高速助產裝置,離心力有助生產?

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 圖/歷屆得獎者授獎畫面
圖/日本展出現場照

展覽資訊

  • 展覽名稱:搞笑諾貝爾獎世界展
  • 展覽日期:2022 年 6 月 25 日(六)至 2022 年 9 月 11 日(日)
  • 展覽地點:國立臺灣科學教育館 七樓南側特展區(臺北市士林區士商路 189 號)
  • 展覽時間:平日9:00-17:00/週末、國定假日、暑假 9:00-18:00
    (閉展前 30 分鐘停止售票及入場)
  • 休展日:6/27(一)、9/5(一)
  • 主辦單位:寬宏藝術經紀股份有限公司、三貝多股份有限公司
  • 企劃單位:株式会社ドリームスタジオ(Dream Studio Company)
  • 授權單位:IMPROBABLE RESEARCH, INC.

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