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史上第一個全裸出演電影的好萊塢巨星,也是Wi-Fi與藍牙技術的奠基者——海蒂.拉瑪

椀濘_96
・2022/03/14 ・2501字 ・閱讀時間約 5 分鐘

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她是全球知名好萊塢影星,同時也是發明「展頻技術」(Spread Spectrum;過去稱為秘密通訊系統)的關鍵人物,更被人尊稱為「Wifi 之母」、「藍牙之母」,鮮明的性格、亮麗的外表(她真的很漂亮)、才能與智慧,造就了海蒂.拉瑪戲劇性的一生。

海蒂.拉瑪(Hedy Lamarr,1914-2000)的原名為海德薇希.愛娃.瑪麗亞.基斯勒(Hedwig Eva Maria Kiesler),是個出生於奧地利的匈牙利猶太後裔,父親是維也納知名的銀行家,母親則為一名鋼琴家。

Hedy Lamarr(1914-2000)。圖/Wikipedia

為夢想勇敢前進電影產業

少女時期的海蒂.拉瑪被電影吸引,便毅然決然放棄了當時仍在學習的通訊專業,退學後的她學了鋼琴、芭蕾,幸運地被導演馬克斯.萊因哈特挖掘,將她帶到了位於柏林的表演學校,先是由場記員做起,闖蕩電影界。

1930 年,年僅 17 歲的海蒂.拉瑪出演了她的第一部電影,之後陸陸續續拍攝了多部作品,其中讓她從此聲名大噪的,是在 1933 年的捷克電影《神魂顛倒》(Ecstasy),劇中她不畏世俗眼光,為戲裸泳及全裸在森林奔跑,這也使她成為了第一位在螢光幕前全裸出鏡的女主角。事後海蒂.拉瑪回憶起這部作品:「你用你的想像力,便可以看到任何女演員及她的裸體。」

成名不久後,她便結識了第一任丈夫——弗里茨.曼德爾,是一名奧地利的軍火商。由於生意上的往來,海蒂.拉瑪因此可以在招待客戶時,從旁聽聞丈夫與買賣方之間的交談,這便促成了她擁有無線電通訊知識的機緣。

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儘管生活富裕,然而婚後的海蒂.拉瑪並不快樂,處處遭受限制,甚至連熱愛的電影產業也被禁止涉足。1930 年代納粹滲透奧地利,海蒂.拉瑪堅決反對納粹,但身為猶太人的丈夫卻與希特勒及墨索里尼等法西斯主義份子做交易、打交道,終於讓海蒂.拉瑪下定決心逃離不愉快的婚姻生活。

在逃離到倫敦後,結識了老牌電影公司米高梅創始人之一路易.梅耶,他與海蒂.拉瑪簽訂了一份長達七年的影視合約,前往美國踏上好萊塢演藝之路。她由於電影《神魂顛倒》受到不少批評,也是在此時將名字改為我們所熟知的海蒂.拉瑪。隨後便在好萊塢參與多部影視作品,出演許多受人歡迎的電影,成為家喻戶曉的女星,紅極一時。

重新踏入電影產業的海蒂.拉瑪。圖/Wikipedia

1940 年海蒂.拉瑪在聚會上認識了鋼琴家喬治.安塞爾,就在兩人聊天時,她想起了軍火商前夫曾與納粹官員談起如何操控魚雷的內容……。

發明展頻技術

就在某次聽安塞爾彈奏鋼琴時,看著按壓不同琴鍵就能使聲音有所變化,於是海蒂.拉瑪聯想起,直接用無線遙控魚雷,就很容易使之被相同頻率的信號干擾,造成魚雷偏離目標,既然改變鋼琴鍵能直接改變聲音,那麼同理,如果是直接改變無線電信號的頻率就能改變發出的信號!若不停地隨機改變信號頻率,因敵人干擾而影響魚雷的機會就會減少很多。

做為專業且優秀的音樂家,安塞爾想出了具體的實施方法,他曾使用了 16 架自動演奏鋼琴創作了《機械芭蕾》(Ballet Mecanique)一曲,而自動鋼琴的原理為,以打孔紙卷來記錄音譜,透過裝置捲動紙軸,紙卷上的孔位與驅動機械連動,使相對應的裝置擊琴鍵,從而演奏出音樂。

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運用自動演奏鋼琴的原理,在魚雷的接收器和艦船發射器內安裝相同編碼的滾筒,在兩者同步運轉時調整頻率,就可以達成透過載波快速切換不同頻率,使得接收端與發射端產生偽隨機(後稱此技術為跳頻展頻;Frequency-hopping spread spectrum, FHSS)。

兩人在 1941 年時向美國專利商標局(USPTO)提出專利申請,並將這項技術發明命名為「秘密通訊系統」(Secret Communications System),隔年順利通過,專利號為 2292387,就是我們現在的展頻技術(Spread Spectrum),值得一提的是,他們共使用了 88 種頻率,而鋼琴鍵數就是 88。

藉由聽鋼琴演奏發明展頻技術。圖/Pexels

由於該技術是由演員與音樂家所發明的,期望為戰爭貢獻心力的兩人,此項發想在當時難以說服軍方使用。但兩人還是將專利無償提供給美國軍方使用,也自行支付相關的專利維護費用,而當時的電子科技發展仍無法支持這樣的技術,一直到冷戰時期,電晶體發明後才真正被運用於軍事上。

成為無線電通信技術發展的基礎

日後展頻技術被應用到眾多無線電通信中,分碼多工存取(Code Division Multiple Acces, CDMA)、無線區域網路(WLAN)、Wi-Fi 與藍牙都是基於此技術發明出的。

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海蒂.拉瑪與安塞爾並沒有繼續深入研究他們的發明,而上述新技術與海蒂與安塞爾的專利雖有相通之處,但都沒有觸及其專利權,兩人終其一生未因此專利獲得任一分錢,即便至近年 ,這項技術還是被許多專利所引用。

在這項發明專利公布的 56 年後,1997 年兩人的成就才終於獲得電子前線基金會(Electronic Frontier Foundation;EFF)榮譽技術獎章殊榮,2014 年兩人被選入美國發明家名人堂,直到現代,海蒂.拉瑪才真正獲得世人廣泛的認同。

後記:

在讀完海蒂.拉瑪的故事後,筆者思考起,儘管海蒂.拉瑪不像大眾所熟悉的發明家、科學家,擁有豐富的學識背景,甚至是圈子裡優秀出眾的學者,然而她從生活中發現了他人不曾想過的,也確實把它實踐了,讓以為距離遙遠的科學發明,也有了浪漫親近的一面。

參考資料:

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椀濘_96
12 篇文章 ・ 20 位粉絲
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’*)

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如何靠溫度控制做出完美的料理?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/06/21 ・2705字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 Panasonic 委託,泛科學企劃執行。 

炸雞、牛排讓你食指大動,但別人做的總是比較香、比較好吃?別擔心,只要掌握關鍵參數,你也可以做出完美料理!從炸雞到牛排,烹調的關鍵就在於溫度的掌控。讓我們一起揭開這些美食的神秘面紗,了解如何利用科學的方法,做出讓人垂涎三尺的料理。

美味關鍵 1:正確油溫

炸雞是大家喜愛的美食之一,但要做出外酥內嫩的炸雞,關鍵就在於油溫的掌控。炸雞的油溫必須維持在 160 到 180℃ 之間。當你將炸雞放入熱油中,食物的水分會迅速蒸發,形成氣泡,這些氣泡能夠保證你的炸雞外皮酥脆而內部多汁。

水的沸點是 100℃,當麵衣中的水分接觸到 160℃ 的熱油時,會迅速汽化成水蒸氣。這個過程不僅讓麵衣變得酥脆,也能防止內部的雞肉變得乾柴。

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如果油溫過低,麵衣無法迅速變得酥脆,水分和油脂會滲透到食物中,使炸雞變得油膩。而如果油溫過高,水分會迅速蒸發,使麵衣變得過於硬或甚至燒焦。

油炸時,麵衣水分會快速汽化。 圖/Envato

美味關鍵 2:焦糖化與梅納反應

另一道美味的料理——牛排。無論是煎牛排還是炒菜,高溫烹調都會帶來令人垂涎的香氣,這主要歸功於焦糖化反應和梅納反應。

焦糖化反應是指醣類在高溫下發生的非酵素性褐變反應,這個過程會產生褐色物質和大量的風味分子,讓食物變得更香。而梅納反應則是指醣類與氨基酸在高溫下發生的反應,這個過程會產生複雜的風味分子,使牛排的色澤和香氣更加迷人。

要啟動焦糖化反應和梅納反應的溫度,至少要在 140℃ 以上。如果溫度過低,無法啟動這些反應,食物會顯得平淡無味。

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焦糖化反應


焦糖化反應與梅納反應。圖/截取自泛科學 YT 頻道

油溫與健康

油溫不僅影響食物的風味,也關係到健康。不能一昧地升高油溫,因為每種油都有其特定的發煙點,即開始冒煙並變質的溫度。當油溫超過發煙點,會產生有害物質,如致癌的甲醛、乙醛等。因此,選擇合適的油並控制油溫,是保證烹調健康的關鍵。

說了這麼多,但是要怎麼控制溫度呢?

各類油品發煙點 。圖/截取自泛科學 YT 頻道

科學的溫度控制

傳統電磁爐將溫度計設在爐面下,透過傳導與熱電阻來測溫,Panasonic 的 IH 調理爐則有光火力感應技術,利用紅外線的 IR Sensor 來測溫,不用再等熱慢慢傳導至爐面下的溫度計,而是用紅外線穿透偵測鍋內的溫度,既快速又精準。

而且因為紅外線可以遠距離量測,如果甩鍋炒菜鍋子離開爐面,也能持續追蹤動態。不會立即斷開功率關掉,只要鍋子放回就會繼續加熱,效率不打折。

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好的溫度感測還要搭配好的溫度控制,才能做出一流的料理。日本製的 Panasonic IH 調理爐,將自家最自豪的 ECONAVI 技術放進了 IH 爐中。有 ECONAVI 的冷氣能完美控制你的室溫,有 ECONAVI 的 IH 調理爐則能為你的料理完美控溫。

有 ECONAVI 的 IH 爐不只省能源、和瓦斯爐相比減少碳排放,更為料理加分。前面說了溫度就是一切的關鍵,但是當我們將食材投到熱鍋中,鍋中的溫度就會瞬間下降,打亂物理與化學反應的節奏,阻止我們為料理施加美味魔法。

所以常常有好的廚師會告訴我們食物要分批下,避免溫度產生太大變化。Panasonic IH 調理爐,只要透過 IR Sensor 一偵測到溫度下降,就能馬上知道有食材被投入並立刻加強火力,讓梅納反應與焦糖化反應能持續發揮變化。而當溫度回到設定溫度,Panasonic IH 調理爐也會馬上將火力轉小,透過電腦 AI 的迅速反應,掌握溫度在最完美區間不劇烈起伏。

不僅保證美味關鍵,更不用擔心油溫超過發煙點而導致油品變質,讓美味變得不健康。

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透過 IR Sensor 精準測溫並提升火力。圖/截取自泛科學 YT 頻道
IH 調理爐完美控溫 。圖/截取自泛科學 YT 頻道

舒適的烹飪環境

最後,IH 爐還有一個大優點。相比於瓦斯爐,因為沒有使用明火,加熱都集中在鍋具。料理過程更安全,同時使用者也不會被火焰的熱氣搞得心煩意亂、汗流浹背,在廚房也能過得很舒適。而且因為熱能集中,浪費的能源也更少。

因為沒有使用明火,料理過程安全又舒適。圖/截取自泛科學 YT 頻道
Panasonic IH調理爐火力精準聚集在鍋內。圖/Panasonic提供

為了更多的功能、更好的效能,我們早已逐步從傳統按鍵手機換成智慧型手機。一樣的,在廚房內,如果你想輕鬆做出好料理,同時讓烹飪的過程舒適愉快又安全。試試改用 Panasonic IH 爐,一起享受智慧廚房的新趨勢吧!👉 https://pse.is/649gm5

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鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
200 篇文章 ・ 306 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

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解密 Wi-Fi、WLAN、802.11:網路通信的差異與演進
數感實驗室_96
・2024/06/21 ・774字 ・閱讀時間約 1 分鐘

本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

在現代社會,如果我們到咖啡廳或其他公共場所,打開筆電坐下來後,通常的第一句話都是「請問這裡有 Wi-Fi 嗎?」。

沒除了 4G、5G 行動通信以外,Wi-Fi 是我們日常生活中常用的上網方式。那麼,Wi-Fi 到底有什麼特點呢?

首先,來解釋一下幾個常見的名詞:Wi-Fi、WLAN、802.11。

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你或許都聽過這些詞,特別是 Wi-Fi,但它們之間有什麼差別呢?

LAN 是 Local Area Network,區域網路的意思。通常指的是像一間網咖這樣的範圍。而 WLAN 就是 Wireless LAN,無線區域網路,這是現在的主流用法。而 802.11,則是專門針對區域網路中無線部分的技術標準。而 Wi-Fi 呢,則可以看作是 802.11 這個技術標準的口語化說法。而 Wi-Fi 的 logo 一黑一白,與太極圖非常相似並非巧合,其 logo 衍生自太極圖,就是想取其相容於任何設備、平台,不管在哪裡都能順利連上網的意象。

有人說 Wi-Fi 在現代已經像空氣、陽光、水和電一樣,成為不可或缺的基本需求。

除了 Wi-Fi 我們還介紹 MIMO 這個關鍵技術,如果對更多技術細節感興趣,或是想聽聽像 Bluetooth 是以國王名字命名的科技小故事,都歡迎在留言告訴我們,期待與你們繼續分享更多有趣的科技知識!

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更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室 Numeracy Lab 的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

參考資料

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數感實驗室_96
72 篇文章 ・ 46 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/

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展頻技術之母海蒂.拉瑪(Hedy Lamarr)
數感實驗室_96
・2024/06/08 ・768字 ・閱讀時間約 1 分鐘

本文由 國立臺灣師範大學 委託,泛科學企劃執行。 

被美貌耽誤才能的代表,這句話或許再適合不過地形容我們今天的主角——海蒂.拉瑪。她是一位好萊塢女明星,但她的成就絕不僅限於螢光幕前的光鮮亮麗。

好萊塢巨星與發明家雙重身份

海蒂.拉瑪不僅在影壇上熠熠生輝,她還是「展頻」這項重要通信技術的發明人。這項技術如今在無線通訊中廣泛應用,像藍牙和 Wi-Fi 等技術的基礎都能追溯到這項發明。

她的一生充滿了傳奇色彩,不僅僅是一位銀幕女神,還是一位傑出的發明家,她的貢獻至今仍影響著我們的日常生活。讓我們一起走進這位才能與美貌並存的女性,了解海蒂.拉瑪(Hedy Lamarr)如何在那個年代突破重重障礙,成為展頻技術的奠基者。

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如今,我們所使用的藍牙、Wi-Fi 等傳輸技術,其中部分原理來自於海蒂.拉瑪與喬治.安塞爾的跳頻展頻技術。儘管為了提升效率和安全性,現代已經有了更多展頻方式,但這並不會抹去拉瑪與安塞爾的巨大貢獻。

海蒂.拉瑪一生在影壇輝煌,雖然未曾獲得奧斯卡獎,但卻得到由「電子前哨基金會」頒發,有發明界奧斯卡獎之稱的「先鋒獎」,拉瑪離世後 14 年,入選美國國家發明名人堂,肯定她在展頻技術上的突破。或許大家記得她螢光幕前的風采,那如同她在好萊塢星光大道上的那顆星一樣閃耀的身影。但我希望每當我們享受便利的通訊科技時,能記得她也是這條技術發展長路上的一位重要火炬手。

更多、更完整的內容,歡迎上數感實驗室 Numeracy Lab 的 YouTube 頻道觀看完整影片,並開啟訂閱獲得更多有趣的資訊!

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數感實驗室_96
72 篇文章 ・ 46 位粉絲
數感實驗室的宗旨是讓社會大眾「看見數學」。 數感實驗室於 2016 年 4 月成立 Facebook 粉絲頁,迄今超過 44,000 位粉絲追蹤。每天發布一則數學文章,內容包括介紹數學新知、生活中的數學應用、或是數學和文學、藝術等跨領域結合的議題。 詳見網站:http://numeracy.club/ 粉絲專頁:https://www.facebook.com/pg/numeracylab/