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那個月亮,那個喜鵲,七夕的 Google Doodle 看起來不太科學

余海峯 David
・2022/08/11 ・1435字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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七夕是牛郎織女每年一會的浪漫日子。在這麼浪漫的日子,最適合的話題當然是科學了。

多少喜鵲才夠跨越銀河?

牛郎織女在每年的七夕,即農曆七月七日,於鵲橋相聚。所謂鵲橋,就是由無數喜鵲搭建而成的橋梁,牛郎和織女各自從兩邊走到鵲橋中間,浪漫不已。

喂,等等,動保團體都去哪裡了?這不是明目張膽的虐待動物嗎?

稍安毋躁。能夠飛越銀河的當然不會是一般鳥類,可以在真空的宇宙空間中飛行的必定是神鳥啦!神鳥應該不在凡人立法規管的保護範圍內,就算真的要管也是天庭的事吧。

(謎之音:究竟真空中要翅膀有鳥用啊!)(再謎之音:究竟真空為什麼要橋梁啊!)

聽故不要駁故。我們有興趣的是究竟每年一次牛郎織女相聚要勞動多少隻神鵲呢

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假設神鵲的大小與地球上的普通喜鵲相若,而且假設鵲橋只有一層(沒有鵲踏鵲的情況出現),我們就能算出每年天庭需要出動多少隻神鵲。地球上的喜鵲(Pica)有幾個不同的種,其中歐亞喜鵲(Eurasian magpie)身長若 45 公分(其中一半是尾巴的長度):

歐亞喜鵲(Eurasian magpie)。圖/Wikimedia

那麼銀河呢?在地球上望出去,我們見到的是銀河的垂直切面,因此牛郎織女跨越的其實並不是銀河的闊度,而是銀河的厚度。銀河其實就是我們身處的銀河系的圓盤,擁有千億顆恆星,從銀心到圓盤的邊緣直徑大概 5 萬多光年,但厚度卻只有 1 千光年

1 千光年即是光線也要飛 1 千年才能跨越的距離,我們就暫且不要深究為何牛郎織女能在一個晚上橫跨這個距離了。光速等於每秒跑 299,792.458 公里,因此 1 千光年就等於 9,454,254,955,488,000 公里。神鵲排排隊,1 公里就能排 222,223 隻。所以,我們需要 9,454,254,955,488,000 × 222,223 = 2,100,952,898,973,409,824,000 隻神鵲才能橫跨 1 千光年的距離。

噢不,由於牛郎織女有兩隻腳,因此實際上需要 2 倍數目的神鵲,即是大概 42 萬億億隻神鵲才足夠。

攝影師到底在哪裡為牛郎織女拍攝 Google Doodle?

呃,我相信天庭會好好慰勞那些神鵲的。現在我們來看看 2020 年七夕時,Google 發佈的 Doodle 作品:

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2020 年七夕(8 月 25 日)的 Google Doodle。圖/Google

大家發現問題了嗎?

農曆屬於陰陽曆,即是其曆法同時基於太陽和月球的運行。農曆的月份必定始於新月(初一),中間是滿月(十五),終於新月(廿八)。七夕是農曆七月七日,因此月球此時應該是半月,但在這幅 Google Doodle 裡面卻是滿月!這令很多人大惑不解,有些人甚至嘲笑 Google 工程師的無知。

雖然我並沒有受薪於 Google,但基於科學精神,且讓我來嘗試為 Google 解圍:真的有可能在七夕拍攝得到牛郎織女在鵲橋上相聚,而背景是滿月的照片嗎?

答案是肯定的!秘訣就在於「Easy 天文地科小站」提到的「我們不能用凡夫俗子在地球上的角度看事情」。

由於牛郎、織女、神鵲們都是神仙,我們合理假設攝影師也是神仙。既然攝影師是神仙,那當然不會局限於凡人的攝影角度吧。因此,我們看看下圖,就知道這幅 Google Doodle 是如何拍攝的了。

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神仙攝影圖解。圖/余海峯

如果你看到這裡,恭喜你,你跟我們這些科學家一樣很閒。

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余海峯 David
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天體物理學家。工作包括科研、教學和科學普及。德國馬克斯・普朗克地外物理研究所博士畢業。現任香港大學理學院助理講師。現為《立場科哲》科學顧問、《物理雙月刊》副總編輯及專欄作者、《泛科學》專欄作者。合著有《星海璇璣》。

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小鳥為什麼不走路要用彈跳的?——《鴿子為什麼要邊走邊搖頭?》
晨星出版
・2023/10/25 ・1493字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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彈跳的鳥類

用雙腳移動時,只有鳥類會使用而人類不會用的動作,那就是彈跳。這種名為彈跳的運動既困難又麻煩,為什麼鳥要這樣子彈跳呢?其實到現在我們還無從得知。

如同前述,彈跳是兩腳幾乎同時一起跳的運動方式。我們常見的鳥,像是麻雀和日菲繡眼這種小鳥就是用彈跳的(圖一),而烏鴉在急的時候也會彈跳。

麻雀是兩腳並用一起跳,但也有兩腳稍微錯開來彈跳的物種。例如巨嘴鴉之類的鳥類身體會微微傾斜,左右腳些微錯開,用「噠噠、噠噠」這樣的節奏來彈跳。這兩種本質上的差異目前還不清楚,不如說彈跳跟跑步的差異也還不清楚,所以步行研究者目前也是束手無策。

圖一、麻雀的彈跳,左右腳微微錯開著地(照片 ③ 中偏差大約是 1/120 秒)

歐亞喜鵲這種鳥同時會彈跳也會跑步,但比較兩者的研究顯示,在跑步與彈跳中,腳的運動方式跟肌肉動作幾乎一樣。彈跳跟跑步一樣,是高速移動的方式,活用肌腱像是彈簧的功能來轉換動能跟彈性位能。然後,兩種的差別只有「雙腳交互動作」或是「幾乎一起動作」而已。

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彈跳和跑步除了腳動的時機以外沒有什麼不同,那為什麼只有一部分的鳥是用彈跳的呢?

這個問題,很遺憾現在的科學還沒有解開,現階段一致贊同的只有:一般認為會彈跳的鳥是相對小型的種類,以及常待樹上的種類。看了許多鳥以後,會發現確實小型的鳥很常彈跳。另外,喜歡待在樹上的鳥則是常用兩腳一起從一根樹枝跳到另一根樹枝上,所以在地上也同樣會用兩腳一起跳躍,這樣說來可能就會覺得可以理解。

但是在樹上彈跳,在地上也還是可以步行不是嗎?不這樣區分移動方式,應該是因為有什麼身體構造或生理學上的理由才對,但這問題至今仍然是謎。

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圖/giphy

另一方面,小型的鳥喜歡彈跳的理由,如果用「彈跳適合用來高速移動」,可以解釋一部分的疑問。比起小型鳥,大型鳥的步幅更大,一般步行速度也比較快。如果小型鳥想跟大型鳥用同樣速度移動的話,就需要走得很快。像是人類,也很常在路上看到小孩要小跑步拚命跟上大人的走路速度。跟那個狀況相同,小型鳥有使用相對身體尺寸的高速進行移動的必要性。

想像看看會啄食掉落在地面的種子的鴿子和麻雀,如果用同樣密度灑餌,鴿子只要數步就能抵達下一個餌也說不定,但小型的麻雀需要移動相對更遠的距離才能拿到餌(圖二)。這樣一來就需要比較急著移動,這麼解釋或許也很合理。

圖二、假設在距離鴿子兩個身體遠的地方放餌,對體型較小的麻雀來說,同距離就需要移動六個身體的長度,不移動更遠的距離就沒辦法拿到餌。

但是彈跳和跑步如果是同樣的運動,那為什麼不能用跑的呢?「小型鳥比較需要快速移動」這種說明,很遺憾地似乎不能完全解釋為什麼要選擇彈跳。

但這麼簡單的問題,21世紀的科學還無法解釋,真是令人驚訝。

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——本文摘自《鴿子為什麼要邊走邊搖頭?》,2023 年 8 月,晨星出版,未經同意請勿轉載。

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晨星出版
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【成語科學】鳩佔鵲巢:鳩真的會佔鵲的巢嗎?
張之傑_96
・2023/07/12 ・1140字 ・閱讀時間約 2 分鐘

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中國的詩歌有兩大源流:北方的《詩經》和南方的《楚辭》。《詩經》共 305 篇,分為風、雅、頌三部份。風主要是民歌,采自周朝的 15 個封國,所以又稱國風。

國風的15國,包括召南,即現今漢水下游至長江一帶。採自召南的民歌有 14 首,第一首〈鵲巢〉,開篇有這樣的句子

維鵲有巢,維鳩居之。之子于歸,百兩(輛)御之。⋯⋯

〈鵲巢〉是首讚美詩,以鵲(新郎)築好了巢,供鳩(新娘)來居住,比喻貴族嫁女兒的盛大排場。然而,不知何時,頭兩句「維鵲有巢,維鳩居之」,卻演變為成語「鳩佔鵲巢」,比喻坐享其成,或佔據別人的位置。閒話少說,先造個句吧。

整個計劃他都沒參與,最後卻鳩佔鵲巢,把功勞歸為己有,真是豈有此理!

小琳升上副總編輯才兩個月,就不把總編輯看在眼裡,簡直是鳩占鵲巢嘛!

造完了造句,該談談這個成語的科學意涵了。鳩真的會佔鵲的巢嗎?詩中的鳩,指得不是斑鳩(野鴿),而是鳲鳩,也就是杜鵑(又稱布穀鳥、子規鳥)。杜鵑是一種寄生性鳥類,自己並不築巢、孵蛋,而是把蛋下到比自己體型小的鳥類的巢中,被寄生的鳥類竟渾然不知!

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當杜鵑的雛鳥破殼而出,眼睛還沒睜開,就會本能的將巢中的鳥蛋或雛鳥推出巢外,讓自己獨占養父母飼育。很快的,牠就長得比養父母還要大,而養父母仍然傻乎乎的一個勁兒抓蟲來餵牠呢!

杜鵑科中有孵卵寄生行為的噪鵑(Eudynamys scolopaceus)。圖/維基百科

詩中的鵲,是指喜鵲喜鵲體型比杜鵑大得多,又很兇悍,杜鵑不會、也沒機會把蛋下到喜鵲的巢裡。那麼詩中為什麼說「維鵲有巢,維鳩居之」?古人或許觀察到杜鵑不會築巢,而喜鵲卻是築巢高手,於是以又大又好的鵲巢作比喻,歌頌男方已為女方準備了一個美好的家。

喜鵲。圖/維基百科

談到這裡,小朋友或許會聯想起杜鵑花吧。相傳蜀王杜宇被迫禪位,自己隱居山林,死後化爲杜鵑鳥,啼聲淒惻,甚至啼出血來,灑在花上,就化爲杜鵑花。文人反覆引用這個典故,於是杜鵑就有豐富的象徵意義。

到了春季,杜鵑總是「布穀、布穀」地叫個不停,杜鵑花也在這時開花,難怪文人會把兩者聯想在一起了。例如李白詩〈宣城見杜鵑花〉

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蜀地曾聞子規鳥,宣城又見杜鵑花;一叫一迴腸一斷,三春三月憶三巴。

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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在被澳洲喜鵲猛烈攻擊前,跪求交友!
胡中行_96
・2022/07/25 ・3085字 ・閱讀時間約 6 分鐘

在臺灣被國寶級的藍鵲巴頭,是無上的榮耀;[1] 但在澳洲遭喜鵲攻擊,卻是送醫的前奏。[2] 每年 7 月到 11 月,[2] 澳洲喜鵲的季節性暴力行為,以及當地居民的壯烈犧牲,總是貢獻不少素材給國際新聞版面。[3, 4] 為確保筆者生命安全與本專欄的續存,以下整理了預防澳洲喜鵲襲擊的專業建議,順便跟將來有興趣赴澳旅遊、留學或打工度假的讀者分享。

  

正在對自行車騎士發動攻勢的澳洲喜鵲。圖/GPLama (Shane Miller)

  

澳洲喜鵲的攻擊行為

澳洲喜鵲(學名:Cracticus tibicen)是澳大利亞極為常見的鳥類[5] 平時待人親和,但一到繁殖季節,地域性就變得特別強烈。[6] 鳥巢附近方圓 100 到 150 公尺內的自行車騎士,是最頻繁的攻擊目標;[6] 其次為行人;再來則是跑者。 [7] 具侵略性的多為公鳥,且僅佔澳洲喜鵲總數的 9% ;[2] 然 而每年仍有數以千計的人受害,其中近 15% 受傷,[7] 包含少數被狠啄耳朵或眼睛[2] 2021 年澳洲全國有超過 5,300 例的相關通報案件。[7] 媒體報導有一名 5 個月大的女嬰,從倉皇躲避的母親手裡墜落,最後死於頭部重傷。[4, 8]

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研究顯示喜鵲認得超過 100 張人臉,一般傾向把陌生人當作威脅。值得注意的是, COVID-19 疫情期間,澳洲鳥盟(BirdLife Australia)的專家 Sean Dooley ,擔心有些封城地區的防疫政策,會造成更多人類受害。因為澳洲喜鵲若是認不得戴口罩的熟面孔,或許會展開一視同仁的無差別攻擊。[9]

  

新聞報導澳洲喜鵲攻擊兒童。來源:7NEWS Australia on YouTube

  

「喜鵲警報」民營通報系統

2013 年的時候,一名騎自行車被澳洲喜鵲攻擊的網站工程師,察覺沒有全國性的通報系統,可以舉發喜鵲的惡行,便自行架設一個供大眾使用。[7] 如今,他的「喜鵲警報」(Magpie Alert)網站,每年發佈統計數據,並成為博物館與媒體不時引用的資料來源。[4, 6, 7] 若比較該網站近年的圖表,某幾州的攻擊次數,在 COVID-19 疫情期間的確有成長的趨勢。[7] 然而,這到底是因為民眾戴口罩,或是網站愈來愈熱門,還是大家突然比較有時間上網通報,就不得而知了。

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進入澳洲喜鵲攻擊範圍的警告標誌。圖/Cfitzart on Wikipedia(CC BY-SA 3.0)

  

各種失敗的預防方法

澳洲有個非常厲害的單位,叫做「聯邦科學與工業研究組織」(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation,簡稱CSIRO),曾研發出 WiFi 、塑膠鈔票,還有連英國女王都用過的 Aerogard 防蚊液。[10, 11] 2010 年的時候,某隻兇猛的澳洲喜鵲,搬到國立澳洲大學和 CSIRO 黑山園區之間的通道上。該喜鵲不顧先來後到,便鳩佔鵲巢,還唯恐別人侵門踏戶。牠居高臨下鳥瞰新居周圍的疆域,敏捷地驅逐任何過境者。讓 CSIRO 的科學家們逮到機會,進行了一個非正式的動物實驗。[12]

興高采烈的幾位 CSIRO 科學家們自告奮勇,以千奇百怪的造型騎著自行車,接近這隻澳洲喜鵲;一邊再由同事錄下整個過程,作為是否遭受攻擊的證據。他們測試的重點以戴或不戴自行車安全帽,還有應該增添何種安全帽配件為主,例如:在上面黏假眼睛、綁毛根(絨毛鐵絲)或束線帶、綑上兩台攝影機、裝上假喜鵲、蓋上誇張的假髮,甚至完整露出灰髮稀疏的禿頭,期望喜鵲寬待長輩等。[12]

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雖然上述裝扮大多不具實質效果,純粹把騎士搞得像隻花俏的驚弓之鳥,其中倒是有幾個嘗試略顯成功:一是整頭真髮,不戴安全帽;二是在騎乘途中脫帽,暴露禿頭;三則是在安全帽外包上非洲捲假髮,以致完全看不到帽子。[12] 總之,好像外表看起來沒有安全帽,反而能倖免於難;但要是假髮滑動影響騎士視線,或是倒楣發生車禍,頭部卻缺乏保護,那豈不是更加危險?

假如真的不幸碰上澳洲喜鵲攻擊,自行車騎士該做的就是下車,步行離開牠的勢力範圍,並用帽子、眼鏡和雨傘保護自己的頭部與眼睛。[2] 不過千萬也別跑得太快或是反擊,否則會導致情勢惡化。[6]

  

CSIRO 科學家被澳洲喜鵲驅逐的紀錄短片(上)。來源:gib395 on YouTube
CSIRO 科學家被澳洲喜鵲驅逐的紀錄短片(下)。來源:gib395 on YouTube

  

化敵為友

既然連國家級的智囊團介入都無效,難道人類就只能任憑澳洲喜鵲追著跑嗎?澳洲新英格蘭大學的動物行為學榮譽教授 Gisela Kaplan ,可不這麼覺得。根據 Kaplan 教授的說法, 80% 順利繁衍後代的澳洲喜鵲,住在人類社區[13] 牠們的平均壽命約在 25 到 30 歲之間[6, 13] 基於喜鵲擅長認人又有良好的記憶力,人類不妨近水樓台,化敵為友,跟牠們培養長期的親善關係。[13]

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友誼是雙向的。對人類來說,能保障人身安全,還有無須照顧的喜鵲陪玩,簡直比養寵物還划算。然而,牠們何必跟我們攀關係?針對這個問題, Kaplan 教授解釋,澳洲喜鵲有置產壓力,偏偏適合的育幼環境有限,造成嚴重的市場競爭。多數的喜鵲 5 歲以前,無法鞏固屬於自己的勢力範圍,而最終能成功繁衍後代的成鳥也僅佔 14% 。所以,與澳洲喜鵲交友的方法很簡單,完全沒有必要用食物利誘,光是當個人畜無害的鄰居,就別具吸引力。[13]

一旦澳洲喜鵲認證您是位和平的人類,牠們可能會正式把自家的孩子介紹給您認識,允許牠們在周遭玩耍。此外,還會就近觀察您的一舉一動,並積極模仿。比方說, Kaplan 教授的喜鵲朋友,就曾趁她不注意,偷敲鍵盤,再看看螢幕上出現什麼結果;或是當她在院子裡除草時,於一旁跟著堆土。[13] 人類與動物本來就不一定得相互敵對,如果哪天真遇上了澳洲喜鵲,不妨花點時間彼此瞭解,試著交個朋友吧!

  

一隻澳洲喜鵲攜家帶眷地,來跟這名澳洲女子做朋友。來源:The Dodo on YouTube

  

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參考資料

  1. 台灣藍鵲護巢巴學生頭 文大教授拍下精彩一刻(中央通訊社,2021)
  2. Stay safe from swooping magpies (Queensland Government – Department of Environment and Science, 2021)
  3. 澳洲「恐怖之鳥」今年傷人特別多 疑與口罩有關[影](中央通訊社,2021)
  4. Baby dies in Australia after magpie swooping attack (CNN, 2021)
  5. Australian Magpie (BirdLife Australia, accessed in 2022)
  6. Why do Magpies swoop? (Australian Museum, 2021)
  7. Magpie Alert (Jon Clark, 2022)
  8. Parents of baby girl who died after magpie attack thank community for ‘overwhelming kindness’ (ABC News, 2021)
  9. Magpie-swooping season could be worse in Victoria this year as face masks confuse birds (The Guardian, 2020)
  10. We Are CSIRO (CSIRO, 2022)
  11. Aerogard (CSIROpedia, 2011)
  12. You make me wanna swoop: dispelling magpie myths (CSIROscope, 2015)
  13. Magpies can form friendships with people – here’s how (The Conversation, 2019)
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胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。