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科學怎麼搞:關於蟑螂的二三事

YTLai_96
・2013/06/19 ・4123字 ・閱讀時間約 8 分鐘 ・SR值 442 ・四年級

時至夏日,端午剛過,各種毒蛇猛獸都已經大舉出籠。雖然說生在現代社會的我們不需要擔心生活周遭會有毒蛇或野獸出沒(頂多只有毒蟲或四腳獸吧我想),但是潛伏的蚊蟲恐怕還是難以避免。而如果要說到七種令人討厭的蚊蟲之首(哪來的鬼排名),恐怕非蟑螂莫屬了。

想起那個燠熱的夏夜,在床上的你望向門外,卻不經意地看見牆角她那羞怯的身影,她那黑漆漆泛著油亮光澤的軀體,纖細而多毛的六條腿,靈動的觸角顫啊顫的,深邃的複眼像是可以看穿那一頭蓄勢待發的你的心思一般。在你的雙眼與她的複眼交會之時,萬籟俱寂,只有你自己的心跳聲和她那幾不可聞的倩兮輕笑(其實是口器摩擦發出的聲音)。

你嚥了嚥口水,口乾舌燥的,感覺身體裡有一股不斷膨脹的慾望,讓你高高舉起…手上的報紙或拖鞋。卻在這時候,她飛蛾撲火似地奔向了你,沿著牆邊輕巧地跨越了你的房門,無視於你的門板上永遠的女神王祖賢(什麼年代啊這),無視於你房裡地板上的黏滑,以及滿地的衛生紙。

誰叫你剛剛打翻滿地的洗碗精呢。

是的。蟑螂讓人又愛又怕(?),人人欲除之而後快。但除了拖鞋報紙殺蟲劑直接制裁之外,我們更希望蟑螂可以不要來拜訪。當然,有很多偏方號稱可以讓蟑螂不要來,例如有人說『只要用洗碗精添水抹在牆角門縫這些蟑螂固定出沒的路徑,蟑螂就不會來』。這個方法看起來好簡單好方便,但是有沒有效果呢?又效果是打哪來的呢?今天科學怎麼搞就先來搞搞這個小傳言吧。

通常,這種避忌物或是吸引物的實驗做起來都挺簡單的,大抵都是拿個Y形或是T形的裝置(一般稱做迷宮,雖然沒什麼好迷的),一邊放測試的物質,另一邊放中性的控制物,讓動物在其中放浪奔跑自由選擇。這樣的實驗以不同的動物個體重複個幾十次,統計後大概就可以得到結果了。

所以,做實驗前的第一件事情,應該是先蒐集蟑螂。因為居家常見的蟑螂有好幾種,所以要先學會分辨不同種類的蟑螂。當收集到某一特定種類、特定年齡(例如都是成蟲)的蟑螂三十隻或更多之後,讓他們各自分居住套房(以免互通聲息有串供之嫌),提供相同的飼料類型跟份量還有飲水,如果有必要,實驗之前還可以餓他個幾天,之後就可以準備做實驗了。

不過,『洗碗精添水抹在牆角門縫這些蟑螂固定出沒的路徑』這句話是有點模稜兩可,在我看來,假使這個偏方有效,至少也有兩個讓蟑螂不來拜訪的可能因素:

1. 因為蟑螂討厭洗碗精的氣味,所以一聞到洗碗精的氣味就會迴避。

2. 因為蟑螂碰到洗碗精就會不蘇湖,所以不想碰到或無法跨越洗碗精畫出的結界。

一般來說,科學實驗都會盡可能的簡化假說,藉由排除各種不必要的混雜因素和效應,以求能夠清楚明白的瞭解最單純的因果關係(奧卡母剃刀法則是也)。於是,既然這個『洗碗精添水』的偏方可以有兩種因果的可能,那麼為了探討不同的可能,也就是『洗碗精添水為何有效』的不同假說,當然也要有相對應的實驗的設置跟方式。

以第一個假說為例,我會這樣設計實驗:
根據實驗的蟑螂種類的大小,打造一個袖珍可愛的Y形迷宮,迷宮的路徑寬度大概是兩隻蟑螂並排,而每個分支的長度則是蟑螂一次爆衝也跑不完的距離(以免蟑螂暴衝就跑完了這樣)。之所以使用Y形迷宮,是因為這個假說的重點在『氣味』,所以為了要讓氣味能夠順利飄散,擁有和緩轉折的Y形迷宮應該比較適當。

Y形迷宮腳的末端有個小房間,可以讓實驗的蟑螂在裡面梳妝打點(?)準備上場。在迷宮的兩臂末端,分別放著沾有添水洗碗精的棉花球,以及只有沾水的棉花球(記得每次實驗時兩者的位置都要交換以避免偏誤)。又為了要讓氣味可以順利飄散到小房間這邊,在小房間的後面牆上得要裝上個抽風機,把小房間以及迷宮裡的空氣抽出去,讓氣流可以從迷宮兩臂末端一致的呼呼吹進來,在路口處交會後沿著迷宮路徑流到小房間裡的蟑螂嗅覺受器上。當然,為了要讓空氣順利被抽出去,小房間進到迷宮的入口得是紗門,而抽風機所在的牆面當然也裝上了紗窗,讓空氣順利流通之餘也避免實驗蟑螂被抽風機吸進去打成肉醬。為求謹慎,兩臂的空氣流動速度最好用個線香的煙測試一下,看看從兩臂而來的煙的流動速度是不是相同,也可以順便檢查一下煙會不會在路口攪和成一團分不清左右,如果兩臂的氣流在路口也可以涇渭分明那是最好,畢竟這樣蟑螂做起選擇應該是比較容易。

而這迷宮當然有個透明天花版,以免蟑螂脫稿演出跑出來跟大家說嗨。

於是實驗就這麼開始了。先把棉花在迷宮兩臂放好,抽風機打開,然後把一隻蟑螂放到小房間裡面。等到實驗的蟑螂梳妝打點完畢,小房間裡的迷宮入口一開,蟑螂就粉墨登場,進入迷宮走向未知的遠方。一旦蟑螂整個身體都進入迷宮某一臂,那就當作蟑螂已經做了選擇。就這麼一隻又一隻的重複實驗,大概就可以知道蟑螂是不是討厭洗碗精的氣味了。

不過,實驗哪有那麼簡單?蟑螂怎麼說也是江湖上響噹噹的一號人物,哪可能乖乖的開了房門就上場進迷宮做選擇?可以想到的困擾恐怕是蟑螂擺譜耍大牌不想出小房間、就算出了小房間也不想往前走、就算往前走也不想走到底而是繞來繞去、或者是不好好走路老是用暴衝的結果就算碰到棉花也很難說是不是真的做了選擇等等。

那到底該怎麼辦呢?這下子,恐怕不得不提供一些利誘了。

比較簡單的方法,是利用明暗的變化引誘蟑螂移動。大家都知道蟑螂畏光喜歡暗處,所以可以在蟑螂還待在小房間的時候讓小房間跟迷宮一樣稍暗,以和緩蟑螂上場前的情緒。到真要上場的時候,就讓小房間變亮但迷宮變得更暗,而兩臂深處則是全黑的地方。這樣蟑螂應該就會離開小房間往兩臂深處走去,然後就看洗碗精的氣味會不會影響蟑螂的決定了。

另一個稍微複雜一點的方法,則是在實驗之前剝奪蟑螂的飲水,讓蟑螂處於乾渴的狀態。於是當迷宮的入口一開,蟑螂應該就會向迷宮深處飛奔而去尋找水分或食物。蟑螂很可能聞得到從沾水棉花而來的水氣,於是就會往迷宮的那一頭移動,而洗碗精的氣味則是左右蟑螂的唯一因素。當然,如果要在實驗前剝奪蟑螂的食物,然後在兩臂末端除了沾水棉花球之外還提供引誘的食物也是可以。只是萬一食物選擇不當,找了一個超有吸引力的食物,恐怕洗碗精氣味的避忌效果就會打折扣了。

只不過呢,這個實驗的假說有個不小的問題,那就是『洗碗精的氣味』是指哪個部分。大家都知道,市面上的洗碗精有各種各樣的合成氣味,從檸檬香松木香椰子香橘子香還是自然花香甚至連無香氣的也有。如果說蟑螂是討厭洗碗精的氣味,那到底是哪一種合成氣味的呢?如果是某種特定的氣味,那是不是用錯了品牌或氣味就沒效了?而如果這裡的氣味是指洗碗精本身的氣味(如果真有的話),那會不會使用無香氣的洗碗精(例如沙拉脫?)才能夠真的顯現功效,其他有調味的洗碗精功效反而就打折了?

好吧,第一個假說就講到這裡。如果實驗結果是蟑螂多半往只沾清水的棉花球那一臂走去,那麼洗碗精的氣味(先不管是合成的香氣還是洗碗精本身的氣味)顯然就足以叫蟑螂退避三舍。但是如果蟑螂兩邊都會進去溜達,那大概就不是洗碗精的氣味能夠擋住蟑螂了。那有沒有可能是蟑螂不喜歡或是不敢接觸洗碗精呢?這時候就要根據第二個假說進行實驗,但這又該怎麼實驗呢?

既然第二個假說的重點在『接觸』,那麼用上述的Y形迷宮來做實驗也是可以,記得把小房間後的抽風機關掉以節能減碳就是。實驗設計上可以照樣使用光線變化引誘蟑螂移動,只不過這次改把洗碗精抹在迷宮一臂靠近分岔路口處,另外一臂則是抹清水做對照(而且記得每次實驗都要換邊以免出現偏誤),記得不要只抹個窄窄半公分薄薄一層,我至少會抹個蟑螂體長那麼寬。所以依樣畫葫蘆,把洗碗精跟清水抹在兩臂靠近路口處,把蟑螂放進小房間,等他準備好了以後打開迷宮入口並且調整明暗,引誘蟑螂往黑暗的兩臂末端移動,然後就看抹在路口的洗碗精會不會阻擋蟑螂的腳步了。如果想要用斷水禁食的然後提供飲食來誘引蟑螂也是可以,但一樣會面臨食物選擇的問題就是。

好,這樣子做了幾十次的實驗,要是大多數的蟑螂都往抹清水的那一臂移動,那就表示蟑螂真的不喜歡或是不能碰到抹在地面上的洗碗精。但要是大半的蟑螂都能若無其事的走過抹了洗碗精的地方還嘻皮笑臉,那麼洗碗精顯然也就沒有效果了。

回到那個燠熱的夏夜。

她進了你的房門,站在剛打翻洗碗精的黏滑地板和滿地的衛生紙之間。一陣風吹來,她身後的房門輕輕關起,門上的王祖賢似笑非校的看著你。

突然,順著那一陣風,站在衛生紙之間的她張開了雙臂(外加另外四條腿),向你倏忽靠近。在你瞪大的雙眼中,她的身影越來越大,越來越大,越來越大,你的耳裡盡是嘻嘻聲響。是她的笑聲嗎?

是拍翅聲。

馬的這蟑螂飛起來了啊我的媽*#&7#^+{P))}$^#*

嗯,在文章結束之前,我們可以稍微聊一下另一個傳言:會飛的蟑螂都是母的(或甚至是懷孕的)。這個傳言的根據為何,我們實在不得而知。但是要想要做個實驗確認一下倒是不難。

如果這傳言裡的『會飛』指的是『偏好以飛行為移動方式』,那麼簡單一點的方法是晚上到收攤後的傳統市場點燈吸引蟑螂過來,然後把每隻爬來或飛來的蟑螂都抓下來確認性別。既然這傳言說會飛的蟑螂『都是』母的或是懷孕的,那其實只要找到一隻飛過來的公蟑螂就可以收工了。不過,如果傳言的意思是「『大多是』母的」,那就得將爬來的蟑螂和飛來的蟑螂的性別比例對照一下,也就可以知道是不是『會飛』的蟑螂多半是母的。認真一點的話,還可以多點幾個晚上的燈,多跑幾個傳統市場,並且統計飛來的蟑螂的性別比例是否在各處都相同。當然,這個傳言裡的『會飛』也可能是指『有飛行能力』或是『飛行能力比較好』,那麼這實驗要做其實就更簡單了。一樣就是抓一堆公母各半的蟑螂回來,然後製造個只有飛行才能解決的障礙(例如高低落差),接著讓每隻公母蟑螂分別上場表現,看看是不是只有母蟑螂才飛得起來,或者是母蟑螂對飛行跨越障礙表現得駕輕就熟,這樣大概也就可以證實這個傳言的真偽了。

但是老實說,看到啪啪拍翅、張牙舞爪的飛行蟑螂往自己靠近,要忍住手起鞋落的衝動,還真是困難啊……

文章難易度
YTLai_96
51 篇文章 ・ 23 位粉絲
也許永遠無法自稱學者,但總是一直努力學著

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【2021 年搞笑諾貝爾獎】10 項「廢到笑」獲獎研究出爐:性行為可以治鼻塞?揭露人貓之間的喵電感應?
PanSci_96
・2021/09/10 ・4903字 ・閱讀時間約 10 分鐘

  • 文/y 編、A 編、C 編
  • 圖/U 編

你今天連結了嗎?萬眾矚目、要說泛科學只為了今天開張也不為過(太誇張),2021 搞笑諾貝爾獎堂堂登場了!

今年的主題是「人與人的連結」,許多獎項也與「連結」這一概念相吻合。今年的亮點還有台北捷運站入鏡,以及台灣科學家也是搞笑諾貝爾獎兩屆得主楊佩良的 24/7!

就讓我們一起來看看今年的快訊,也一起來期待接下來的深入報導!

泛科專題【不認真就輸了!搞笑諾貝爾獎】,給你歷屆搞笑諾貝爾獎介紹!

【生物獎】分析多種貓語的意義,和貓與人之間的溝通

貓奴們,你各位怎麼讓這個獎被別人拿了?生物學獎得主 Susanne Schötz 因為研究人貓語言交流而獲獎。

y編覺得這不只搞笑諾貝爾獎,這麼對全人類有貢獻、促進人貓種族和諧的研究,拿個諾貝爾和平獎都不過份啊。

Susanne 藉由一系列的語音研究,分析了貓咪的叫聲以及人與貓之間的溝通方式。

除了在 2019年的研究中將貓咪的叫聲分為 19 種,他還錄了 40 隻貓 780 段「貓語」,發現貓咪在心情好的時候傾向發出頻率上揚的叫聲,而在緊張、情緒低落的時候則是下降的,並以此建構模型。

透過模型,就可以知道你在擼貓時他是真的舒服還是叫你滾蛋、你回家時到底是歡迎你還是在抱怨,諸如此類。

據說 Susanne 還在研究貓貓的方言,有科學家如此孜孜不倦,人貓和平到來的那一天恐怕真的不遠了(?。

生物學獎得主 Susanne Schötz(右下)因為研究人貓語言交流而獲獎。圖/Improbable Research

研究原文:A Comparative Acoustic Analysis of Purring in Four Cats

詳細介紹請看: 【2021 年搞笑諾貝爾:生物獎】鏟屎官們聽令!貓咪如何透過 20 種叫聲支配人類?

【物理獎】建立物理模型,說明行人為什麼不容易相撞

這次的物理獎,在研究團隊中發現臺灣學者啦(驚)!他是任職於加州大學數學與統計系的 Chung-min Lee 教授。而這次獲獎的原因,是建立了物理模型說明行人為什麼不容易相撞。

大家不陌生的忠孝新生站,左上為 Chung-min Lee 教授。圖/《APS physics

研究人員歷經了六個月的數據收集後,建立了數百萬條移動軌跡,以此數據作為基礎發展出模型,並發現這個模型具有「朗之萬公式」的特徵

換句話說,行人的行走行為,與花粉在水中亂飄的「布朗運動」,可能有點類似。(A 編:物理真的好難Q)

研究結果也說明行人的周圍,有類似《獵人》中的「圓」,如果兩人的橫向距離小於 1.4 公尺時,行人會感知到對方並改變行走路徑

研究原文:Physics-based modeling and data representation of pairwise interactions among pedestrians

詳細介紹請看:【2021 年搞笑諾貝爾:物理獎】AT 力場全開!如何在擁擠的車站通道中不被別人撞到?

【動力學獎】走路看手機,行人會更容易相撞

物理學獎才解釋完為什麼不容易相撞,下一個頒發的動力學獎立刻打臉,說明為什麼行人會容易相撞!

物理學獎表示:說好的尊重呢?

研究者邀請了 54 名大學生,並將他們平均分配在走道兩端,以他們自由行走的軌跡作為對照組(軌跡如下圖 Baseline 所示),並測試滑手機的人在隊伍的不同位置,會對行走軌跡造成什麼影響。

如果是領頭羊開始滑手機,隊伍軌跡不只混亂,整體的移動速度也會變慢,但如果是隊伍最後的人滑手機,則沒有顯著影響。

研究中,人群自由行走的軌跡對照圖。圖/《Science
圖/Improbable Research

研究原文:Mutual Anticipation Can Contribute to Self-Organization in Human Crowds

詳細介紹請看:【2021 年搞笑諾貝爾:動力學獎】實驗證實:邊走邊當低頭族,會更容易和行人相撞喔!

【化學獎】電影院觀眾釋放的氣味,會隨情緒改變

故事是這樣開始的,研究團隊在聖誕假期不想放假,跑到電影院測量空氣。(A 編:什麼鬼)

測量結果發現當觀眾因電影特定橋段造成害怕、緊張、喜悅…等情緒時,呼吸或皮膚(體味)代謝出的物質會有所不同。

這表示以後只要做類似酒測的檢定,就能知道你剛剛看了什麼。(誤)

研究原文:“Proof of Concept Study: Testing Human Volatile Organic Compounds as Tools for Age Classification of Films

【生態獎】分析多國廢棄口香糖上的菌菌

看到亂吐的口香糖,你會覺得哪裡怪 ㄍㄞ ㄋㄧㄡ 的嗎?(y 編會,而且很會!)

這次的搞笑諾貝爾生態學獎的研究,支持了你的這種心理,因為這些廢棄的口香糖裡不只有很多菌菌,它們還會在幾週的時間從口腔微生物群、轉換為環境微生物群。

研究團隊的樣本來自西班牙、法國、希臘、土耳其和新加坡(為什麼新加坡可以找到樣本!),這看似有點不衛生又搞笑的研究其實可以很好的幫助法醫學、傳染病控制等領域。

研究團隊的樣本來自西班牙、法國、希臘、土耳其和新加坡。圖/Improbable Research

研究原文:The Wasted Chewing Gum Bacteriome

詳細介紹請看: 【2021 年搞笑諾貝爾:生態學獎】口香糖渣裡的微生物小宇宙!

【經濟學獎】體重或許可以成為貪腐的指標?

這聽起來很直覺的指標,要驗證起來需要轉幾個彎。因為研究者沒辦法拿到政治家實際的健康資料,因此他收集了 15 個後蘇聯國家(post-Soviet countries)299 張內閣首長的照片,並透過機器學習,推算他們的 BMI 值。

研究發現,這些政治家的 BMI 值的中位數,和該國的貪腐程度相關,研究結果如下圖,可以看到波羅的海三小國——拉脫維亞、愛沙尼亞和立陶宛的體重中位數是相對來說最低的。

波羅的海三小國——拉脫維亞、愛沙尼亞和立陶宛的體重中位數是相對來說最低的。圖/《Wiley Online Library

不過該研究也有人質疑這個假設不科學,甚至會有加強偏見的狀況。總之,要理解這個研究是在其特殊性,並還存在諸多限制,他並不適合當作你之後投票時的重要參考指標,還是請自己好好做功課吧!

圖/Improbable Research

研究原文:Obesity of Politicians and Corruption in Post‐Soviet Countries

【醫學獎】鼻子與生殖器之間的連結

1897 年一位在柏林職業的耳鼻喉科醫師  Wilhelm Fliess(他還是佛洛伊德的好朋友),發表了「鼻反射神經」的理論,假設了鼻子與生殖器之間存在著必然的生理連結。

既然有假設,那有研究者想深入了解了解,也是很合理!

於是百年後,有研究團隊找了 18 組伴侶,要求他們在性行為時的五個特定時間點進行「鼻功能」的自評,分別是:性行為前、性高潮後立刻、性高潮後 30 分鐘、一小時及三小時。為了科學,要在性高潮後想著要填量表也是相當浪漫的事情呢(手比愛心)。

研究發現,有鼻塞情況的人,在性行為之後,鼻塞的狀況確實有獲得改善

很期待看到這裡的有志之士可以試試看並與我們分享有沒有效,也為要與正在鼻塞的伴侶做愛的夥伴致上無限的敬意。

圖/Improbable Research

研究原文:Can Sex Improve Nasal Function? — An Exploration of the Link Between Sex and Nasal Function

詳細介紹請看: 【2021 年搞笑諾貝爾:醫學獎】呼吸不順免驚!實驗證實:愛愛可以治鼻塞

【和平獎】驗證男性的鬍鬚面對拳擊的防禦力

不管是東方還是西方,濃密的鬍鬚一直是男性氣質的指標,更曾經是社會地位的象徵。但過去一直未有針對鬍子在實戰中的防禦力進行研究。

現在這個研究出現了!研究者為了驗證鬍子的「拳擊假說」(鬍子可在拳擊中保護下巴被貓爆),用羊毛代替人類的鬍子、用落錘衝擊實驗機(型號:Instron Dynatup 8250 )代替拳頭進行衝擊力的實驗。

研究結果指出,3 種羊毛型態的對照組中,「毛茸茸的毛」比「修剪過的毛」及「拔下來的毛」都更能有效吸收衝擊力!

此研究證實了,如果有人要對你的下巴貓一拳,有鬍子的你,真的可以減少下頜骨粉碎的可能性喔!(不然呢?)

羊毛物理衝擊實驗示意圖。圖/《Integrative Organismal Biology

研究原文:Impact Protection Potential of Mammalian Hair: Testing the Pugilism Hypothesis for the Evolution of Human Facial Hair

詳細介紹請看:【2021 年搞笑諾貝爾:和平獎】光溜溜的下巴怕鐵拳?快把你的鬍子留好留滿!

【昆蟲學獎】如何在潛水艇中消滅蟑螂

看過台灣夏季街道滿滿的蟑螂嗎?相信不管身在哪裡都不會有人樂見看到蟑螂出沒(抖),更何況是在密閉的潛水艇裡(瘋掉rrr),因此有研究者開始研究,究竟怎樣才能消滅潛水艇裡的蟑螂。

這份 1964 年的研究,當年在經歷了 3 艘潛水艇中與蟑螂的戰役後指出,相較於蚊香中的除蟲菊脂及農藥中的胡椒基丁醚,噴灑敵敵畏(dichlorvos)是最安全、經濟且有效殺蟑的方案。

因此研究結論也建議,「噴灑敵敵畏」可當作美國海軍控制潛艦內蟑螂數量的方案。

當年的研究者現在已經是老爺爺了(右下)。圖/Improbable Research

研究原文:A New Method of Cockroach Control on Submarines

【交通獎】用直升機倒掛犀牛,會比側臥更安全嗎?

如何用更符合人道的方式運輸動物,一直是備受關注的議題。而本研究以黑犀牛為實驗對象,想探討從腳部倒掛黑犀牛,究竟有沒有比側臥懸掛的方式更安全?

在本次實驗中,研究者將 12 頭黑犀牛麻醉後,依序讓牠們側臥吊掛10分鐘後,再被起重機用腳部倒掛 10 分鐘(看來是為了節省經費),想比較出 2 種姿勢哪種對黑犀牛來說更加安全?

最後從犀牛們的生理指標來看結果,吊掛及側臥對犀牛的肺功能損害……沒什麼區別,但因為吊掛對胸腔的壓迫較小,犀牛們的吸氣量有微量提升,也就是說呼吸似乎更順暢了!

圖/Improbable Research

研究原文:The Pulmonary and Metabolic Effects of Suspension by the Feet Compared with Lateral Recumbency in Immobilized Black Rhinoceroses (Diceros bicornis) Captured by Aerial Darting

詳細介紹請看:【2021 年搞笑諾貝爾:交通獎】四腳朝天倒吊運送犀牛,會比側臥更安全嗎?


雖然來到 2021 年,這已是第二次的遠端頒獎典禮了,但這群科學家們還是十分自娛自樂呢!能夠在這樣的日子繼續愛著科學,實在是再幸福不過的事呀。如果大家想要支持主辦單位,可以去他們的官網贊助喔!(也可以贊助認真報導的我們<3)

圖/Improbable Research

那麼,今年的典禮到此結束啦!更多詳細內容請期待我們的後續報導!也可以複習一下以前超有哏的頒獎典禮,或是去看看往年的得獎內容喔!

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PanSci_96
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PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

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疫情也阻止不了的2020搞笑諾貝爾獎!宅在家慶祝這充滿 BUG 的一年
PanSci_96
・2020/09/18 ・4399字 ・閱讀時間約 9 分鐘 ・SR值 468 ・五年級

作者 / Y 編、S 編,以及在旁邊打雜的 U 編

2020 年第 30 次第一屆搞笑諾貝爾獎在 9 月 18 號早上隆、重、登、場啦!好啦,雖然因為今年的疫情,整個典禮改為線上舉行(而不是平常的桑德斯劇場),不過,也正因為如此,今年參與的諾貝爾獎得主數量也超級多,真是族繁不及備載啊!(我就承認我懶)

視訊頒獎典禮! 圖 / 頒獎典禮直播截圖

對於大家來說,今年都是 bug 很多的一年,而今年的搞笑諾貝爾獎主題,似乎正呼應了這讓人印象的 2020──「蟲子(bug)」!

今年的主視覺。 圖 / 頒獎典禮直播截圖

今年的得主都會拿到一個「蟲蟲獎盃」!這個獎盃是張 pdf,得主們可以印下來、自己將它折成一個六面紙盒,每一面都是一隻「蟲」,上頭有:跳蚤、電腦「BUG」、蟑螂、金「龜」車等等。同時,得主也會收到一張紙質獎狀和十兆元辛巴威幣XD

獎狀和紙摺的獎盃。 圖 / 頒獎典禮直播截圖

那我們就來看看30次第一屆搞笑諾貝爾獎獎落誰家吧!今年可是有很多大大們得獎呢。

聲學獎:所以說,鱷魚吸了氦氣會怎樣?

這個研究本身其實是非常認真的,研究者們想要了解鱷魚的發聲跟我們有什麼不同,而由於水中與在空氣中的聲音傳播方式不同,也為這個研究增加了不少難度。

研究示意圖。 圖 / 原文研究

那麼,為什麼這麼一本正經的研究會得獎呢?這是因為其中有個環節,科學家們決定讓揚子江鱷 (Chinese alligator) 吸入氦氣,再看看他們的發音會變得怎樣?:)他們將雌性的揚子江鱷放入密閉的箱子中,分別讓鱷魚吸入正常空氣以及氦氣氧氣混和的氣體,混合氣體能讓鱷魚正常呼吸,但會改變聲譜的共振峰分布。

心理學獎:想知道人自不自戀?看眉毛就知道!

自戀者雖然有其迷人之處,但有時和他們相處久了總是會碰到些「bug」。那要如何一眼就認出他們呢?今年的搞笑諾貝爾心理學獎的研究告訴我們:看眉毛吧!

研究團隊將自戀人格的人的面部特徵展示給受試者看,發現從眉毛能相當準確的判斷出自戀者。

物理獎:地震時蚯蚓怎麼動?搖搖看就知道!

你有沒有好奇過,遇到地震時,蚯蚓到底會如何呢?是會跟著地震一起搖晃?還是怡然自得待在原地不動如山呢?想要找到解答,那就把牠們搖搖看啊!

論如何測量蚯蚓。 圖 / 原文研究

首先,讓蚯蚓平平地躺著,再來,給牠來點上下震動的波,然後……叮!恭喜您獲得了一隻會以法拉第波震動的蚯蚓!而所謂的法拉第波呢,指的是因為流體不穩定性而產生的一種非線性駐波。

而由於大部分生物體中都充滿液體,所以我們所觀察到的非線性波,可能在日後對於生物學和醫學都會有所幫助。

經濟學獎:收入不平等與接吻次數有關

接吻可以表達親密、傳達愛意,甚至還能改善過敏,不過,你有想過,接吻跟經濟也有點關係嗎?

研究者找來了來自 6 大洲、13 個國家的人,嘗試了解人們接吻等親密行為的態度與國民健康、GDP、相對財富之間的關係。

親起來親起來。 圖 / pixels

在這個研究中其實有不少有趣的發現:女性與較有魅力的人會較重視親吻的重要性,而更有魅力的族群通常親吻的次數較多,也對這些次數感到較為滿意。

那麼,親吻跟收入之間的關係呢?研究發現,越是收入不平等的地方,與伴侶間的親吻的頻率會更高。

昆蟲學獎:很多昆蟲學家也怕蜘蛛!啊它就不是昆蟲嘛

很多昆蟲學家也怕蜘蛛!(居然!)退休的昆蟲學家 Rick Vetter 偶然發現他做水生昆蟲的同事在他拿出蜘蛛時突然「人間蒸發」,還有當在野調時和他合作的同事警告他「不要過去那裡有蜘蛛!」,於是讓他發現:明明昆蟲和蜘蛛同樣都是節肢動物門,但卻有些昆蟲學家不怕昆蟲怕蜘蛛!

毛毛的最可愛(大誤)。 圖 / envato elements

於是維特透過《American Entomologist》期刊,找到了41位怕蜘蛛的昆蟲學家做更深入的調查。包含讓他們從包含蟑螂、蚊子和蛇的清單中做出喜歡和不喜歡的動物排名,其中,蜘蛛幾乎是大家最討論的生物(僅次於壁蝨),這些昆蟲學家還洋洋灑灑列出了很多他們討厭蜘蛛的理由:牠們移動的方式、很多腳、會出其不意地出現等等。

雖然身為麻瓜,感覺這些討厭的地方難道昆蟲和蜘蛛不是87分像嗎……

醫學獎:咀嚼的聲音讓人很崩潰

有些人聽到別人咀嚼的聲音會覺得非常崩潰、生氣,這其實是有原因的,科學家稱之為「恐音症」(misophonia)。患有恐音症的人會對一些特定的重複性噪音,例如咀嚼、薯片的沙沙聲、鍵盤啪啪聲等等,覺得困擾、生氣,甚至會直接攻擊聲音來源。雖然聽起來可能有些好笑,但是,它其時真的會造成一些嚴重的人際影響,最後讓這些人選擇離群索居。

不要再嚼了辣! 圖 / pixaby

儘管在2000年時這樣的現象就已經被描述,但直到2017年才由英國的研究團隊發現了大腦額葉變化的證據,證明了患有恐音症的患者的確被這些聲音觸動了情緒反應。

醫學教育獎:COVID-19 全球大流行讓我們知道:政治人物對生命的影響,比科學家和醫生更直接

這獎項頒給了各國的領袖們,包括了:巴西的 Bolsonaro、英國的 Johnson、印度的 Modi、墨西哥的 Obrador、白俄羅斯的 Lukashenko,土耳其的 Erdogan、俄羅斯的 Putin、土庫曼斯坦的 Berdimuhamedow,以及美國的川普大大。

為什麼要頒發醫學教育獎給他們呢?因為在這次的疫情中,我們學到了一個極為重要的啟示:比起科學家及醫生,政治人物對於生命的影響實在是直接得多啊!

材料科學獎:用人類糞便做的刀子相當難用

有個傳說是這樣的,有個因紐特人在大風雪中沒有工具,因此用自己的糞便鍛造出了鋒利的刀,並用那把刀殺死了一隻狗,用牠的肋骨做成雪橇、用牠的皮拴住了另外一隻狗,然後消失在黑暗的風雪中(相當勵志)。但這真的做得到嗎?於是,看到了這個故事的人類學家 Metin Eren ,決定進行反向工程,來試試看人類糞便是否能夠製作成鋒利的刀。

磨刀霍霍是便便。 圖 / 原文研究

首先,當然要有對味的原料。為此他吃了八天的高蛋白、高脂肪酸的北極飲食,以便產生符合因紐特人的便便。然後冷凍、銳化,並且試圖用這把刀切開豬皮。結果發現:相當難用,刀刃一下就融化了。

管理獎:不斷外包的殺人案!所幸最後無人傷亡(咦)

案子太多怎麼辦?外包啊!2014 年,中國廣西發生了一連串「連環買兇殺人案」。得獎者是:覃佑輝、奚廣安、莫天祥、楊康生、楊廣生、凌顯四!以下我們分別用甲、乙、丙、丁、戊、己代稱之。

事情是這樣的:甲因為投資糾紛花了兩百萬元人民幣雇用乙,但乙並不想親自出馬,於是拿了一百萬將案子轉手給丙。丙不知為何也沒有親自下手,而是轉頭找了丁,先付了訂金等事成之後再付尾款。丁拿到了訂金後轉頭找戊,戊則找上了最後一位殺手──己(凌顯四)。

出乎所有人意料的是,最後最後的外包商殺手臨時反悔了,於是直接找上原定的目標,跟他約出來面對面談判,想拍下目標被反綁的照片好交差。

事情暴露之後,就這麼串粽子式的一發不可收拾,只能說,外包的品質真的是十分重要啊,品管必不可少XD

於是乎…… 圖 / 頒獎典禮直播截圖

和平獎:印度、巴基斯坦的外交官,互相半夜按門鈴又跑掉

印度和巴基斯坦之間的關係相當緊張,克什米爾邊境時有違反停火協議的行為。除此之外,彼此的高級外交官也不堪其擾:其中包含跟蹤、斷水斷電,和在凌晨3點按門鈴後逃跑。

不相信外交官們有這般如小學生幼稚的行為發生?來看看《衛報》 的這篇報導:Pakistan recalls envoy from India in ding-dong over harassment claims

原新聞報導。 圖 / 衛報

而為了呼應今年的蟲蟲主題,穿插在頒獎典禮中的短劇主角便是大家最熟悉的鄰居──小強!當牠在睡覺的時候,從蟑螂變身為……人了!牠們需要面對一個非常重要的抉擇:到底該成為蟑螂或是人呢?

如果想看劇或重溫頒獎典禮看這邊:https://youtu.be/Amkyp-dhYX0

雖然因為疫情而沒有實體典禮,但這群科學家們還是十分自娛自樂呢!能夠在這樣的日子繼續愛著科學,實在是再幸福不過的事呀。如果大家想要支持主辦單位,可以去他們的官網贊助喔!(也可以贊助認真報導的我們<3)

那麼,今年的典禮到此結束啦!更多詳細內容請期待我們的後續報導!也可以複習一下以前超有哏的頒獎典禮,或是去看看往年的得獎內容喔!

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操縱蟑螂機器人、平行宇宙存在?看獵奇動畫學科學——腦洞大開的成人向動畫《瑞克和莫蒂》
活躍星系核_96
・2020/08/29 ・2115字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 535 ・七年級

  • 文/Staceylwj

在 Adult Swim 甫釋出第五季預告片段的成人向動畫《瑞克和莫蒂》(Rick and Morty),一直都是影迷心中數一數二獵奇又富含哲學思考的科幻動畫,劇情描述瑞克 (Rick),一個瘋癲的天才科學家,與他的金孫莫蒂 (Morty) 在不同宇宙甚至不同時空穿梭所發生的奇幻故事。

圖/flickr

自 2013 年首播至今共四季 41 集,每一集只有短短不到 30 分鐘,內容卻橫跨了穿梭蟲洞、多元宇宙論、人工智慧……等諸多科學議題,以下我們來一一探討。

平行宇宙的存在?C-137 號宇宙

早在第一季第六集中,瑞克意外把人類們都變成怪物之後,帶莫蒂來到另個有著他們分身的正常星球,就已經道出「他們原先生活的世界並不是唯一的世界」此情節設定,在後續的集數中也再次提到相同的世界觀。

我們正在觀賞的這一組瑞克和莫蒂其實是來自 C-137 號宇宙,而這也是多重宇宙論的基本概念。意指在我所存在的這個宇宙之外,還有無窮盡個宇宙,每一個宇宙都有一個我,在同一時間裡,每一個我做出不同的選擇導致不同的宇宙同時發生不同的結局。

很可惜到目前為止,多重宇宙論仍是個未被證實的假說,科學家尚未實際觀測到其他宇宙的存在,但可能也因此使其更加受到廣大科幻迷的喜愛。

萬能傳送槍開啟蟲洞

只要是《瑞克和莫蒂》的劇迷絕對知道,支撐好幾季劇情瑞克用來穿梭時空的法寶就是他隨身攜帶的傳送槍,只要使用傳送槍,就能開啟一道綠色漩渦,走進去便能到達任何你想到達的宇宙或時空,這樣的概念近似科學理論中的「蟲洞」。

要介紹蟲洞,首先得先說明已經觀測到被證實存在的黑洞,成因來自衰老的恆星,經過長時間的核融合反應後元素消耗殆盡,恆星的質量不得不向內墜落,形成密度極大、體積極小且具有強大引力的黑洞。

與科學上計算出可能存在的白洞有著相反特性,而科學家認為在黑洞與白洞的中心(也就是奇異點)產生連結時,便會形成蟲洞。理論上,蟲洞有進行瞬間移動或是時間旅行的可能性。也因此可見大量的小說影劇作品採用蟲洞來做為時空旅行的取材。

操縱蟑螂機器人

第三季的第三集中,瑞克一開場就把自己變成一根醃黃瓜,意外滾落下水道後遇到了蟑螂危機,卻反咬蟑螂一口,利用舌頭刺激蟑螂的大腦操縱了牠的肢腳。看似不可能的情節,但在生物界卻是有可能發生的。實際上蟑螂沒有像動畫中那樣的「大腦」,取而代之的是散佈在頭胸腹的三處神經叢組織,也因此實驗發現缺少了頭部的蟑螂,仍可以存活數週。

而在真實的生物世界,提到操縱蟑螂,就不能不介紹一種體型比蟑螂小上許多的扁頭泥蜂(Ampulex compressa)。雌蜂會在蟑螂身上刺上兩針,使其變成「蟑螂殭屍」,最後就成了幼蟲的美味大餐。第一針刺向胸部神經節部分,能迅速暫時癱瘓蟑螂;第二針則是針對頭部,毒液流入神經節後,有麻痺蟑螂反射性逃離的效果。

最後扁頭泥蜂會將不會反抗的「蟑螂殭屍」帶入巢穴,並在其表面產卵,待幼蟲孵化,蟑螂就是牠們的成長養分。

那變成殭屍的蟑螂還有救嗎?好奇的科學家曾做實驗,將類似章魚胺的神經傳導物質注射致蟑螂殭屍頭部,竟然又成功恢復牠們的行動能力。看來,影片中瑞克控制蟑螂的獵奇想法並非異類。

人工智慧將會毀滅它的開發者——人類?

在第一季第五集中,瑞克為了應付家人的煩人要求,拿出了一個米西盒(Meeseeks Box),只要按下上面的按鈕,就會變出一個藍色人形的米西先生(Mr. Meeseeks),說出你的願望,米西先生會幫你達成並在完成使命後消失。

這個簡單的設定讓人聯想到現代人類為了複雜工作而開發的人工智慧(artificial intelligence),而故事中的角色對米西先生許了一個達成不了的願望,使得米西先生拚盡全力卻無法完成,近乎崩潰之時決定把提出要求的人消滅,才能安心離開。

這讓我們不禁聯想到若有一天 AI 完全掌握和人類相符的各項能力,甚至超越人類,是否會直接或間接地導致開發者的毀滅呢?類似的擔憂在科學界也曾被已故的天文物理學家霍金提出,在一次英國電視台BBC的採訪中,霍金提到人工智慧威脅人類生存:「AI 會以越來越快的速度迅速發展與自我改良,而人類受限於生物演化速度較慢,會導致無法與之競爭而被超越。」

看完了以上幾點介紹後,是不是覺得欣賞《瑞克和莫蒂》的時間沒有白白浪費了呢?若你還沒看,恭喜你,還有精彩的影集讓你邊看邊學科學;若你已面臨劇荒,也別著急,《瑞克和莫蒂》已在 2018 年宣布由Adult Swim平台續訂 70 集,也就是說,扣掉目前已播映的第四季,還有 60 集腦洞大開的獵奇故事指日可待囉!

參考資料:

  1. Adult Swim
  2. The Science of Rick and Morty: The Unofficial Guide to Earth’s Stupidest Show, Matt Brady
  3. From Brain Control to Multiverses, ‘Rick and Morty’ Gets Some Science Right, livescience
  4. The real science behind Rick and Morty, NewScientist
  5. 誰在操控蟑螂殭屍?,科學人雜誌
  6. Multiverse, Wikipedia
  7. Wormhole, Wikipedia
  8. Artificial intelligence, Wikipedia
活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia