用積木拼電路

本文與 BRITA 合作，泛科學企劃執行。

你確定你喝的水真的乾淨嗎？

如果你回到兩百年前，試圖喝一口當時世界上最大城市的飲用水，可能會立刻放下杯子——那水的顏色帶點黃褐，氣味刺鼻，甚至還飄著肉眼可見的雜質。十九世紀倫敦泰晤士河的水，被戲稱為「流動的污水」，當時的人們雖然知道水不乾淨，但卻無力改變，導致霍亂和傷寒等疾病肆虐。

幸運的是，現代自來水處理系統已經讓我們喝不到這種「肉眼可見」的污染物，但問題可還沒徹底解決。面對 21 世紀的飲水挑戰，哪些技術真正有效？

濾水技術：從霍亂危機到高效濾芯

19 世紀的歐洲因為城市人口膨脹與工業發展，面臨了前所未有的水污染挑戰。當時多數城市的供水系統仍然依賴河流、湖泊，甚至未經處理的地下水，導致傳染病肆虐。

1854 年，英國醫生約翰·斯諾（John Snow）透過流行病學調查，發現倫敦某口公共水井與霍亂爆發直接相關，這是歷史上首次確立「飲水與疾病傳播的關聯」。這項發現徹底改變了各國政府對供水系統的態度，促使公衛政策改革，加速了濾水與消毒技術的發展。到了 20 世紀初，英國、美國等國開始在自來水中加入氯消毒，成功降低霍亂、傷寒等水媒傳染病的發生率，這一技術迅速普及，成為現代供水安全的基石。    

 19 世紀末的台灣同樣深受傳染病困擾，尤其是鼠疫肆虐。1895 年割讓給日本後，惡劣的衛生條件成為殖民政府最棘手的問題之一。1896 年，後藤新平出任民政長官，他本人曾參與東京自來水與下水道系統的規劃建設，對公共衛生系統有深厚理解。為改善台灣水源與防疫問題，他邀請了曾參與東京水道工程的英籍技師 W.K. 巴爾頓（William Kinnimond Burton） 來台，規劃現代化的供水設施。在雙方合作下，台灣陸續建立起結合過濾、消毒、儲水與送水功能的設施。到 1917 年，全台已有 16 座現代水廠，有效改善公共衛生，為台灣城市化奠定關鍵基礎。

進入 20 世紀，人們已經可以喝到看起來乾淨的水，但問題真的解決了嗎？ 科學家如今發現，水裡仍然可能殘留奈米塑膠、重金屬、農藥、藥物代謝物，甚至微量的內分泌干擾物，這些看不見、嚐不出的隱形污染，正在成為21世紀的飲水挑戰。也因此，濾水技術迎來了一波科技革新，活性碳吸附、離子交換樹脂、微濾、逆滲透（RO）等技術相繼問世，各有其專長：

• 活性碳吸附：去除氯氣、異味與部分有機污染物

• 離子交換樹脂：軟化水質，去除鈣鎂離子，減少水垢

• 微濾技術、逆滲透（RO）技術：攔截細菌與部分微生物，過濾重金屬與污染物等

這些技術相互搭配，能夠大幅提升飲水安全，然而，無論技術如何進步，濾芯始終是濾水設備的核心。一個設計優良的濾芯，決定了水質能否真正被淨化，而現代濾水器的競爭，正是圍繞著「如何打造更高效、更耐用、更智能的濾芯」展開的。於是，最關鍵的問題就在於到底該如何確保濾芯的效能？

濾芯的壽命與更換頻率：濾水效能的關鍵時刻濾芯，雖然是濾水器中看不見的內部構件，卻是決定水質純淨度的核心。以德國濾水品牌 BRITA 為例，其濾芯技術結合椰殼活性碳和離子交換樹脂，能有效去除水中的氯、除草劑、殺蟲劑及藥物殘留等化學物質，並過濾鉛、銅等重金屬，同時軟化水質，提升口感。

然而，隨著市場需求的增長，非原廠濾芯也悄然湧現，這不僅影響濾水效果，更可能帶來健康風險。據消費者反映，同一網路賣場內便可輕易購得真假 BRITA 濾芯，顯示問題日益嚴重。為確保飲水安全，建議消費者僅在實體官方授權通路或網路官方直營旗艦店購買濾芯，避免誤用來路不明的濾芯產品讓自己的身體當過濾器。

辨識濾芯其實並不難——正品 BRITA 濾芯的紙盒下方應有「台灣碧然德」的進口商貼紙，正面則可看到 BRITA 商標，以及「4週換放芯喝」的標誌。塑膠袋外包裝上同樣印有 BRITA 商標。濾芯本體的上方會有兩個浮雕的 BRITA 字樣，並且沒有拉環設計，底部則標示著創新科技過濾結構。購買時仔細留意這些細節，才能確保濾芯發揮最佳過濾效果，讓每一口水都能保證潔淨安全。

不過，即便是正品濾芯，其效能也非永久不變。隨著使用時間增加，濾芯的孔隙會逐漸被污染物堵塞，導致過濾效果減弱，濾水速度也可能變慢。而且，濾芯在拆封後便接觸到空氣，潮濕的環境可能會成為細菌滋生的溫床。如果長期不更換濾芯，不僅會影響過濾效能，還可能讓積累的微小污染物反過來影響水質，形成「過濾器悖論」（Filter Paradox）：本應淨化水質的裝置，反而成為污染源。為此，BRITA 建議每四週更換一次濾芯，以維持穩定的濾水效果。

為了解決使用者容易忽略更換時機的問題，BRITA 推出了三大智慧提醒機制，確保濾芯不會因過期使用而影響水質：

1. Memo 或 LED 智慧濾芯指示燈：即時監測濾芯狀況，顯示剩餘效能，讓使用者掌握最佳更換時間。

2. QR Code 掃碼電子日曆提醒：掃描包裝外盒上的 QR Code 記錄濾芯的使用時間，自動提醒何時該更換，減少遺漏。

3. LINE 官方帳號自動通知：透過 LINE 推送更換提醒，確保用戶不會因忙碌而錯過更換時機。

在濾水技術日新月異的今天，濾芯已不僅僅是過濾裝置，更是智慧監控的一部分。如何挑選最適合自己需求的濾水設備，成為了健康生活的關鍵。

濾水技術：不僅是進步，更是守護未來

人類對潔淨飲用水的追求，從未停止。19世紀，隨著城市化與工業化發展，水污染問題加劇並引發霍亂等疾病，促使濾水技術迅速發展。20世紀，氯消毒技術普及，進一步保障了水質安全。隨著科技進步，現代濾水技術透過活性碳、離子交換等技術，去除水中的污染物，讓每一口水更加潔淨與安全。

今天，消費者不再單純依賴公共供水系統，而是能根據自身需求選擇適合的濾水設備。例如，BRITA 提供的「純淨全效型濾芯」與「去水垢專家濾芯」可針對不同需求，從去除餘氯、過濾重金屬到改善水質硬度等問題，去水垢專家濾芯的去水垢能力較純淨全效型濾芯提升50%，並通過 SGS 檢測，通過國家標準水質檢測「可生飲」，讓消費者能安心直飲。

然而，隨著環境污染問題的加劇，真正的挑戰在於如何減少水污染，並確保每個人都能擁有乾淨水源。科技不僅是解決問題的工具，更應該成為守護未來的承諾。濾水器不僅是家用設備，它象徵著人類與自然的對話，提醒我們水的純淨不僅是技術的勝利，更是社會的責任和對未來世代的承諾。

*符合濾(淨)水器飲用水水質檢測技術規範所列9項「金屬元素」及15項「揮發性有機物」測試
*僅限使用合格自來水源，且住宅之儲水設備至少每6-12個月標準清洗且無受汙染之虞

• 以下文章以陰莖的相關研究為主題，請斟酌觀看。

「身高越高，陰莖越長；體重越重，陰莖越短¹。」我們都多少有耳聞過男性的陰莖長度可以透過身高、耳垂，或腳的大小，來進一步推測²。咦（大驚），這是真的嗎？身高、體重、腳掌大小等真的跟陰莖的長度有關係嗎？

陰莖平均有多長？能從外表看出來嗎？

自古以來，人類就對「如何從外觀，判斷陰莖長短」相當熱衷。相關統計最早可追溯到 1899 年，當時的科學家透過統計發現，身高和陰莖長度成正相關（r=0.44, p<0.01）²。然而，這已經是相當古早以前的報告，怎能代表堂堂的現代男子呢？

為了解開這個謎團，義大利科學家徵召了 3,300 名 17-19 歲的男性，於 2001 年發表了共同研究¹，統計結果如下：未勃起且未拉直的陰莖長度中位數是 9 公分，而未勃起且拉直後的陰莖長度中位數是 12.5 公分 ^註1。只有 2.5% 的男性在未拉伸時短於 4 公分，拉直後仍短於 7 公分^註2。

• 來個對比物：新上市的 iPhone SE2，長度為 13.8 公分

團隊再細究身高、體重和陰莖長度之間的關係發現¹：不論是未拉直或是拉直後的陰莖長度，都與身高呈正相關，而與體重和 BMI 呈負相關。

換言之，在這份統計當中我們可以知道：身高越高，陰莖越長；體重越重，陰莖越短（蓋章！）。

不過關於陰莖長度與其他身體部位關係的研究不只這一起。1993 年的加拿大團隊發現，陰莖長度和腳掌大小間，也有相關性！腳掌越長、陰莖越長；儘管是微弱的相關性，但仍具統計意義（r = 0.27, p <0.02）²（嗯哼～想買大一點的鞋子了嗎？）。

而在 2015 年，英國研究蒐集過往 17 篇研究、15,521 位全球男性的資料。結果顯示，未勃起的陰莖長度平均為 9.16 公分；勃起後長度為 13.12 公分。從分布來看，100 位男性中，只有 5 位勃起後的陰莖長度超過 16 公分⁴。BUT，理想與現實總是有差距，特別是問男性自己的陰莖有多長的時候……

顯然實際的陰莖長度，與鄉民們的三十公分有相當大的差距。那到底是鄉民們真的特別雄偉，還是其實是⋯⋯特別有想像力呢？

有了性經驗，就覺得自己好長好長？

男性幻想裡的陰莖尺寸只有三種：大、超大、大到連門都走不出去³

研究發現，男性心目中的「理想陰莖長度」比實際的平均尺寸，更長³（相當不意外呢XD）；且根據調查，近七成的異性戀男性希望自己的陰莖更大 ^{3 註3}（不意外 combo）。那男性對於自己陰莖大小的自我判斷和什麼因素有關呢？

2019 年在《性與婚姻治療期刊（Journal of Sex & Marital Therapy）》的一篇研究，召集了大學生們（多數為白種人），請他們「自己的陰莖長度自己填」。有趣的是，有性經驗的男性，所填報的勃起長度，遠高於客觀數值（過往文獻中，由研究人員量測、非受測者自評的平均值），分別是 6.62英吋/16.8 公分（自己填）和 5.36 英吋/13.6 公分（客觀平均值）³。而沒有性經驗的男性，在自我填報時，明顯謙虛、實際許多（5.67 英吋/14.4 公分）。

這群有性經歷的男性中，有三成自稱有超過 7 英吋（約 17.8 公分），更有 10% 的大學生自稱擁有超過 20 公分的陰莖（8英吋） ³。有趣的是，研究團隊也發現，社交滿意度高的男性，比其他人更容易報告自己擁有更大的陰莖。

男性啊～你真是種自我感覺超良好的生物呢～

• 註1：長度的定義為陰莖背側、陰莖尖端至底部連接恥骨皮膚的量測距離
• 註2：短小陰莖（Micropenis），定義為陰莖長度在 2.5 個標準差。資料來源：尺寸不重要 合適才重要 有愛最重要。台灣男性學醫學會
• 註3：陰莖增大手術平均只增加 1~2 公分的長度及 2.5 公分的圓周長。資料來源同註2

參考文獻

1. R Ponchietti, N Mondaini, M Bonafè, F Di Loro, S Biscioni, L Masieri (2001) Penile Length and Circumference: A Study on 3,300 Young Italian Males. European Urology. DOI: 10.1159/000052434
2. Kerry Siminoski MD & Jerald Bain BSc Phm, MD, MSc (1993) The relationships among height, penile length, and foot size. Annals of sex research. DOI: https://doi.org/10.1007/BF00849563
3. Bruce M. King, Lauren M. Duncan, Kelley M. Clinkenbeard, Morgan B. Rutland & Kelly M. Ryan. (2019) Social Desirability and Young Men’s Self-Reports of Penis Size. Journal of Sex & Marital Therapy. DOI: https://doi.org/10.1080/0092623X.2018.1533905
4. 鄉民的標配是30公分，那人類的陰莖平均到底是多長？泛科學。2015/03/05

文 / K、摸呵呵

還真是不想開箱阿ＸＤ

不想破壞這期《大人的科學》新型針孔式星象儀很精美的包裝，但想看到滿天星斗的慾望還是熊熊燃燒著。

所以，開始打造屬於我的星空吧！

封面好多鑽石，不只五倍星星，超美的呀(讚嘆到又忘了要開箱XD)

好了…開箱吧

其中一面裝著各式各樣的組裝零件，有底座、支柱、馬達、螺絲、燈泡等等

另一面則裝著組裝恆星球的黑色投影片(所謂的黑柑仔裝豆油?)

一一檢查時

會發現《大人的科學》新型針孔式星象儀的許多零件都精心設計過。而它們有什麼祕密呢？各位就靜候我一個個來說明吧。

對了，這期的附錄需要使用到螺絲起子，所以再拿出《大人的科學》35mm雙眼相機內附的磁性螺絲起子吧。（具有磁性讓螺絲緊緊跟著你）

光從包裝上的貼心，就可以看到廠商有多用心；為了保護齒輪箱，還特別加上一塊特製的黑色泡棉固定。

跟以往《大人的科學》系列產品一樣，電線的部分都會打結以節省收納空間，拆的時候要小心，別扯斷了！

接著組完馬達組時，要注意齒輪疊放的順序有沒有誤（有誤的話，就無法順利運作了，下圖供參照）

組裝時發現的第一個特殊小設計（紅圈框住處）

為了方便燈座導線可以連接至底座的電路板，特別在齒輪箱上設計一缺口，供導線穿過（貼心指數★★★☆☆）

再來第二個特殊小設計：

居然在主軸內附上鉤子來固定兩組導線，讓其可以更順利的連接到底座，貼心指數再上升（貼心指數★★★★☆）

在組裝支柱時，還發現了特別用來設計鎖螺母的第三個小設計—螺母轉動器，方便你可以隨時調整鬆緊（貼心指數★★★☆☆）

再將電路板組裝上時才突然發現，這期的附錄需要不常使用的２號電池（雜誌建議是鹼性的，可能希望有更穩定的電流輸出），而第一代星象儀則是使用３號電池，可能是因為新版的多了旋轉功能以及一顆神奇的特製燈泡，所以更加消耗電能。

而馬達電源端子線的插入方向，也會影響其旋轉方向（可參考下圖），等一下會分享一個方法，讓你可以自由調整要投影北或南半球的星空喔

重頭戲來啦～

這期的燈泡是日本投影燈泡製造商細渕電球－專為這款針孔式星象儀設計的，而且是手工製作的！！！ （貼心指數★★★★★）

PS：如果大家對燈泡有興趣可以參考維基上的條目

還有這顆從1901年就一直亮到今天的燈泡爺爺（網路攝影機記錄下來的燈泡即時影像）

跟一般燈泡比較之下

特製燈泡的玻璃罩較大，但燈絲卻比較短（見下圖）

特製燈泡規格：２.５Ｖ，0.75A

一般燈泡規格：２.５Ｖ，0.3A

為什麼要如此設計呢？

其實有兩個原因：

1. 燈絲短代表電阻小，在同樣的電壓下，會通過更大的電流，發出的光會更加明亮（由【歐姆定律】 V＝IR推斷）
2. 因為燈絲短，發出的光會更接近＂點光源＂，這樣穿過小孔投影出去的光點會近似正圓形，而燈絲長的燈泡，從小孔投影出去的光點則會變形

（因為原先光源並非「圓點」，可參考維基針孔成像條目）

其實《大人的科學》35mm雙眼相機也有運用針孔成相原理喔。

就是那個光

比較之下，明亮程度還真的有差。

（ps：將燈泡裝到台座時，別轉得太用力，以免燈泡玻璃破裂）

再來又是另一場重頭戲—恆星球的組裝。先將恆星投影片２、３、５、６組裝完後……

我猜有許多朋友陷入了天人交戰，到底要投影北半球還是南半球的星空呢？

這裡提供一個小方法，讓各位可以自由更換北、南半球的星空投影

首先，準備隱形膠帶跟手套

想先投影北半球的話，就先將投影片２、３朝向上方，將投影片１以隱形膠帶依照對應的文字黏貼上去。

（如下圖，得先將投影片上的膠膜先撕去，才能用膠帶黏貼，所以戴上手套，以免指紋印在投影片上）

因為隱形膠帶黏性較弱，所以可隨時拆掉更換成南半球投影。

下圖便是南北半球投影的主要差異（左圖是北極觀看到的星空，右圖是南極看到的星空）

圖片來源：香港太空館的網上互動星圖模擬

大家如果想更深入了解南北半球的星空差異

可以試試看Stellarium這套虛擬天文館開源軟體，可以模擬星座的移動、大氣和光線效果、星座繪圖、向流星許願……等等強大功能。或者自己做一顆天球儀出來一探究竟（感謝蘇明俊、楊淑惠老師的分享）。

做完的恆星球，讓我看到了Ｎ顆鑽石星點，超級感動的阿。（聽說是跟星象專家大平貴之一起合作設計的）

最後以黑色貼紙做修飾，以邊角防走漏光影響投影效果，並將恆星球裝到台座上、與台架接合，就大功告成囉。

在寂寞的黑夜裡，躺在床上看著由小燈泡投影出的點點星光，看著銀河、星座，雖然無法和看見真實星空的震撼比擬，但滿屋的投影星斗，不僅溫暖了你我的心，也讓我們以另一種形式見證宇宙浩瀚的美。

(部分圖片感謝學妹洪淑靜提供)

也可以學學這位網友利用縮時攝影來記錄星空流轉的點滴

PS：聽說這期雜誌十分熱銷，如果有買不到的讀者

不妨試試自行DIY喔，以下提供兩個範例供大家參考：

• 鋼碗也能做星空儀
• 紙板十二面體星空儀