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知識大圖解:齒條與小齒輪鐵路

知識大圖解_96
・2014/10/14 ・738字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 559 ・八年級

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齒條與小齒輪鐵路(也稱為齒軌鐵路)採用了具有輪齒的軌道。加裝輪齒的軌道通常位於兩個行駛軌的中心,能夠使火車頭穿越斜度超過7%的陡坡,而7%至今仍是標準黏著式鐵路的最大斜度限制。

每套齒條與小齒輪系統運作的核心原理是火車頭的圓形齒輪齧合在線型齒條上。因此,齒條與小齒輪基本上是將火車發動機所產生的旋轉能轉換成在齒條上進行直線運動的動能。由於齒條與小齒輪皆具有輪齒,這套系統也能對軌道提供額外的附著力,當火車靜止時互相齧合的輪齒則可將其固定就位。

由於傳統火車的主要動力來源形式是蒸汽,改用齒條與小齒輪系統的火車則需要大幅改裝。從列車車盤的改造(以便安裝小齒輪),到讓鍋爐、駕駛室和上部結構變得傾斜,都是需要變更的部分。

傾斜是必要的,因為蒸汽機鍋爐內的水必須隨時覆蓋過鍋爐管和火箱以維持穩定──在火車呈現不水平的狀態下這幾乎不可能達成。 因此,在齒軌鐵路行駛的火車頭會朝向軌道傾斜以抵銷地形的坡度。

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雖然罕見,至今齒條與小齒輪系統仍然在全球各地運作,不過是搭配蒸汽機與柴油/電車頭的組合。其中一個最有名的例子是華盛頓山齒軌鐵路。

機械登山者華盛頓山齒軌鐵路位於美國新罕布夏州,是首條被用來攀爬山坡的齒條與小齒輪鐵路。由西爾維斯特 ‧馬什在1869年建造完成,此系統是世界第二陡峭的齒軌鐵路,其最高斜度可達37.4%。這條鐵路全長4.8公里,在華盛頓山的西坡蜿蜒而上,由海平面上820公尺開始,最高來到接近頂峰的1917公尺。火車頭以時速4.5公里攀升,下山的時速則為7.4公里。儘管是在144年前所建造,這條齒軌鐵路至今仍完整運作中。

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本文選自《HOW IT WORKS知識大圖解 中文版》第01期(2014年10月號)

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知識大圖解_96
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停工即停薪:如何證明你的時間值多少?車禍背後的認知 x 情緒 x 金錢 x 法律大混戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/01/09 ・3286字 ・閱讀時間約 6 分鐘

本文與 PAMO車禍線上律師 合作,泛科學企劃執行

走在台灣的街頭,你是否發現馬路變得越來越「急躁」?滿街穿梭的外送員、分秒必爭的多元計程車,為了拚單量與獎金,每個人都在跟時間賽跑 。與此同時,拜經濟發展所賜,路上的豪車也變多了 。

這場關於速度與金錢的博弈,讓車禍不再只是一場意外,更是一場複雜的經濟算計。PAMO 車禍線上律師施尚宏律師在接受《思想實驗室 video podcast》訪談時指出,我們正處於一個交通生態的轉折點,當「把車當生財工具」的職業駕駛,撞上了「將車視為珍貴資產」的豪車車主,傳統的理賠邏輯往往會失靈 。

在「停工即停薪」(有跑才有錢,沒跑就沒收入)的零工經濟時代,如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?又該如何在保險無法覆蓋的灰色地帶中全身而退?

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如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?/ 圖片來源: Nano Banana

薪資證明的難題:零工經濟者的「隱形損失」

過去處理車禍理賠,邏輯相對單純:拿出公司的薪資單或扣繳憑單,計算這幾個月的平均薪資,就能算出因傷停工的「薪資損失」。

但在零工經濟時代,這套邏輯卡關了!施尚宏律師指出,許多外送員、自由接案者或是工地打工者,他們的收入往往是領現金,或者分散在多個不同的 App 平台中 。更麻煩的是,零工經濟的特性是「高度變動」,上個月可能拚了 7 萬,這個月休息可能只有 0 元,導致「平均收入」難以定義 。

這時候,律師的角色就不只是法條的背誦者,更像是一名「翻譯」。

施律師解釋「PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言。」 這包括將不同平台(如 Uber、台灣大車隊)的流水帳整合,或是找出過往的接單紀錄來證明當事人的「勞動能力」。即使當下沒有收入(例如學生開學期間),只要能證明過往的接單能力與紀錄,在談判桌上就有籌碼要求合理的「勞動力減損賠償 」。

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PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言 / 圖片來源: Nano Banana

300 萬張罰單背後的僥倖:你的直覺,正在害死你

根據警政署統計,台灣交通違規的第一名常年是「違規停車」,一年可以開出約 300 萬張罰單 。這龐大的數字背後,藏著兩個台灣駕駛人最容易誤判的「直覺陷阱」。

陷阱 A:我在紅線違停,人還在車上,沒撞到也要負責? 許多人認為:「我人就在車上,車子也沒動,甚至是熄火狀態。結果一台機車為了閃避我,自己操作不當摔倒了,這關我什麼事?」

施律師警告,這是一個致命的陷阱。「人在車上」或「車子沒動」在法律上並不是免死金牌 。法律看重的是「因果關係」。只要你的違停行為阻礙了視線或壓縮了車道,導致後方車輛必須閃避而發生事故,你就可能必須背負民事賠償責任,甚至揹上「過失傷害」的刑責 。 

數據會說話: 台灣每年約有 700 件車禍是直接因違規停車導致的 。這 300 萬張罰單背後的僥倖心態,其巨大的代價可能是人命。

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陷阱 B:變換車道沒擦撞,對方自己嚇到摔車也算我的? 另一個常年霸榜的肇事原因是「變換車道不當」 。如果你切換車道時,後方騎士因為嚇到而摔車,但你感覺車身「沒震動、沒碰撞」,能不能直接開走?

答案是:絕對不行。

施律師強調,車禍不以「碰撞」為前提 。只要你的駕駛行為與對方的事故有因果關係,你若直接離開現場,在法律上就構成了「肇事逃逸」。這是一條公訴罪,後果遠比你想像的嚴重。正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。

正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。/ 圖片來源: Nano Banana

保險不夠賠?豪車時代的「超額算計」

另一個現代駕駛的惡夢,是撞到豪車。這不僅是因為修車費貴,更因為衍生出的「代步費用」驚人。

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施律師舉例,過去撞到車,只要把車修好就沒事。但現在如果撞到一台 BMW 320,車主可能會主張修車的 8 天期間,他需要租一台同等級的 BMW 320 來代步 。以一天租金 4000 元計算,光是代步費就多了 3 萬多塊 。這時候,一般人會發現「全險」竟然不夠用。為什麼?

因為保險公司承擔的是「合理的賠償責任」,他們有內部的數據庫,只願意賠償一般行情的修車費或代步費 。但對方車主可能不這麼想,為了拿到這筆額外的錢,對方可能會採取「以刑逼民」的策略:提告過失傷害,利用刑事訴訟的壓力(背上前科的恐懼),迫使你自掏腰包補足保險公司不願賠償的差額 。

這就是為什麼在全險之外,駕駛人仍需要懂得談判策略,或考慮尋求律師協助,在保險公司與對方的漫天喊價之間,找到一個停損點 。

談判桌的最佳姿態:「溫柔而堅定」最有效?

除了有單據的財損,車禍中最難談判的往往是「精神慰撫金」。施律師直言,這在法律上沒有公式,甚至有點像「開獎」,高度依賴法官的自由心證 。

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雖然保險公司內部有一套簡單的算法(例如醫療費用的 2 到 5 倍),但到了法院,法官會考量雙方的社會地位、傷勢嚴重程度 。在缺乏標準公式的情況下,正確的「態度」能幫您起到加分效果。

施律師建議,在談判桌上最好的姿態是「溫柔而堅定」。有些人會試圖「扮窮」或「裝兇」,這通常會有反效果。特別是面對看過無數案件的保險理賠員,裝兇只會讓對方心裡想著:「進了法院我保證你一毛都拿不到,準備看你笑話」。

相反地,如果你能客氣地溝通,但手中握有完整的接單紀錄、醫療單據,清楚知道自己的底線與權益,這種「堅定」反而能讓談判對手買單,甚至在證明不足的情況下(如外送員的開學期間收入),更願意採信你的主張 。

車禍不只是一場意外,它是認知、情緒、金錢與法律邏輯的總和 。

在這個交通環境日益複雜的時代,無論你是為了生計奔波的職業駕駛,還是天天上路的通勤族,光靠保險或許已經不夠。大部分的車禍其實都是小案子,可能只是賠償 2000 元的輕微擦撞,或是責任不明的糾紛。為了這點錢,要花幾萬塊請律師打官司絕對「不划算」。但當事人往往會因為資訊落差,恐懼於「會不會被告肇逃?」、「會不會留案底?」、「賠償多少才合理?」而整夜睡不著覺 。

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PAMO看準了這個「焦慮商機」, 推出了一種顛覆傳統的解決方案——「年費 1200 元的訂閱制法律服務 」。

這就像是「法律界的 Netflix」或「汽車強制險」的概念。PAMO 的核心邏輯不是「代打」,而是「賦能」。不同於傳統律師收費高昂,PAMO 提倡的是「大腦武裝」,當車禍發生時,線上律師團提供策略,教你怎麼做筆錄、怎麼蒐證、怎麼判斷對方開價合不合理等。

施律師表示,他們的目標是讓客戶在面對不確定的風險時,背後有個軍師,能安心地睡個好覺 。平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。

平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。 / 圖片來源: Nano Banana

從違停的陷阱到訂閱制的解方,我們正處於交通與法律的轉型期。未來,挑戰將更加嚴峻。

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當 AI 與自駕車(Level 4/5)真正上路,一旦發生事故,責任主體將從「駕駛人」轉向「車廠」或「演算法系統」 。屆時,誰該負責?怎麼舉證?

但在那天來臨之前,面對馬路上的豪車、零工騎士與法律陷阱,你選擇相信運氣,還是相信策略? 先「武裝好自己的大腦」,或許才是現代駕駛人最明智的保險。

PAMO車禍線上律師官網:https://pse.is/8juv6k 

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發現安提基特拉儀│科學史上的今天:5/17
張瑞棋_96
・2015/05/17 ・1073字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 507 ・六年級

1900 年 10 月一場突如其來的暴風雨,迫使希臘幾位採收海綿的潛水夫將船駛到安提基特拉島避難。風雨過後,他們索性就地下海尋找海綿,不料赫然發現一艘裝滿古物的沈船。經過幾個月的打撈,一批批的古希臘文物與珠寶成了雅典國家考古博物館的典藏。其中一塊已嚴重鈣化的小木盒始終未引起注意,直到它不知何時已風乾裂開成三塊後,館長才於 1902 年 5 月 17 日發現上面竟嵌著結構複雜的齒輪,這個宛如穿越時空的「安提基特拉儀」(Antikythera mechanism)就這麼橫空出世。

安提基特拉儀於西元前二世紀左右製造,上面的銘文顯示應是某種天文儀器。雖然古文明如埃及、中國也都早已有天文儀器,但都尚未使用到齒輪;東漢張衡的渾天儀據說利用水力帶動齒輪轉動,也已是三百年後。更何況安提基特拉儀的齒輪多達數十個,輪齒只有1.5公釐長,環環相扣、繁複精密,歷史上再有類似的裝置已是十三世紀末期以後才發明的鐘錶,因此它的出現完全顛覆了科學史。

受限於二十世紀初的技術,加上兩次世界大戰的磨耗,要到五○年代以後才有科學家對它展開研究,但直到本世紀初,藉助於 X光三維造影技術以及來自電玩產業的表面紋理強化技術,安提基特拉儀內部嚴重鏽蝕的層層齒輪與模糊難辨的銘刻文字才終於現出原形。

經過科學家的還原,安提基特拉儀的大小為 34 × 18 × 9 公分,共有 30 個已知齒輪與至少 5 個佚失的齒輪。背面上下各一個轉盤,用以設定與指示年分與月份;正面是有著黃道帶刻度的大轉盤,其上有指針可以分別標示太陽、月亮與五大行星的位置。轉動側面的把手,帶動齒輪運轉,就能預測未來日蝕與月蝕的時間,並標示出屆時天體的位置。

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它的工作原理是基於每 223 個朔望月,太陽、地球與月亮的排列會近乎直線。但因為當時的宇宙觀仍是地心說,也不知道天體運行的軌道是橢圓形,所以為了彌補這個天體運行模型與實際觀測的誤差,安提基特拉儀的內部齒輪使用像遊樂園旋轉杯那樣的行星齒輪,還利用插銷的伸縮調整齒輪比。這些技術與精巧細密的工藝竟就這麼獨一無二的曇花一現,直到一千多年後才又被重新發明,實在難以想像古希臘人竟有如此超越時代的智慧。

也許它正是超越時代的天才──阿基米德──的心血結晶。史書記載阿基米德於西元前 212 年城陷被羅馬士兵當場殺死後,他所發明的一件天文儀器被羅馬將軍取走作為戰利品。如果它正是這部安提基特拉儀,不禁令人更加感嘆還有多少阿基米德的先進知識就此失傳,延宕了人類的科學進展。

 

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

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張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 1090 位粉絲
1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。