學生建造的 Electric Blue 電動車創世界紀錄

2022 年 12 月，來自越南的 999 台 VinFast VF 8 City 型智慧電動車乘坐貨輪抵達抵舊金山貝尼西亞港，敲開特斯拉的電動車帝國大門。

除了吹響這次的電動車戰爭號角的 VinFast，眾多車廠像是通用汽車（General Motors）或是來自中國的比亞迪等，都拿起籌碼坐上桌，準備要搶攻這塊市場。而大家手上握的籌碼，就是自家生產的電池。

氫與鋰，都幾？

在電動車產業中，要掌握電動車，就得先掌握好電池。光是電池就佔了整台車 35～40% 的成本，選擇不同種類的電池，更會影響到續行里程、充電效率和安全性。而目前電動車所使用的均為「鋰離子電池」。

大家是否還記得，在十幾年前，與電動車角逐未來「環保車」位置的，還有氫能車。

氫與鋰的競爭勢必發生，它們排在元素週期表最前面，原子序最小的一、三名。鋰的密度甚至僅有每立方公分 0.534 克，比水還要輕，代表在相同的重量下，可以放入更多的原子，攜帶更多的電量，這正是我們最需要的。由於氫氣的分子量小，在燃料電池中的能量轉換效率也不錯，因此「理論上」氫燃料電池的能量密度是鋰離子電池的 150 倍。

只是，就現在技術成熟度來說，明顯是鋰離子電池獲勝，不論是手機、電動車還是大型儲電設備，到處都見得到鋰離子電池的身影。

鋰離子電池

1970 年代，英國化學家惠廷翰（M. Stanley Whittingham）發明了第一個可以充放電的鋰離子電池，其單位重量的儲電效率遠超過當時的鉛蓄電池與鎳鎘電池。在電池中，金屬鋰會在負極丟下電子，以鋰離子的狀態移動到正極，並被特殊設計的二硫化鈦夾層捕捉，電路中的電子則會從負極流往正極，完成電路循環。

不過當時負極所使用的是純金屬鋰，因此，在電池充電、鋰離子會回到負極再結晶成金屬鋰的過程中，會容易形成如同鐘乳石般的晶鬚（Lithium Dendrite），當晶鬚因為反覆充放電變的更長，甚至會戳破電池的保護層，導致短路爆炸。

好在後來美國的古迪納夫（John B. Goodenough）與日本的吉野彰（Akira Yoshino），分別將正極材料換成了鋰鈷氧化物，負極換成可以捕捉鋰離子的碳材料；整顆電池不再有純金屬鋰，只有鋰離子在電解液中移動，確保了安全性，讓鋰離子電池得以商業化。

而這孕育出鋰離子電池的這三位科學家惠廷翰、古迪納夫以及吉野彰，在 2019 年抱回諾貝爾化學獎，實至名歸。

電池的負極在吉野彰將負極換成石墨烯等碳材料後，至今沒有太大的變化，鋰離子電池最主要的改良還是圍繞在正極材料的改變上，我們習慣將不同的鋰離子電池依照它的正極材料來命名，例如：將鋰離子電池的正極改為鋰鈷氧化物，則稱為鈷酸鋰電池。電池發展到現在，陸續登上舞台的還有磷酸鐵鋰電池、磷酸鋰錳鐵電池、鋰鎳鈷鋁電池、鋰鎳錳鈷電池等。

哪個才是最強的電池

「三元電池」是目前市面上可量產的產品中、能量密度最高的電池，也是現在電動車的電池首選。「三元」指的是正極材料中除了鋰以外，加進了鎳、鈷、錳三種元素，具有高容量、低成本的巨大優勢。

除此之外，材料學家發現，如果提高鎳含量，可再進一步提升單位體積的電容量。許多車廠推出的高鎳電池，其鎳含量甚至高達 80 至 90%。這種高鎳三元電池的電容量可以高達每公斤 280～300瓦時（280～300 Wh/kg），相較之下，馬斯克最愛的「磷酸鐵鋰電池」每公斤只有 140~150 瓦時（140~150 Wh/kg），僅三元電池電容量的一半。

那為什麼電動車龍頭特斯拉反而選擇了磷酸鐵鋰電池呢？就是成本考量。

磷酸鐵鋰的成分除了鋰以外，只需要常見的鐵跟磷，完全移除了昂貴的稀有金屬鎳跟鈷，在俄烏戰爭爆發之初，由於俄羅斯是鎳的生產大國，導致鎳的價格在一個月內暴漲了 250%，大大增加了高鎳三元電池的成本負擔。

另外，相對三元電池，磷酸鐵鋰電池不僅成本低，安全性也較高。

除了特斯拉，在 2022 年電動車銷售數量超越特斯拉的中國車廠比亞迪也很愛！比亞迪自行研發的「刀片電池」用的就是磷酸鐵鋰電池，並且透過物理結構的改良，在不過多改變材料的情況下，增加相同體積中的電容量。

次世代電池，Taiwan can help？

科學家預估，鋰離子電池的物理極限大約就在每公斤 300 瓦時，三元電池也差不多摸到這條線了。而這個結果離「完美」絕對還有很大一段距離，因為汽油的能量密度可是每公斤一萬兩千瓦時，鋰離子電池的 40 倍！

先別失望！隨著科技進步，鋰離子電池也將進入次世代。2022 年 3 月，Gogoro 與台灣電池廠商輝能科技共同發表，將在 2024 年導入固態鋰電池，用固態電解質來取代傳統鋰電池中的液態電解液。藉此不僅重量僅有鋰電池的一半，去掉液態成分後更大幅減少漏液、燃燒的風險；更重要的是，固態電池的能量密度上看每公斤 500 瓦時，是三元鋰電池的兩倍，車主們就可以少換幾次電池。

想開電動車的車迷也可以期待，除了 Gogoro 以外，輝能科技也宣布結盟 VinFast，可望在電動車市場上掀起一波固態電池車風潮。

這邊有個更好的消息，超越固態電池，能量密度可以逼近汽油的「空氣鋰電池」已經在研發路上。空氣電池的負極使用鋰金屬，正極則替換為氧氣或二氧化碳，成為鋰氧氣電池（Li–O2 Battery），或是鋰二氧化碳電池（Li–CO2 Battery）；用氣體取代了原先沉重的金屬正極，大大提高了相同重量的電容量。

雖然空氣電池仍在研發，一樣需面對負極沉積時產生的晶鬚、安全等問題；但至少在過去 20 年，鋰電池遇到的困難已經多次被解決，電化學儲能的方式大有可為。

不論是市場上電動車的銷量年年攀升，還是各國政府、車廠的全力投入，電動車主導汽車市場的未來已經清楚可見。未來會不會出現顛覆市場的電池、電動車，甚至是全新型態的交通工具，都令人期待。而在工業製程與材料改革中，「電動車是否真的有比較環保」這個問題，也希望能有個解答。

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下雨天的時候走在路上，天氣涼涼的，聽著雨聲的感覺非常好。但是你有沒有想過，為什麼雨滴會從天上掉下來？

「啊！就像蘋果會掉到地面一樣，會受到重力的作用嗎？」你可能會這麼說。

好，那我們這邊就來帶大家算一下，一滴雨從高空落到地面，純粹只有受到重力時，應該是什麼樣子的感覺吧！

只有受到重力作用雨滴的運動分析

當不考慮空氣阻力時，由高空落下的物體全程會受到重力加速度值 g 的作用，而因為地表的重力加速度約為定值，以海平面且緯度 45º 為標準，其數值為 9.8m/s^{2 [1]}。因此雨滴從高空落下時，可以視為一個單純的等加速度運動，而這個運動我們又稱之為自由落體。

假設雨滴是靜止落下且受到重力加速度值 g 作用，即可根據等加速度運動公式，求得雨滴從高度 h 自由落下時的末速度值：

然而，在探討雨滴落下的末速度之前，我們必須對於雲的分類以及大致上的高度有一個基本的了解，才能比較明確地知道我們要探討的雨滴大概是從什麼樣的高度落下來的。

氣象學家 Luke Howard 於 1803 年中的著作《論雲的變形》（The Essay on the Modification of Clouds）中，按照不同雲的形狀、組成、形成原因，將雲分為 10 大雲屬，並且將這 10 大雲屬劃為三個雲族，分別為：位於距地表 6,000 至 7,000 公尺的高雲族，位於距地表 2,000 至 6,000 公尺的中雲族，以及位於距地表 0 至 2,000 公尺的低雲族^[2]。另外，則還有橫跨了三個不同雲族高度的直展雲族，常常造成短暫但是相當豐沛的降雨量^[3]。

按照國際氣象組織所提供的分類，以及 Luke Howard 的定義，天空中主要的降雨來源為積雨雲（cumulonimbus）以及雨層雲（nimbostratus），降雨來源以雨層雲較為常見，且其雲底多為 1,200 公尺以下。故我們這邊計算雨滴的高度時，便以 1,200 公尺作為高度的參考依據。

因此，當一滴雨從高空落下，代入前述自由落體公式，即可計算出雨滴理論上應該要有的末速度：

根據上述的計算式子可以知道，當雨滴從高處落下時，如果沒有任何的空氣阻力，雨滴落到地面的速度大約會是 153 m/s。

對於這個數字沒有感覺嗎？那這邊簡單地計算給你看一下，讓你有點 fu。但是在這個計算之前，首先我們要先對於雨滴的大小有個概念。

依照 2009 年的相關研究^[4]顯示，小雨滴在降落時幾乎是圓形，可是隨著體積越大，就會變得越扁平，受到空氣的影響也會越明顯。當雨滴達到特定的大小時，就會被切割為較小的雨滴，也因此最大的雨滴直徑會被限制在 6 mm 左右。

而按照另一個研究^[5]對於雨滴粒徑的分布探討，發現雨滴的直徑多數是落在 0.5 mm 至 4 mm 之間，也就是半徑 0.25 mm 至 2 mm 之間。

這邊先姑且不論雨滴本身的化學成分所帶來的密度差異，以及落下過程中的密度和質量變化。因此我們可以簡單的利用密度、質量和體積的關係式，假設有一顆雨滴的成分皆為水，密度為 1 g/cm³，半徑 2 mm，且為均勻球體的情況下，計算這顆雨滴的質量如下：

接著，我們利用牛頓第二運動定律和動量衝量的概念，來計算平均一顆雨滴所造成的衝擊力大小。這邊，我們假設你是淋雨的狀態，雨滴跟你的腦袋接觸的時間大約為 0.001 秒，且雨滴最後會完全靜止在你的腦袋上，也就是末速度為 0。

此時，造成雨滴會有速度變化的作用力有二，一為雨滴所受到的重力、二為腦袋給雨滴的正向力。根據牛頓第三運動定律，腦袋給雨滴的作用力，與雨滴給腦袋的作用力，為「作用力與反作用力」之間的關係。

那我們要怎麼知道雨滴對於腦袋的衝擊力有多少呢？

根據前面的假設，我們假設腦袋給雨滴的作用力使用變項為 N，可以列式如下：

雖然我們前面說，在計算正向力 N 時，應該要將重力納入考量，不過實際計算後會發現雨滴本身重量也不算大，相較之下，後面的重力項是可以忽略的，因此計算出來的衝擊力約為 0.52 kgw。

嗯？你說你還是沒有感覺嗎？再說白話一點好了，這個重量就差不多是一瓶 500 ml 的礦泉水壓在你身上的感覺。這只是單一顆雨滴，平常在下雨的時候絕對不可能只有一顆雨滴。一瓶礦泉水壓在身上其實是有感覺的，那很多雨滴下在身上，等同於很多很多瓶礦泉水壓在身上，那肯定也是非常有感。

修但幾勒，這個結論跟我們平常淋雨的感覺完全不同吧！那到底問題出在哪裡？

其實雨滴不只受到重力的作用

雨雲本身存在於大氣層的對流層內，而對流層內充滿很多空氣分子。當雨滴在這些空氣分子所形成的「流體」裡面移動的時候，會使得雨滴本身除了受到重力以外，還會額外受到空氣阻力（drag force）的作用。

在流體動力學中，在流體中移動的物體會受到一個和運動方向相反的阻力。這個阻力來自流體，會存在於兩個流體層之間，或者是流體與固體之間。可是，這和以往我們所學的固體和固體之間的摩擦力不同，因為物體在流體中受到的阻力其實是和物體移動的速度有關^[7][8]。

物體在流體中所受到的阻力，會受到物體大小、形狀、特性，以及流體性質的影響。阻力方程式（drag equation）概括了這些因素，描述如下^[7]：

其中，ρ 為流體的密度（如果是在空氣中，則是空氣的平均密度）、A 為物體在流體中的有效面積、v 為物體在流體中之速度；C_D 則是阻尼係數，是一個沒有因次的數字，一般來說會跟物體的形狀以及雷諾數（Reynolds number）有關。

而雷諾數則是在流體動力學之中，流體慣性力（inertial force）和黏性力（viscous force）的比值，用來預測流體狀態的無因次物理量。對於不同的流體來說，雷諾數會有很多不同的表達方式，但一般來說都會包含流體的密度（density）、黏滯性（viscosity）、流體的流速，以及特徵長度或尺寸。

最基本的雷諾數可以表示如下^[9]：

其中，ρ 為流體的密度，v 為流體的平均流速、D 為特徵長度，而 μ 則為流體的黏滯性。

雷諾數低的時候，流體會呈現層流（laminar flow）的狀態。流體分子會在每一層中平順流動，相鄰層之間就像堆疊的紙牌，鮮少或甚至幾乎沒有混合，當然也不會產生漩渦^[10]。

相反地，在雷諾數高的時候，流體則是會呈現紊流（turbulent flow）的狀態，流體的流速跟壓力沒有一定的變化規律，流體分子也沒有明顯的平行層，很常會互相混合在一起^[11]。

扯遠了扯遠了，我們還是繼續回到原本的阻力方程式。

根據實驗觀察，在雷諾數較高，也就是流體的密度較大、流速較快，而且黏滯性較小時，阻力係數可以幾乎視為定值。此時，阻力就會跟流體流速的平方成正比，公式如下：

而在雷諾數低，也就是流體密度較小、流速較慢且黏滯性較大時，阻力係數會和雷諾數的倒數成正比，因此我們結合雷諾數本身的定義以及阻力方程式，就可以知道「在雷諾數較低時，阻力與流速之間的關係為線性關係」，公式如下：

依照前面講過的阻力方程式和流速之間關係的背景知識，讓我們回到最一開始遇到的雨滴問題。

之前在分析雨滴的受力時，只有考慮到重力的作用，計算出雨滴自 1200 m 高的雨雲雲底落到頭上時，速度約為 153 m/s。在考慮到空氣阻力時，由於阻力與雨滴的運動方向恆相反，因此我們可以將雨滴的質量先以 m 作為變項，假設雨滴為正球形且半徑為 R，繪製雨滴所受到的力圖如下：

因為空氣阻力恆與物體運動的速度反向，而雨滴在落下的時候，速度一定是向下的，加速度也向下，故空氣阻力會向上。

阻力方程式中的 A 是投影的等效面積，在球形的雨滴中，即為上圖斜線部分，可以用半徑 R 和圓面積的公式來計算。此時，我們利用牛頓第二運動定律計算雨滴運動過程中所受到的加速度量值，來觀察雨滴運動的情形：

如果今天的流體狀況是屬於高雷諾數的情況（流體的密度較大、流速較快且黏滯性較小）時，則前述的式子可以下表示，並計算出加速度的關係式：

反之，如果是低雷諾數的情形（流體的密度較小、流速較慢且黏滯性較大），則前述的式子可以下表示，也順手計算出加速度的關係式：

從前面的兩條化簡式子，可以看出雨滴掉落時，不論雷諾數如何，速度漸大都將造成阻力漸大，並使得加速度漸小。當達到一定的速度時，雨滴就不再會有加速度，而是改以等速度的方式落下。此時，雨滴所具有的速度即終端速度（terminal velocity, vt）。在終端速度時，我們可以知道雨滴所受到的重力與拖曳力達到力平衡，因此可以根據不同的雷諾數而列式。高雷諾數的情況下所計算出的終端速度如下：

低雷諾數的情況下所計算出的終端速度如下：

我們這邊以高雷諾數的流體情形來考量大氣中的情況，與前面的條件相同假設，也就是雨滴為半徑是 2 mm 的正球體，雨滴密度主要成分為水，因此密度為 1000 kg/m³，而阻尼係數這邊我們根據雨滴的形狀和經驗公式簡單取 0.6 來概略估算^[14]。

利用高雷諾數的情況計算終端速度實際值時，會需要流體的密度。在這裡，我們討論的對象是空氣中的雨滴，故理想上（當然，這是很理想的情況下）可以使用理想氣體方程式來求出於 1 大氣壓、20ºC 時候的空氣密度，來代入終端速度的公式。

代入我們目前空氣的條件，也就是 1 大氣壓、20ºC 的情形，而這邊務必將所有單位都轉為 SI 制，加上理想氣體常數，此時使用的是 8.314。其中，M 為空氣的分子量，我們這邊使用 28.97 g 配合以上的條件代入計算^[15]。

將前述所得到的空氣密度數值，結合前面的其他條件，代入高雷諾數情況的終端速度公式，即可計算終端速度：

由計算結果可以知道，當考慮到空氣阻力時，雨滴會以 8.52 m/s 的終端速度落下，比起之前純粹考慮重力時，求出的 153 m/s 來說小了非常多，是原本的二十分之一。按照牛頓第二運動定律，這樣的雨滴打到腦袋時，對於腦袋瓜的正向力也會減為原本的二十分之一。如此一來，就比較像我們平常淋雨的情況了。

由前面的計算過程，我們可以明白從高空落下的雨滴不只有受到重力。能夠讓我們下雨天走在路上不被雨滴狠狠槌死的最重要因素，其實就是空氣阻力的功勞。同時，我們可以知道，造成雨滴落下的運動過程並非等加速度，而是變加速度運動。利用牛頓第二運動定律得出加速度的關係式後，也知道速度越來越大，加速度就會越來越小。在加速度為 0 時，則會以終端速度等速落下。

最後，讓我們來感謝空氣阻力，讓每一個人在下雨天的時候都能安心走在路上。

註解

• 註 1：Halliday, D., Resnick, R. and Walker, J. (2011) Fundamentals of physics. 9th Edition, John Wiley & Sons, Inc., New York.
• 註 2：Classifying clouds | World Meteorological Organization
• 註 3：中央氣象局，天空的魔術師—千變萬化的雲朵
• 註 4：Villermaux, E., Bossa, B. Single-drop fragmentation determines size distribution of raindrops. Nature Phys 5, 697–702 (2009).
• 註 5：McFarquhar, G. M. (2010). Raindrop size distribution and evolution. In Rainfall: State of the Science (pp. 49-60). (Geophysical Monograph Series; Vol. 191). American Geophysical Union.
• 註 6：Drop (liquid) – Wikipedia.
• 註 7：Drag (physics) – Wikipedia.
• 註 8：NASA (2010). What is drag?
• 註 9：Reynolds number – Wikipedia.
• 註 10：Laminar flow – Wikipedia.
• 註 11：Turbulence – Wikipedia.
• 註 12：What is Laminar Flow?
• 註 13：Viscosity – Wikipedia.
• 註 14：Drag coefficient – Wikipedia.
• 註 15：科學Online，大氣組成的檢測(Air)-上

大多數人對蚊子一定不陌生；若是出遊或睡覺的時候遇上它們，簡直欲哭無淚。根據估計，蚊子每年殺害約七十多萬到一百萬個人類，可謂動物殺手界第一把交椅，大幅打敗第二名的人類自己；但以愛護動物的同理心想想，其實蚊子的處境相當不容易，除了要躲避地球最強勢物種――人類的追殺，還有許多天敵；除此之外，天氣環境似乎也是潛在威脅：舉例來說，雨滴的重量最高可達蚊子的數十倍（不妨想像我們身在充滿上百公斤到數公噸雨滴的大雨中），那麼下雨天的時候，蚊子豈不是會被滂沱的雨水砸死？怎麼可能生存至今？

水滴撞擊蚊子的研究

針對上述問題，美國喬治亞理工學院（Georgia Institute of Technology）的台裔美籍科學家胡立德^[1]（David L. Hu）與其團隊，於 2012 年進行了詳細研究。事實上，要用雨滴砸中蚊子是相當艱鉅的任務；胡立德表示：

「我們首先做的事，是從我們大樓的三樓，將小水滴落在裝滿蚊子的容器內――你可以猜到那並不太管用，就像在玩你所能想像得到的、最糟糕的射飛鏢遊戲。」

所以他們改變作法：在實驗室內朝蚊子射擊水滴，並用超高速攝影機記錄下過程。

他們觀察到，蚊子並不是特意閃躲、也不是跟雨滴對抗，相反地，蚊子的翅膀或身體會被水滴影響，以類似搭便車的方式，順著水滴運動。團隊又簡單估計了在這種狀況下，水滴給予蚊子的施力，發現當水滴比蚊子重上許多的時候，蚊子受到的力約略和自身質量成正比。

因此，儘管在實驗中，水滴重達蚊子的二到五十倍，但因為蚊子不硬接水滴的打擊，質量又極小，所以承受的作用力並不高――蚊子堅硬的外骨骼完全能夠抵擋衝擊。

即使如此，雨滴在特定狀況下還是可以對蚊子造成危害：若蚊子極度靠近地面飛行時被擊中，就可能來不及恢復正常飛行狀態，而被雨滴拖行撞擊地面。

雨滴傷不了蚊子，那能傷人嗎？

有了蚊子的研究結果，我們可以接續思考：人類在淋雨的時候不會像蚊子那般順著雨滴的方向移動，也不像蚊子或昆蟲有堅硬的外骨骼保護；雨滴的動能和動量在極大程度上，可謂毫不留情地都用來打擊我們脆弱的血肉之軀。那麼，雨滴能否對人類造成傷害呢？很明顯地，答案是：不能。

那又是為什麼？(／‵Д′)／~ ╧╧（翻桌）怎麼跟蚊子的狀況完全不一樣？簡單回答，就是雨滴的質量不夠大、速率不夠快。

雨滴的質量可以到多大？

既然水的密度大致上是固定的，變動不大，影響雨滴質量最主要的因素，就是它的尺寸。原則上，水滴要多大都可以，但仔細回想我們從小到大看過的雨滴，就算是尺寸最大的，直徑也幾乎無法超過五公釐。

以往，科學家認為，雨滴在落下的過程中，會和周遭的其他雨滴碰撞，進而融合或分裂，最後形成我們在地上看到的雨滴尺寸。

然而，2009 年法國艾克斯-馬賽大學（Aix-Marseille Université）的科學家發表論文，確認雨滴的大小其實取決於其和空氣的作用：一旦雨滴在上空形成並落下，因為遭遇空氣阻力，過大的雨滴將難以維持形狀，而會分裂成小雨滴。

不僅如此，研究團隊也對雨滴的尺寸上限進行推估，得出雨滴保持穩定、不分裂狀態的最大直徑約六公釐，基本上與實驗觀測和日常生活經驗吻合。因此之故，雨滴的質量絕不可能達到足以傷害人類的程度。

加速雨滴可行嗎？

就算雨滴的質量在現實中無法太大，我們仍然不需要放棄希望，只要你懂物理，物理就會幫助你：如果雨滴以極高速率落下，還是可以產生足夠動量，造成傷亡；在漫畫《航海王》裡就曾經出現過，擊發手上的水珠破壞岩石的劇情――不過，這真的可能嗎？

早在約莫兩千年前，羅馬人會在高處儲存大量的水，藉由一次全部釋放，將岩床上的覆蓋層沖刷掉，以尋找礦脈；這個技術現在稱為沖流探礦（Hushing）。十九世紀中葉，採礦者開始利用高壓水柱，直接把礦床噴到崩解，再進行洗礦，即為所謂水力採礦法（Hydraulic mining）。

到了 1930 年代，人類已經能夠使用極細小的高壓水柱切割物品，稱為水刀（Water jet cutter）。隨著時代演進，我們能夠產生的水壓越來越強，水柱的威力也越來越大；換言之，只要速率夠快，水也可以很有破壞力。

這樣的話，雨滴又為什麼不會快到傷人的地步呢？原因仍然是前面提及的空氣阻力。當物體在流體中運動時，會感受到流體給予的反向阻力；物體的速度越快，阻力就越大。當物體因為重力而從空中落下，只要速度快到一個地步，空氣阻力就會大到抵銷重力的作用，此時該物體會以等速運動，稱為終端速度。

物體的終端速度和其質量、在流體中的截面積、以及流體的性質等都有關係。以雨滴而言，終端速度最高差不多每秒十公尺（每小時 36 公里），並不算快――於是也不可能造成人體傷害了。

大規模毀滅性武器夢碎

下雨是地球上大部分人都很熟悉的大氣現象，但雨之所以是我們習慣的那個樣子，並非理所當然，而是由背後深刻的物理學決定。單就結論而言，雨對昆蟲或人類都不具殺傷力，無法成為大規模毀滅性武器；反過來想，人類能夠生存到現在，或許就是我們不會被雨水傷害的最佳證據，不是嗎？

參考資料

• Andrew K. Dickerson, Peter G. Shankles, Nihar M. Madhavan and David L. Hu, Mosquitoes survive raindrop collisions by virtue of their low mass, PNAS 109 (25) 9822 (2012).
• RICHARD HARRIS, Splish Splat? Why Raindrops Don’t Kill Mosquitoes, NPR, June 5 (2012).
• Emmanuel Villermaux and Benjamin Bossa, Single-drop fragmentation determines size distribution of raindrops, Nature Physics, volume 5, 697 (2009).
• List of deadliest animals to humans – Wikipedia
• Drop (liquid) – Wikipedia
• Hydraulic mining – Wikipedia
• Terminal velocity – Wikipedia

註釋

[1] 其於 2015 年和 2019 年兩度獲頒搞笑諾貝爾物理學獎。

一輛由 BYU 工程學生設計的電動車在其重量等級上，創下地面速度世界紀錄，在其二次必要的試跑（qualifying runs）中平均達到 155.8 mph，其中一次達到 175 mph。

這個里程碑標誌著超過 130 位學生、時間長達七年探尋的結果。學生們由 Perry Carter 所領導，他才剛以副教授的身分退休。

“在 BYU 與許多計畫上執教 31 年了，這是一個美妙的結束，” Carter 在這項紀錄獲得認證之後表示。”這是當中最棒的。我做到了！”

“這如同聖誕節早晨，” Jeff Baxter 說，此計畫的前任學生領袖，他回到 Utah 來見證創紀錄的試跑。”不過像五次 — 或是七次聖誕節早晨！”

在地面速度競賽行話中，車輛被稱為 streamliner（流線車），意思是它有修長、苗條的形狀以及被包覆的車輪以減少空氣阻力。在電腦上的風洞程式中塑模輕量化的碳纖維車體之後，學生們將其客製建造出來。空氣動力表現與磷酸鋰鐵（lithium iron phosphate）電池幫助這輛車達到它的高速。

Streamliner 具有一吋離地間隙（ground clearance）以及超寬迴轉半徑，只有像 Bonneville Salt Flats（邦納維爾鹽灘，美國猶他洲大鹽湖）這樣的地方才能讓它安全上路。Jim Burkdoll，Utah Salt Flats Racing Association 總裁，在二次創紀錄的試跑中（由 Southern California Timing Association – Bonneville Nationals, Inc. 認證）駕駛這輛車。

這輛 streamliner，名叫「Electric Blue（電子藍）」，在 E1 這個等級競爭，那包括重量不到 1,100 磅的車。因為電動車依賴沈重的電池，在這麼輕的重量下要設計一部高速車輛相當困難。這也是為何此一等級先前沒有認證過的加速跑，不過非正式標準可達 130 mph。BYU 團隊去年完成 139 mph 的試跑，不過第二次上路時卻失敗了，那時翻了車，損害了車體，但駕駛沒事。

參與 streamliner 計畫好幾年的學生，過半主修製造工程技術，約 40% 主修機械工程，而其餘人馬則來自其他不同學科。許多人把參與這輛車的製造當作是年度頂峰課程（annual capstone course）的一部分，但絕大多數都是不支薪的志願者。此計畫的主要贊助者是 Ira A. Fulton，此後，BYU 的工程暨科技學院以他的名字命名。

Kelly Hales 主修 BYU 電機工程，他來到 BYU 是為了預備投入電動車相關工作。他加入 streamliner 團隊並在 Baxter 於四月完成 BYU MBA 且在 一家太空探索公司工作之後接手，成為學生領袖。Baxter 是在協助開發 streamliner 之後，在職業生涯中獲致成功的眾多校友之一 — 有好幾位都以電動車或競爭激烈的賽車為業。

“修習音樂的學生需要參與演奏會，研修舞蹈的學生需要表演，而就讀工程的學生需要改造事物以及競賽，以明白它們如何運作，” Carter 說，團隊的導師。”體驗教育是每一個計畫的關鍵面。”

資料來源:PHYSORG:Student-built electric car sets land speed record at Salt Flats

轉載自only-perception