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達文西的飛行夢 -《知識大圖解》

知識大圖解_96
・2015/08/06 ・782字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 518 ・六年級

沒有幾個人能名符其實地使用「領先時代之人」這個目前已經遭到濫用的稱號,但達文西(Leonardo da Vinci)絕對具備這樣的資格。他的心思似乎完全屬於另一個時代,研發出各式各樣劃時代的發明,許多概念都洞燭機先,或是成為現代相同發明物的基礎。在他超越時空的傑作中,也許最重要的一項是他極富遠見的飛行器撲翼機(ornithopter)。

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在花了很多時間觀察和研究鳥類的飛行後,他發現鳥類在起飛和飛行中,會採用不同的拍翅方式,他便試圖模仿鳥類的翅膀來建造撲翼機。達文西的飛行器跟今日滑翔翼有許多相似之處,需要一位飛行員以手腳來操作滑輪組、槓桿和踏板的系統,以模擬飛行。手搖柄的設計能夠增加機身所乘載的能量,而機翼則是用來拍打,就像鳥的翅膀一樣。

儘管在史書上看起來煞有介事,但達文西終其一生並沒有讓他的撲翼機飛上天空。雖然飛行器原理很可能讓飛行得以運作,但在起飛時卻碰上難以逾越的障礙,因為當時不知道如何產生能讓飛行器真正離開地面的足夠動力。

達文西的飛行器

達文西並沒有將他的飛行大夢侷限在撲翼機的研發上。早在四百多年前,他的一項設計就預示了類似現代直升機的發明。這項設計稱為「空中螺旋器」(aerial screw),其葉片如螺絲起子般環繞機身,用以壓縮空氣輔助起飛 —— 這項原理和現代的直升機相同。雖然在理論上可行,但現代科學家認為,它的機身過重無法起飛,因此只能停留在書上的草圖中。

據信,達文西也是今日降落傘的早期設計者。由於其形狀為三角形,而且裝有木製框架,讓許多人懷疑其實際效果。但在西元2000年,根據相同的設計草圖打造出原型機,並且進行了測試,結果證明它能夠完美運作。

 

本文節錄自《How It Works知識大圖解國際中文版》第08期(2015年5月號)

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為何傳染病可以短期內大爆發?不可不知的「傳染動力學」——《小大人的公衛素養課》

親子天下_96
・2021/10/17 ・944字 ・閱讀時間約 1 分鐘
  • 作者/陳建仁、胡妙芬
  • 繪者/Hui

不可不知的傳染動力學:感染人數呈等比級數增加

要知道怎麼對抗傳染病,首先必須了解與傳染病傳播速度密切相關的「傳染動力學」。事實上,傳染病如同謠言一般,會一傳十,十傳百的快速傳播。如果每個人只把傳染病傳給一個人,跟每個人把傳染病傳給三個人,經過十波的傳染之後,最後得病的人數會相差多少?答案是相差 59000 多倍!(差距請見下圖)

圖/親子天下

所以,如何減少感染的人數非常重要。不管是感冒了或是得到其他傳染病,趕快去看醫生、吃藥,並且在家休息不去感染別人,這樣的聰明做法不但是保護自己,也能「傳染病止於智者」,保護到其他沒有感染的人。

圖/親子天下

R0 値是什麼?

傳染病大流行期間,報導中常提到的「R0 值」就是在自然的情況下,一個人會把傳染病傳給幾個人的意思。而加入防疫行動後,數值會隨著時間改變,就稱為「Rt 值」。

比方說,一個人平均會傳給 1 個人,那麼 R0=1,代表病原體會持續存在,但不會蔓延開來。如果一個人平均傳給超過 1 個人,那麼 R0>1,代表病原體會蔓延開來成為流行病;相反的,如果一個人傳給少於 1 個人,那麼 R0<1,代表病原體將會逐漸消失。戴口罩、勤洗手、保持社交距離、生病在家隔離的目的,就是在降低傳染數。

另外,R0 會隨著病原體突變成傳染力強的變異株而上升。譬如像 2020 年新冠肺炎一開始 R0 值約為 2.5,後來突變成 Alpha 株時 R0 值約為 4、Delta 株時 R0 值約為 6。

圖/親子天下
圖/親子天下

——本文摘自《小大人的公衛素養課:流行病學×預防醫學》,2021 年 9 月,親子天下,未經同意請勿轉載

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