創刊159年,全球科普雜誌第一品牌 每月 6 日、20日發刊 
2004/4/06 出刊
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【發燒新鮮事】
比哥倫布還早60年的美洲地圖?
【本月焦點】 前進火星
【科學小字典】何謂「韓式穴位神經刺激儀」?
【曾志朗專欄】天工開物,蜂蟻為師

◎比哥倫布還早60年的美洲地圖? 2004/4/6
在哥倫布到達美洲大陸之前,早就有繪製著美洲大陸的地圖?科學家正以繪製地圖的墨水結晶,激烈爭論著這張文蘭地圖的真實性。
◎美國黑人區的興起 2004/4/2
為什麼會有黑人區、白人區?為何20世紀之際,非裔美國人會被邊緣化?這種種族隔離的情形是如何形成的?比例又是多少?
◎記憶的形成與磨滅2004/3/30
研究顯示,一種特性類似普恩蛋白的蛋白質,與記憶的形成有關﹔而前額葉皮質則與記憶的壓抑有關。
◎反狙擊戰備2004/2/27
美軍在伊拉克城市街道上巡邏時,經常遭到狙擊。高科技感應器是否足以快速標定狙擊手的位置?
◎我的螢幕能彎曲2004/2/27
繼有機發光二極體(OLED)之後,台灣交大的OLED實驗室,更以具有彈性的塑膠基板,取代傳統的玻璃基板,開發出可以撓曲的有機發光二極體,FOLED。

◎前進火星
2004年1月4日,美國NASA的火星探測車「精神號」在萬眾矚目下成功登陸火星,全球電視機錢的觀眾也得以一睹火星地貌。而機會號亦隨後抵達火星。這趟耗資8億2000萬美元的火星之旅,動員人力無以計數。它們的飛行路線為核?目前掀起了火星哪一塊面紗?它們又如何讓火星迷為之瘋狂?
◎拆除全球暖化定時炸彈
人為排放的二氧化碳、甲烷等溫室氣體,就像一條厚厚的毯子包覆著地球。如果溫室氣體含量持續上升,能量不平衡而日漸暖化的地球,就像一顆令人憂心的定時炸彈…… 
無聲地震的威脅
沒有感覺、沒有聲音的地震,就代表沒有災害嗎?在夏威夷火山島上,因為地殼緩慢移動,引發了一場驚天動地的山崩,而激起的海嘯,足以帶來巨大的災難。

韓式穴位神經刺激儀(HANS)︰
由中國科學院韓濟生院士開發出來的一項儀器,利用針灸的原理,把電極貼在皮膚表面進行微弱的電刺激,而達到針刺的止痛效果。(資料來源︰科學人2004年4月號〈綠色戒毒〉)

不注意視盲(inattentional blindness )︰
意指當你專注在某一件事時,有可能會對眼前發生的事情視而不見。(資料來源︰科學人2004年4月號真真假假〈你真的看見了嗎?〉)

災難性邊坡崩坍(catastrophic flank failure)︰
沿著面海火山島翼側發生的無聲地震,可能導致如瀑布般宣洩而下的駭人山崩,沖刷入海裡的土石接著會引發巨大的海嘯。(資料來源︰科學人2004年4月號〈無聲地震的威脅〉)

太陽團塊噴射攝影機(Solar Mass Ejection Imager)︰
美國麻州漢斯康空軍基地的空軍研究實驗室,為預測「日冕團塊噴射」所發展出的一套觀日儀器。2003年1月發射,測試運轉為期三年,在繞極軌道上運行,沿著地球的畫夜界線,每101分鐘繞行地球一圈。每繞行一圈,由三台攝影機所捕捉到的影像拼貼在一起,便提供了一張太陽位在正中間的全天景像。(資料來源︰科學人2004年4月號新聞掃描〈為您預報太空風暴〉)

歐特雲(Oort Cloud)︰
20世紀荷蘭天文學家歐特所提出來的理論,主張它是佈滿小型冰體、環繞太陽系的球殼形區域,也是長週期彗星的故鄉。由於歐特雲中的星體可能是太陽系形成時的殘留物,偶爾受到路過星體或彼此間的影響,離開了原來的軌道,進入內太陽系而成為彗星。(資料來源︰科學人2004年4月號新聞掃描〈意外的訪客〉)

四輪傳動(four-wheel-drive)︰
四輪傳動的意思是指車子前後的輪胎都可以有驅動力,分成全時四傳,只要車子一動,四個車輪都有動力;另外一種是適時四傳,平常以兩輪傳動,踫到困難路面,就會自動轉為四輪傳動;還有一種是傳統的兼時四傳,也就是由駕駛人手動控制加力檔來讓四輪傳動作動。(資料來源︰科學人2004年4月號〈機器人大賽車〉)

國際線性對撞機 (International Linear Collider)︰
2001年由美國物理學家發起的一個跨國際計畫,欲建造兩條15公里長的管道,正負電子對撞的總能量達一兆電子伏特,目的在於找出希格斯粒子及輕超對稱粒子。在粒子束中,其粒子自旋方向一致,因此分析粒子反應,以及其有效能量,都會大大提高、更為精準。(資料來源︰科學人2004年4月號新聞掃描〈新世代的長城〉)

氣候營力(climate forcing)︰
溫室氣體形成一種加諸地球能量收支的擾動。它們像毯子一樣吸收紅外輻射(熱輻射),這些輻射本該從地球表面及大氣層逸失到太空中。(資料來源︰科學人2004年4月號〈拆除全球暖化定時炸彈〉)

天工開物,蜂蟻為師
自然界不同的物理力量,原本各自為政,偶然結合在一起,經過時間的淘洗浸潤,造就了奇形異態的風貌。 
撰文╱曾志朗(中央研究院副院長,專長為認知心理學)

每次坐飛機,有時飛過海洋,總愛看那藍中有點點綠島的浩瀚景色;有時越過高山,則常俯視那磅石薄雄偉的重山峻嶺,更流連那深谷溪澗的流水柔情。如果有機會登上玉山,則有駕雲擁山,旭日不勝寒的炫目感動。我也曾泛舟在美國的大峽谷底,仰望兩岸歷經千萬年的流水所鑿刻出的萬丈紅土高崖,總為那稜角分明、宛如利刃切開的「孤峰絕岸,壁立萬仞」所震撼。如果你也和我一樣,開車經過猶他州的荒原乾地,眼兩旁掠過一座座千年風化後留存下來的紀念碑群,則你我定然感染那鬼斧神工的氣勢。這個地球實在很美!它的面貌變化萬千,多采多姿,令人賞心悅目,是哪個才華橫溢的建築師給畫下的藍圖?

我們的昆蟲世界也一樣令人驚豔,那林中的蜘蛛網遠望有如八卦的圖示,早晨的露珠嵌在網上,點綴出對稱的美貌,到底是出自誰的靈感?蝴蝶身上的各種圖案常常是設計師師法的對象,但誰是原創者?六邊造型,洞洞一致的蜂房,像是由同一個模型所鑄造,層層密密堆疊而成結構穩固的蜂巢,是誰教會牠們的?又是哪一位高明的建築師的傑作呢?

我們似乎都認為,美的事物一定是經過人為的設計,複雜的結構體更非經過設計不可,如果那結構整齊劃一,而且到處可以被複製,則除了歸因於造物主之外,誰還有那能耐?所以我們到處去找尋造物主,而且「祂」也必須要無所不在,更要無堅不摧,且無往不利。因為美不勝收的事物,實在是到處都可以看到、聽到、聞到、摸到,還有感覺到。

但自然界複雜的結構之美,一定非要出自哪一位建築師的設計之手嗎?其實並不盡然如此。生物學界流傳的螞蟻築巢的故事,也許可以給我們一些啟示,那個故事是這樣的!假如在一塊指定的平地上,有1000隻工蟻要完成一個築巢的工程。牠們的能力不強,力氣不大,只能到外面去口啣一塊小泥土,走進指定的地上,把泥土卸下,然後再到外頭去含一口泥土,再回來吐在地上,周而復始。假設這1000隻工蟻各自口含一塊泥土,「隨機」走進這塊平地(隨機的意思是並沒有任何指令要牠吐在哪裡)。隨便走到那裡就吐到那裡,這是第一次啣土、吐土的情形,但第二次以後,情況就大為不同了。

工蟻們沒有收到任何指令的情況並沒有變,只是第一次吐出來堆在一齊的泥土性質變了。原因是工蟻口含的泥土已經帶有費洛蒙的分泌物,所以,堆在一齊的泥土越多,費洛蒙的成份就越高,而費洛蒙能吸引工蟻,久而久之,泥巴越多的地方就吸引更多的工蟻來吐泥巴,且堆得越多就越壯大堅固;而在第一次之後,那些泥土不多的地點就沒有工蟻會來照顧了,丁點兒大的土堆,一陣風來就吹散了,形成「富者越富,貧者越貧」的現象。所以你現在已經看到了「自然」形成的土堆了。

不久之後,另一個階段的現象又開始了。土堆如果堆斜了,也會垮掉。但如果旁邊剛好有一土堆也是歪的,兩個歪斜的土堆如果剛好搭成60度上下的互補關係,則這個角度的組合是相當穩固的,強風暴雨也打不倒它們。所以工蟻一次又一次啣土走來,費洛蒙的吸引作用,加上土堆之間適當的角度又起了保護作用,幾千、幾萬次之後,積土成塔,合牆疊柱,樓房已成形,而且結構井然,到處可見60度左右的屋頂,一層又一層,既對稱,又牢靠!如果你不知這築巢的過程,只看到最後的成品,你一定會追問:誰是那位聰明的建築師?!答案當然是「查無此蟻」。其實是自然界各種力量相互碰撞在一起所迸出的火花罷了!地球上各式各樣結構奇特、形貌美麗的事物,就是這樣造出來的,沒有意圖,也沒有設計,更沒有所謂偉大的「造物主」!

自然界不同的物理力量,也許本來就各自為政,但偶然結合在一起,經過時間的淘洗浸潤,造成了奇形異態的風貌。這地球上的一切,真是很美,很美,很美!

【本文轉載自《科學人》2004年4月號】

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