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2011/10/29 第204期 訂閱/退訂 看歷史報份
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從戰場到廚房

  科學人觀點 動輒發暈,凝眸可解
  深度報導 【Smarter】智慧型城市   
  最新活動 一起分享您最嚮往的城市

從戰場到廚房——讓現代人又愛又怕的微波爐

文/呂怡貞
審稿/台灣大學電機工程學系教授 吳瑞北

巧克力和雷達讓微波爐「發光發熱」?為什麼金屬不能放進金屬做的微波爐?太靠近微波爐身體會不會被烤焦?微波食物含有輻射嗎?只要了解微波爐的科學原理與正確使用方式,聰明現代人大可放心享受高科技帶來的便利! 

1922年無線電之父馬可尼(Guglielmo Marconi)提出,可發射無線電波而憑反射波探測船隻。這就是雷達的構想,來自於蝙蝠與海豚使用聲納的原理,只是將音波改為電磁波,將電磁波以定向方式發射到空間中,藉由偵測空間內物體的反射波,計算出物體的距離、速度、方向與形狀。

易於傳導電磁波的物體也易於反射電磁波,因此金屬和其他導電物質都有絕佳的反射性,這使得雷達成為探測飛機船艦非常好用的工具。二次大戰期間,英國亟需改良與發展雷達技術,以搜尋德國轟炸機。為了取代易被阻擋的無線電波,藍道爾(John Randall)與布特(H.A. Boot)在1939年發明了可產生微波的磁控管(magnetron)裝置,這個為戰爭而誕生的磁控管,成為日後微波爐最重要的元件。

磁控管的構造是,在超過4000伏特的高壓下讓電子從加熱的陰極射出,但沒有直飛向陽極,而是在巧妙安排的磁場中不停旋轉,旋轉時再通過精密安排的金屬片,金屬片便會以特定的頻率與之共振。這樣的電磁共振再傳送到小型天線上,就可發出高功率的微波。

英國政府同時也尋求美國協助發展雷達。1946年美國雷神公司工程師史賓塞(Percy L. Spencer)在測試磁控管時,發現口袋裡的巧克力融化了,但當時天氣並不炎熱,好奇的他立即想到是否也可用同樣方式做出爆米花?於是頑皮地用磁控管的微波將一袋玉米粒爆開。他再試了帶殼的生雞蛋,結果雞蛋被煮熟且爆裂開。 …more

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動輒發暈,凝眸可解

撰文╱曾志朗

為什麼有人不計其苦,一次又一次去坐雲霄飛車呢?暈頭轉向,變成享受,這也是人之所以為人,得以殘存至今,且能創新向前發展的動力吧!

年過六五,好多老朋友紛紛從各自職場退休。在家享清福、含飴弄孫的大有人在,而且三不五時就組團到國外觀光旅遊,羨煞人也。但糟的是,數位產品大行其道,人手一機,拍了好多照片和影音,還自製成影片,一見面就要我陪他們回憶那美好行程,說是要把他們的快樂和我這個半夜都還待在實驗室的科學怪人分享!他們的熱情、友誼和關懷之意實在令我感動,相片裡的山水、人物、教堂、城堡、古道幽徑和街景都很棒,確實也感染了他們寫意的退休生活,在校園的夜色中,為我孤寂的研究室,添上好多喜悅的光采!

我看到旅遊的畫面忽然轉到海上,幾位朋友倚在傾斜的船桅旁,大夥兒笑容燦開,只有老王一臉愁容,兩手緊緊捉著桅桿,生怕掉了出去的模樣。我叫了一聲:「老王,你好大的膽子,居然敢去海上『踏浪』,你不怕暈船,把一肚子怨氣都往大夥身上吐嗎?看你的表情,就知道你在硬撐!」他們捧腹大笑,說我這位心理學家果真不賴,一眼就看出老王的不對勁,還說老王那天上船前吃了好幾顆他女兒特別為他準備的「避暈」藥,號稱10分鐘見效,結果遊艇才出海不到半小時,就慘兮兮的往海裡吐了兩、三回,大夥開玩笑,說一定是他女兒拿錯成「避孕」藥了。

遙老王是我們這幾個朋友中最會暈車的人,我每次開車載他,一定不能讓他坐後座,否則開不到半小時,他一定臉色發白,正襟危坐一語不發,就是讓他坐前座,我也得穩穩的開,速度要保持一致,不能忽快,也不能忽慢,有時市區車多,不得不走走停停,對他就好像是種酷刑。那時候,只有由他來開,什麼時候停,什麼時候快,他自己控制,暈車的情形就少得多了。最奇怪的是 …more

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【Smarter】智慧型城市

撰文╱拉堤(Carlo Ratti)、湯森(Anthony Townsend)
翻譯/王怡文

發揮城市創造力與創新潛能最佳方式,就是用網路串起人們,任其揮灑創意。

重點提要
■當市民及他們手上的眾多電子裝置,一同成為日常生活的即時感應器時,真正的智慧城市才會因應而生。
■以網路串聯起無所不在的感應器,並把它們連到政府資料庫,就能提升城市的創造力、效率與服務。

2011年1月25日,埃及開羅街上擠滿抗議人潮,反對穆巴拉克(Hosni Mubarak)的高壓政權。接下來的72小時,埃及政府關閉了該國的網際網路及手機系統,企圖制止反動行為,但徒勞無功。臉書、推特及聊天室等豐富的互動圈,已將數百萬開羅人民集結起來,義無反顧地推動社運。最後埃及政府讓步,恢復該國經濟賴以維續的通訊系統,但民眾繼續施壓,直到14天後穆巴拉克辭職為止。

在那數週之前,即突尼西亞「茉莉花革命」期間,異議份子、部落客兼社運策劃者安曼姆(Slim Amamou)利用行動社交服務「四方廣場」(Foursquare),通知友人他於1月6日被捕的消息。安曼姆被拘禁在突尼斯監獄,由於他在四方廣場的虛擬突尼斯監獄上「打卡」,使得全球的支持網民得知他身處何地,也立刻成為國際注目焦點。新聞報導引發了更多社運,在位已久的班阿里(Zine El Abidine Ben Ali)不久後被迫下台。

在「阿拉伯之春」反政府浪潮所及之處,公民利用新興的網際網路應用程式以及無所不在的手機,在網路世界與「城市世界」之間來回運送資源,掀起城市精神之戰。我們可以將這些轉變過程,和一些競逐未來「智慧城市」典範的大型都市發展計畫相比較。最極端的當屬阿拉伯聯合大公國的馬斯達(Masdar),這個封閉社區位於阿布達比城外的沙漠中,預計容納五萬居民,每個建築、路燈和個人運輸工具「艙車」(pod),都預先經過規劃、配備高科技零件,在在追求能源效率最佳化。無論是馬斯達、南韓的新松島(New Songdo)或葡萄牙的普蘭尼特谷(PlanIT Valley),不動產開發者、全球資訊科技公司及政府都試圖從零打造充滿高科技基礎建設及服務的都市中心。設計者說,這些偉大的構想將成為未來城市建設的方針。 …more

【欲閱讀更豐富內容,請參閱科學人2011年第116期10月號】

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更多專題文章請參閱《科學人》雜誌2011年10月號

1. 創新的動力(本期雜誌P.44)
2. 高效能城市(本期雜誌P.76)
3. 專家看新聞:吸引最好和最聰明的人才(本期雜誌P.118)

 

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