과학 이야기

- 颱風較少生成的地區 左圖：熱帶氣旋累積軌跡圖 右圖：洋流圖 1) 赤道：因地球自轉造成的科氏力為0，故不會生成 2) 東南太平洋：流經此處的是寒流，水氣蒸發量較少 但若發生聖嬰現象，海水溫度升高時， 亦有可能生成颶風 最近一次生成紀錄為2016年 3) 南大西洋：東側海域流經寒流，水氣蒸發量少 西側海域因大陸形狀的關係， 生成區域狹窄，不易發展 4) 地中海：海域面積太小，不利於發展 但2011年曾有生成紀錄 5) 高緯度地區：水溫較低，故不會生成

量子力學聽起來似乎只發生在最尖端的物理實驗室裡，但事實上，我們身邊的綠色植物每天都在運用量子力學。這就發生在「光合作用」的過程中。 當植物細胞吸收光能並將其傳遞到反應中心時，如果它們隨機尋找路徑，能量損耗將會非常巨大。然而，光子透過「量子疊加」的狀態，能夠同時探索所有可能的路徑，並以接近100%的機率找到最有效率的最佳路徑。 物理學家們僅能在接近絕對零度的極端環境下勉強維持的微細量子現象，植物卻能在溫暖而複雜的自然環境中完美地加以控制。我們在路邊看到的這一株小草，實際上就像一台高效能的量子電腦一樣運作，這個事實，是不是很有趣呢？

- 颱風的生成條件 1. 攝氏27度以上海水溫： 高溫的水產生水蒸氣，形成低氣壓的上升氣流 2. 地球自轉的科氏力： 這是颱風低氣壓旋轉的根本動力 赤道地區科氏力為0，難以生成， 主要在5～25度緯度間生成 3. 上下層風速差異不大： 上升氣流需延續至對流層上層，颱風才能發揮威力 若遇到強勁的西風等上層風，威力就會被削弱 - 關於颱風的誤解：颱風力量強大，無所不能。 錯。颱風會察顏觀色，沿著邊緣繞道而行。 今年颱風未能登陸韓國而是全數前往中國的原因是， 北太平洋氣團已覆蓋日本、韓國，並發展至中國山東半島。 由於強大的兩個氣團（如什麼什麼熱穹）在此守護， 沒有空間讓颱風鑽入。

日本明石海峽大橋是世界上最長的懸索橋之一，在施工期間因地震影響，比原設計長了1公尺。 1995年阪神大地震時，正在興建主塔的工地上發生了規模7.3的強震。由於這次地震導致海底地盤移動，兩座主塔之間的距離因此拉開了1公尺。 雖然面臨必須從頭開始重新施工的危機，但土木工程師們在確認結構物的安全性後，當場根據拉開的距離修改了纜線和橋面的設計，並順利完工。 這是一個展現土木工程驚人彈性的軼事，大地震非但沒有摧毀橋樑，反而讓它長高了1公尺。

2000年前建造的羅馬萬神殿為何至今仍屹立不搖？秘密就在於能夠自我修復的「自癒混凝土」技術。 根據科學家們的最新研究，古羅馬人在拌合混凝土時，會將生石灰高溫混合，內部留下小塊的石灰塊。 當建築物出現裂縫，雨水滲入時，這些石灰塊會與水反應，形成碳酸鈣晶體，自行填補裂縫的空隙。 與現代混凝土數十年就開始腐蝕不同，古羅馬建築物將雨水視為養分，自行修補，因而能抵擋2000年的歲月。

地震：指地殼內部因巨大衝擊或斷層滑動而釋放能量的現象。 規模（Magnitude）：地震所蘊含的總能量。標示至小數點後第一位。 規模每增加2，能量會增加1000倍。 也就是說，規模增加1，能量增加31.6倍； 規模增加0.2，能量約增加2倍。 震度（Intensity）：各觀測點測得的地震強度。強度單位為整數。 距離震源越近，搖晃越劇烈；距離越遠，搖晃越輕微。 - 修改麥加利震度（Modified Mercalli Intensity Scale）：分為I至XII共12個等級。 此概念是將震度與地震造成的損害現象相結合。 - 日本氣象廳震度階級（Japan Meteorological Agency Seismic Intensity Scale）：分為1至4級，以及5至7級（強、弱），共10個等級。 此概念是根據儀器地震（地震加速度）來劃分。 原本沒有強弱之分，但由於地震越強，即使等級相同， 損害程度的差異也越大，因此從震度5開始區分強弱。

量子力學巨擘尼爾斯·波耳（Niels Bohr）在獲得諾貝爾物理學獎後，收到了一份既奇特又迷人的禮物。丹麥啤酒公司「嘉士伯」（Carlsberg）不僅送了他一棟房子，還為他安裝了一條特別的管道。 這是一條直接從釀酒廠連接到波耳家廚房的「專屬啤酒水管」。藉此，波耳只需在家打開水龍頭，就能隨時隨地享用源源不絕的新鮮啤酒，而且是終身無限暢飲。 這位偉大科學家獲得諾貝爾獎的慶祝禮物，竟然是「從廚房水龍頭流出的無限啤酒」，這件事本身就像量子力學一樣，既有趣又令人驚奇。

軌距：兩條鐵軌之間的距離 - 標準軌：1435mm，全球60%採用，韓國也是標準軌 - 窄軌：1067mm，市佔率9%，日本、台灣等使用 1000mm，市佔率7%，東南亞、南美、非洲 比標準軌窄的軌距 建設成本比標準軌便宜，能更快建設 - 寬軌：1520mm，市佔率14%，俄羅斯、前蘇聯地區、蒙古 1676mm，市佔率10%，印度、巴基斯坦 相較於標準軌，運輸能力和行駛穩定性更佳 日本的新幹線也是因為現有窄軌的行駛穩定性不足， 特別是高速行駛時的穩定性問題，而開發成標準軌。 不過，為何沒有開發行駛穩定性更優異的寬軌高鐵， 原因據說是維護費用、建設規格等經濟問題。 全球兼容性（市佔率60%）也是其中一個理由。

耐震：顧名思義，承受震動。 透過加厚混凝土的厚度或 密集地植入鋼筋來強化耐用性。 也可以透過在現有建築物外部加入斜向柱子的方式 進行耐震補強。 制震：吸收震動。 安裝阻尼器（Damper）等設備來 吸收衝擊（與汽車避震器原理相同）。 這個設計的升級版本，像是台北101大樓， 透過巨大的調諧質量阻尼器（TMD）與阻尼器連動， 讓配重塊代替建築物承受搖晃的能量， 實現了可以搖晃的設計。 免震：避免震動直接傳遞。 在進行基礎工程時，於底部鋪設橡膠墊等 特殊底材後再進行基礎工程。 隔震：將建築物完全懸空，理論上的方式。 現實中尚未實現。

試圖煉製黃金的煉金術師們異想天開的嘗試，為現代化學開啟了大門。17世紀德國的煉金術師海尼格·布蘭特（Hennig Brand）僅僅因為人類的尿液是黃色的，就相信其中隱藏著黃金。 他收集了多達5,500公升的尿液，反覆進行蒸煮和蒸餾等超乎想像的實驗。當然，並沒有煉製出黃金，但卻意外地發現了一種在黑暗中散發藍色光芒的神秘物質。這就是人類首次人為發現的元素——「磷」（Phosphorus）。 始於荒謬誤解的煉金術師煮尿實驗，竟意外成為現代化學的偉大第一步。