熱血科學家的閒話加長（The Excited Scientists' Hot Tea）

傻呼嚕同盟

本節目有兩條線，以交互蹲跳方式隔週播出： 1. 吵死人的宅宅科學新聞：三個話很多老阿宅，包含兩個物理系教授以及一個影評人兼動畫導演湊在一起，跟大家分享最近在科學的世界裡發生了什麼新鮮事，加上動漫畫與電影一起攪和的大雜談。如果聽友能在輕鬆吵鬧的閒話中，順便知道一些科技新鮮事，大家應該都會很開心（吧）。 2. 你已經被量子熊造訪：量子科技時代即將來臨！台灣下一世代的護國神山！你是否被各種新推出的「量子商品」搞得頭昏眼花、差一點被詐騙呢？想知道「量子科學」是什麼，「量子科技」又是什麼，聽這台就對啦～～ 製作：東海大學應用物理學系／國科會量子熊團隊 -- Hosting provided by SoundOn

  1. 9 HR AGO

    EP.277（搞笑諾貝爾航空學獎）研究揭露：蝙蝠「酒駕」比清醒慢一倍！

    EP.277（搞笑諾貝爾航空學獎）研究揭露：蝙蝠「酒駕」比清醒慢一倍！ 酒駕人人喊打，但你知道嗎？蝙蝠也會「酒駕」！ 2025 搞笑諾貝爾航空學獎頒給了一群以色列與德國的科學家，他們探討埃及的水果蝙蝠吃了「帶酒味」的水果後，飛行能力與類似聲納的回聲定位是否會出問題。 研究人員分別餵蝙蝠兩種液態食物，一種含有 1% 的酒精，另一種不含酒精，也就是對照組，再讓牠們飛過一條 6.7 公尺長的走廊。 結果清醒蝙蝠平均只要 2.19 秒，喝醉的蝙蝠卻拖到 3.49 秒，花的時間多了 60%。 夜空飛行時反應慢成這樣，可能就是「被貓頭鷹抓走」跟「存活下來」的差別喔！ 不只如此，喝醉的蝙蝠發聲模式也出了問題，造成導航系統大亂，更容易撞樹、撞牆。 過去的研究顯示，埃及水果蝙蝠會避開過熟發酵的水果，這不是挑食，而是演化留下的生存策略。 而人類明明知道酒駕危險，卻總是學不乖，看來我們真的不比蝙蝠聰明啊！ 2025 搞笑諾貝爾獎得獎名單：https://improbable.com/ig/winners/#ig2025 Behavioural Processes 論文（2010/06）：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0376635710000446 ＃搞笑諾貝爾航空學獎 ＃蝙蝠 ＃酒駕 ＃貓頭鷹 -- Hosting provided by SoundOn

    28 min

  2. 5 DAYS AGO

    EP.276（搞笑諾貝爾文學獎）他花了 35 年觀察自己指甲，竟然拿下「搞笑諾貝爾文學獎」！

    EP.276（搞笑諾貝爾文學獎）他花了 35 年觀察自己指甲，竟然拿下「搞笑諾貝爾文學獎」！ 「指甲」給人的印象有點淡薄，大概就是「長長了就得剪」，有時候還會不小心剪到肉而該該叫、或者是太長沒剪不小心撞斷而碎碎念一番。 但像是要撕開標籤貼紙、還是要抓癢的時候，沒有指甲又很麻煩。 2025 年的搞笑諾貝爾文學獎，頒給了一位花了 35 年研究自己指甲生長特性的醫師 William B. Bean。 Bean 醫師出生於1909年，已經於1989年去世，這次由他的兒子 Bennett Bean 代表領獎。 本文介紹的是他在研究這個問題 10 年後，發表的第一篇文章「A Note on Fingernail」，35 年的那篇很可惜的還被期刊鎖著，要付錢才看得到。 不過只要看「十週年」這篇，應該就能對這個研究有所了解。 比恩醫師的方法非常簡單，不需要高科技儀器，需要的是驚人的毅力：每個月的第一天，他固定在左手大拇指的指甲根部與拇指皮肉的交界處，也就是剛從「甲小皮」下長出的地方——劃下一道小刻痕。一開始他用刮鬍刀片，後來發現小玻璃藥水瓶附的小挫刀更好用。 這道刻痕隨著指甲生長會慢慢往前推，直到跑到指甲和甲床（與指甲體中間的大部分下面緊密連接的皮膚組織）分開的懸空邊緣。 從根部到末端的距離是 1.45 公分。只要記錄每次刻痕「跑完全程」的天數，就能算出平均的日生長速率。 他本來計畫做更多：同時記錄左手所有手指、右手拇指，以及雙腳大拇趾的指甲。 後來發現手指甲速度都差不多，腳趾甲很難刻痕還常忘記記錄，最後乾脆專心在左手大拇指。 不過他在放棄腳趾甲記錄之前就發現：腳趾甲的生長速度，大約只有手指甲的四分之一到三分之一。 有人可能會想，有更簡單的方法：收集每次剪下來的指甲，量它們的長度或重量不就好了？ 其實這種方法你想得到，Bean 當然也試過，卻發現這完全行不通。 因為指甲在日常活動中會磨損。磨損量少則 25%，多的時候達 50%，平均下來大概三分之一。 這個不確定性讓「用剪下來指甲的長度或重量推算生長速度」完全行不通。 十年下來，得到的平均生長速率是每天 0.119 毫米，最慢時是 0.112 毫米，最快時是 0.132 毫米。 而且這個速度，隨著年齡增長，有緩步下降的趨勢。 長好一整片指甲（也就是一個刻痕跑完整段 1.45 公分）需要的天數，在 32 歲（1942 年）時，平均需要 117 天；39 歲時，增加到 123 天；40 歲時變成 126 天。 另外，指甲的生長是否跟季節有關？ 夏天萬物生長快，指甲也一樣嗎？ 1938 年英國學者 Le Gros Clark 的論文中的確提到，夏天指甲生長較快（他看的是一群學生的指甲而不是自己的）。 但 Bean 醫師的十年觀察，卻沒有發現固定的季節性規律。 對此，他提出了兩個可能： 第一，現代生活削弱了季節影響。 即使在 1940、50 年代，美國的冬天也有暖氣，夏天開始有冷氣，我們不再長時間暴露在極端氣溫之下。 第二，是他自己的問題，他的生活方式十分多變。 他不只做研究，還打網球、壁球、騎車、園藝，軍旅時期甚至待過高溫實驗室，還跑過沙漠與熱帶。 這些環境與活動的「雜訊」，可能掩蓋掉了微弱的季節性效果。 同樣地，他也沒看到搬家、換工作、壓力大小和指甲速度之間的明顯關聯。 倒是偶爾會有持續數月的「加速期」或「減速期」，但怎麼回想都對不上生活事件。 這些波動，至今還是謎。 真正明顯的變化出現在疾病。 1951 年 2 月，他得了腮腺炎。 那個月刻痕抵達末端的時間整整多了七天。 換句話說，在生病期間，指甲生長明顯變慢。 康復後，下個月的生長速度就完全恢復正常了。 這是文獻中第一次明確記錄「急性感染會短暫影響指甲生長」。 至於感冒、流感這些小病，他自己沒觀察到效果。 這也引出一個問題：是不是只有特定類型或比較嚴重的疾病，才會在指甲留下痕跡？ 如果答案是肯定的，指甲生長速度或許能成為健康狀態的潛在指標。 其實 Bean 醫師不只是觀察自己的指甲，在他 1982 年發表的「關於臨床研究的個人回顧」（Personal Reflections on Clinical Investigations）這篇文章中就提到，在他年輕時，臨床研究沒有像現在的規範以及標準流程。 研究者第一部經常就是「以身試藥」，拿自己當白老鼠。 Bean 也不例外。 他回憶自己做過「上百次自我實驗」：吞下各種新合成的化合物、用止血帶和加熱墊製造局部缺血。 為了研究「糙皮病」（當時還不知道這是缺乏維生素 B3 所引起，只知道跟飲食有關），他連續十天吃「糙皮病飲食」：玉米麵包、玉米粥、鹹豬油、糖漿。 結果十天內體重掉了十磅，虛弱到無法工作，只好中途停止。 後來發現這種病可以用「菸鹼酸」治療，不過會有臉部潮紅、心跳加快的副作用。 Bean 醫師進一步研究，發現「菸鹼醯胺」也能有效治療，而且不會有這些副作用，成為臨床上更受歡迎的選擇。 二戰爆發後，美軍配給的口糧經常被士兵嫌難吃，甚至直接丟掉。 Bean 受命設計新的軍糧，他很清楚：「再完美的營養，如果士兵不吃，就是零分。」他參考美國家庭最常購買的 20 種食品，設計出「九餐不重複」的菜單：例如雞肉燉菜、火腿燴豆子。 之後他率領研究團隊，在科羅拉多的派克國家森林，對整個步兵團進行大規模實驗。 他們記錄了每個士兵的營養狀態、體能表現、臨床檢查結果，甚至用 IBM 打孔卡片進行數據處理：這在 1940 年代是相當前衛的做法。 結果顯示，新設計的軍糧確實被吃下肚，士兵體能也有所提升。這次經驗成為美軍日後改進軍糧的重要依據。 我知道有一堆阿宅看了他的指甲研究會想到的是「吉良吉影」這個變態，不過看了這些文獻後，我覺得他是一位了不起的醫師與科學家，跟吉良吉影剛好在兩個極端。 那麼，這個研究為什麼會得到「文學獎」呢？ 因為論文是以少見的「第一人稱」視點敘述，讀起來比一般論文生動有趣得多，除了科學價值之外，也深具文學性，所以拿到文學獎，沒問題！ 這個「十年指甲研究」，發表於 1953 年 1 月的「皮膚病學研究期刊」（Journal of Investigative Dermatology）。 超中二物理宅雜記 話都給我說就好 其之525 圖上左、右：說到「長年累月的研究指甲」會想到的是…（ジョジョの奇妙な冒険©荒木飛呂彥／集英社） 圖下左：Bean 醫師的 10 年指甲生長記錄，縱軸為年，橫軸為指甲生長完成所需要的天數。唯一突破 130 天的就是得到腮腺炎那次。（來源：Journal of Investigative Dermatology） 2025 搞笑諾貝爾獎得獎名單：https://improbable.com/ig/winners/#ig2025 Journal of Investigative Dermatology 論文（1953/01）：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0022202X15483861 ＃指甲 ＃搞笑諾貝爾文學獎 -- Hosting provided by SoundOn

    32 min

  3. 23 SEPT

    EP.275 （搞笑諾貝爾物理獎）物理學教你不敗的義大利麵醬汁！

    2025 年搞笑諾貝爾物理獎，破解「Cacio e Pepe」（起司胡椒麵）醬汁容易結塊的大問題！ 把 Pecorino 起司丟進滾燙麵水，沒有變成「夢幻起司白醬」，而是「白色塊狀＋稀湯」的大災難！ 😱 經過一番努力，得到了解答：澱粉濃度要剛剛好。 低於起司重量的 1% → 鐵定結塊。 2–3% → 最佳範圍，滑順又穩定。 超過 4% → 醬汁不結塊，但反而變「米粿」。 不要再用難以控制濃度的煮麵水了，改用玉米澱粉、太白粉，發揮科學的精神，精密量測醬汁中澱粉的含量吧！ 更有甚者，如果你是愛用食品添加物的「科技萬歲派」，也可以不用澱粉，改成 2% 的「檸檬酸三鈉」，更能讓你所向無敵，醬汁絕不失敗！ 最後，研究團隊還非常貼心的提供了「最佳科學食譜」，讓廚藝不佳的各位也能成功做出「Pasta alla Cacio e pepe」！ 好好研究物理，也能做出好吃的義大利麵喔！ -- Hosting provided by SoundOn

    34 min

  4. 16 SEPT

    EP.274 萬惡波爾復活！哥本哈根的黑暗計劃曝光！（量子熊＃88）

    EP.274 萬惡波爾復活！哥本哈根的黑暗計劃曝光！（量子熊＃88） 什麼，波爾又出現了！ 是的，萬惡的波爾又來了，這一次他又在鼓吹什麼奇怪的理論來顛覆我們的認知？ 他在哥本哈根的巢穴裡又有什麼惡魔黨級的陰謀？ 請鎖定這一集的熱血科學家的閒話加長！ ＃量子 ＃量子熊 ＃波爾 ＃哥本哈根 -- Hosting provided by SoundOn

    42 min

  5. 9 SEPT

    EP.273 不是科幻！黑洞炸彈被實驗證實可行！

    EP.273 不是科幻！黑洞炸彈被實驗證實可行！ 超輻射？ 黑洞炸彈？ 這不是機器人大戰新武器，而是貨真價實的物理理論，甚至已被實驗模擬出來。 1970 年帶，物理學家預測：只要黑洞轉得夠快，能量就會從黑洞移到波上，把波增幅，這就是「超輻射」效應。 物理學家更進一步設想：若將黑洞放入一個可反射波動的「鏡子空間」中，波就會來回反射、反覆放大，形成正回饋——黑洞炸彈。 這機制一開始不需要什麼高能量的條件，即使是從超級微小的熱雜訊或量子波動出發也能引爆黑洞。 2025年，這個概念已經被實驗物理學家做出來了！ 什麼？！ 這會不會太危險了！ 其實他們沒有真的做出一個黑洞，而是利用一根高速旋轉的鋁圓柱與三相 RLC 電路構成系統，在特定轉速下，電磁波能量從背景雜訊中自發成長、被旋轉的鋁柱增幅，甚至導致電阻燒毀，相當於電磁波在黑洞中被增幅、最後導致黑洞爆炸。 雖然不是真的黑洞炸彈，不過它證明了黑洞炸彈真的是有可能發生的！ ＃超幅射 ＃黑洞 ＃黑洞炸彈 ＃鏡子空間 ＃RLC ＃RLC電路 ＃鋁圓柱 ＃黑洞爆炸 -- Hosting provided by SoundOn

    32 min

  6. 2 SEPT

    EP.272 量子詮釋大亂鬥：時空只是背景道具？（量子熊＃87）

    EP.272 量子詮釋大亂鬥：時空只是背景道具？（量子熊＃87） 你是否被量子力學的各種詮釋搞得頭昏眼花？ 如果你覺得還不過癮的話，來來來，這一集保證讓你腦洞大開！ 時空的本質與量子物理有什麼關係？ 時空有可能是更基本的結構湧現出來的幻象嗎？ 請聽熱血科學家這一集的閒話加長！ ＃量子 ＃量子熊 ＃量子力學 ＃量子物理 ＃時空 ＃詮釋 -- Hosting provided by SoundOn

    38 min

  7. 28 AUG

    【科學不設限】EP.009 熱力學第二定律真的牢不可破嗎？馬克士威的幽靈來踢館！

    【科學不設限】EP.009 熱力學第二定律真的牢不可破嗎？馬克士威的幽靈來踢館！ 「溫度＝冷熱的程度」，是我們日常生活中很熟悉的概念；在「氣體動力論」我們學到，溫度與分子平均動能成正比：（k 是波茲曼常數）。 在一杯100°C（373K）的熱水中，水分子的平均動能是0°C（273K）冰水的1.37倍，將這兩杯質量相同的水混合，會變成50°C的溫水——完全符合我們的常識以及前述溫度的定量定義。 水分子在杯子裡隨機亂跑互相碰撞，會不會在某個時刻，剛好這杯溫水中跑得快的水分子都出現在杯子的右半部，跑得慢的水分子都留在左半部，變成半邊熱水半邊冷水呢？ 我們知道這不會發生，不然就得小心「被溫水燙傷」了。 物理學家發現，所有的系統都會自發性的往「越來越混亂的狀態」演進，這就是「熱力學第二定律」；並提出「熵」這個物理量來衡量系統的混亂程度，所有自發性的反應必定會讓熵值增加。 冷熱水分開時熵值較低，均勻混合變成的溫水熵值較高，所以冷熱水一經混合就無法自動再次分開。 這對於「夏天要吹冷氣」的我們來說可不是好消息，如果空氣能自發性的分成「低速分子待在教室裡，高速分子跑到教室外」，那教室的溫度不就下降了嗎？ 可惜這個過程違反了熱力學第二定律。 馬克士威的時代還沒有冷氣可吹，不過他也嘗試挑戰了這個定律，就是「馬克士威的幽靈」！ 這個思想實驗如下：一個盒子被隔板分成左右兩邊，隔板上有個小門，門邊有個小小的智慧生物「馬克士威的幽靈」。 當高速分子由左而右接近小門，幽靈會開門讓它進入右邊；如果來的是低速分子就不開門。 同樣的，低速分子由右向左時，幽靈也會開門讓它進入右邊。 如此會讓高速分子逐漸集中在左邊而升溫，而右邊則是聚集了低速分子而降溫。 圖：馬克士威的幽靈示意圖（來源：維基百科 https://en.wikipedia.org/wiki/Maxwell%27s_demon ） 由於幽靈很小，而且只是控制僅供氣體分子通過的小門開關，消耗的能量小到可以忽略，卻可以讓系統自發性的產生溫差讓熵減少，這否打破了熱力學第二定律的限制呢？ 這裡忽略了一個重要的問題：這是一個擁有智慧的幽靈，它觀察分子的狀態並做出開關門的決策。 物理學家發現，看似只存在虛擬世界的「資訊處理」與物理世界「熵的變化」居然有關！ 就算馬克士威的幽靈真的存在，而且能幾乎不消耗能量的來讓盒子的熵降低，但是它處理資訊的過程所增加的熵會更多，因此熱力學第二定律還是牢不可破的。 也就是說，我們還是無法讓教室裡的空氣「自發變冷」，只能靠冷氣機作功來降低室內溫度，並且乖乖付電費了！ ＃溫度 ＃氣體動力論 ＃動能 ＃碰撞 ＃熱力學第二定律 ＃熵 ＃馬克士威 ＃幽靈 -- Hosting provided by SoundOn

    28 min

  8. 26 AUG

    EP.271 真鍊金術登場：LHC揭示超周邊碰撞如何讓鉛變金！

    EP.271 真鍊金術登場：LHC揭示超周邊碰撞如何讓鉛變金！ 真‧鋼之鍊金術師來啦！ 「把低賤的鉛變成高貴的金」，是古代鍊金術師——包括偉大的牛頓在內——夢寐以求的目標。 CERN（歐洲核子研究組織）利用大型強子對撞機（LHC）做出來了！ 今天講的這個實驗，是用安裝在 LHC 上的一套叫做「ALICE」（A Large Ion Collider Experiment，「一個大型離子對撞實驗」……一聽又是為了湊縮寫取的名字）的裝置所完成的。 其實這不是第一次「點鉛成金」的研究，那為什麼重要？ 是能大量生產嗎？ 根據研究者的估算，在 LHC 的 Run 2 時期（2015-2018年），所有實驗加起來總共大約產生了860億個金原子核。 860 億聽起來很多欸！ 但換算成質量，大約只有29皮克（picogram），也就是一兆分之 29 克，今天台灣銀行牌告黃金價格為每公克3155元，所以產出黃金約值台幣一億分之九（9/100,000,000）元。 如果要打一個一錢重（3.75公克）的金戒指，需要這個數量的 1300 倍！ 所以，高能物理學家想靠這個發財，恐怕是不可能的。 其實這個研究的重要性在於，這是科學家第一次能非常精確地測量到鉛原子核在高能碰撞中變成金原子核的機率。 也就是說，而是我們能觀測到這個轉變過程中，原子核之間的互動許多細節，可以來驗證並且修正核物理的模型。 ALICE 原本主要的任務其實是要研究宇宙大爆炸初期產生的「夸克膠子電漿」，但它的設計碰巧對另一種現象也特別敏感，叫做「超周邊碰撞」（ultraperipheral collision）。 跟我們平常聽到的粒子對撞比起來，這種「超周邊碰撞」聽起來是不是很厲害的樣子？ 其實並不是，超周邊碰撞是指原子核彼此靠近的程度比直接對撞遠，可以說是一種「擦邊球」，這很容易理解，因為鉛的原子序是82，金是79，稍微擦撞一下把三個質子撞掉就行，不見得需要用傳統的猛烈正面對撞。 兩束鉛原子核在 LHC 裡以光速的99.99993% 的高速進行前述的「擦撞」，會有什麼反應呢？ 接近的鉛原子核帶了82個正電荷，周圍會產生極強的電磁場，可以視為是一束高能量的「虛擬光子」脈衝。 正是這些虛擬光子掃過另一個鉛原子核束上，引發了「電磁解離」（electromagnetic dissociation, EMD）的現象。 也就是強烈的電磁場把原子核內部的結構稍微「震散」，結果就會導致有一些「原子核的屑屑」，也就是質子跟中子被敲出去。 如果剛好敲掉三個質子，那麼這個鉛核就剛好變成了金原子核。 ALICE搭載的「零度量熱計」（zero-degree calorimeters, ZDCs），這裡的零度指的是偏折角度為零而不是溫度，因為用這種方式敲出去的質子幾乎都是沿著本來原子核束運動的直線上，所以偏折為零度，ZDCs可以計算被敲出來的質子數，並且推算出不同質子數對應的「散射截面積」（與事件發生的機率相關）。 研究團隊將這些實驗數據得到的散射截面積，與RELDIS模型（RElativistic Light ion DISsociation model）計算的結果比較，發現對於敲出0個質子（只打出中子，鉛還是鉛）跟3個質子（鉛變成金）的事件而言，模型與實驗相當吻合，但是模型低估了敲出1顆與2顆質子（變成鉈跟汞）的散射截面積。 除此之外，他們還用了一個叫 ZEM 的偵測器，專門用來排除那些真正發生直接碰撞（強子碰撞）的事件，確保分析到的都是純粹由電磁作用造成的現象。 透過這個實驗，科學家第一次得到了精確的測量數據，能夠去驗證並且修正現有的電磁解離理論模型。 除此之外，這個研究對加速器的「健康」很有用。 當這些鉛原子核變成金、汞、鉈等等不同元素之後，它們的質子數改變，電荷改變了，跑的軌道也會跟著改變，可能就會偏離原來的路徑，撞到加速器管壁上，造成粒子數流失。 這種損失會影響 LHC 或未來類似加速器的性能，所以能夠預測這些不同產物發生的機率，有助於工程師精確預測粒子損失，並且改善未來加速器的設計和效率。 還有，宇宙中有比LHC對撞更極端的環境，例如中子星或黑洞附近，是否也正在發生類似的「宇宙煉金術」呢？ 也是個很值得繼續探索的問題。 總之這次的「真‧鍊金術」雖然無法發大財，不過卻能讓我們更瞭解原子核的奧秘。 這個研究，發表於2025/05/07的「Physical Review C」。 繼續等下一個可以真的發大財的實驗ing…… 超中二物理宅雜記 話都給我說就好 其之519 ＃煉金 ＃強子對撞機 ＃LHC ＃ALICE ＃夸克膠子電漿 ＃超周邊碰撞 ＃虛擬光子 ＃電磁解離 ＃零度量熱計 ＃煉金術 -- Hosting provided by SoundOn

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本節目有兩條線，以交互蹲跳方式隔週播出： 1. 吵死人的宅宅科學新聞：三個話很多老阿宅，包含兩個物理系教授以及一個影評人兼動畫導演湊在一起，跟大家分享最近在科學的世界裡發生了什麼新鮮事，加上動漫畫與電影一起攪和的大雜談。如果聽友能在輕鬆吵鬧的閒話中，順便知道一些科技新鮮事，大家應該都會很開心（吧）。 2. 你已經被量子熊造訪：量子科技時代即將來臨！台灣下一世代的護國神山！你是否被各種新推出的「量子商品」搞得頭昏眼花、差一點被詐騙呢？想知道「量子科學」是什麼，「量子科技」又是什麼，聽這台就對啦～～ 製作：東海大學應用物理學系／國科會量子熊團隊 -- Hosting provided by SoundOn

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