除了整合,當然也有細分,例如將一台 CD Player 分成轉盤跟 DAC(Digital to Analog Converter 數位類比轉換器),將一台綜合擴大機分為前、後級擴大機,或將喇叭分為左、右聲道跟重低音(2.1聲道),但無論整合或細分,萬變不離其宗,訊源的訊號被擴大機放大到推動喇叭的過程,是不會改變的。
搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prize)是將 Ignoble(不名譽的)和 Nobel Prize(諾貝爾獎)這兩詞做結合,它並不是要諷刺諾貝爾獎,而是對諾貝爾獎做了一個有趣的模仿。這個獎項是由《科學幽默期刊》(Annals of Improbable Research)所舉辦,頒給那些完成一些「乍看令人發笑,後又引人深思」成就的人(honor achievements that first make people laugh, and then make them think),大多得主都是真真實實的科學家,當然也有些例外。
2016 年 26 次第一屆搞笑諾貝爾獎[1]的頒獎典禮(是的,每年都是第一屆!),在台灣時間今天(9/22)清晨六點,於美國哈佛大學的桑德斯劇場(Sanders Theater)舉行。開場一位頭戴有螺旋槳的帽子、脖子上掛著大時鐘的先生象徵著「時間的旋轉(whirligig of time)」,以及活動中的迷你短劇《The Last Second》,都呼應本屆的典禮主題「時間」。
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圖片來源:The 26th First Annual Ig Nobel Prize Ceremony
呼應主題「時間」,今年的甜便便小姐由以唱歌提醒講者時間已到的人體時鐘取代。圖片來源:The 26th First Annual Ig Nobel Prize Ceremony
首先,聽起來名目頗奇妙的生殖學獎(reproduction prize),頒給了埃及的 Ahmed Shafik,其研究老鼠與人類男性穿上聚酯纖維、棉花等不同材質的長褲後,對性生活會造成什麼影響。[2]
經濟學獎頒給從紐西蘭和英國來的 Mark Avis、Sarah Forbes 和 Shelagh Ferguson,他們研究從市場與行銷的角度來評估一塊石頭的品牌性格。[3]
物理獎頒給匈牙利、西班牙、瑞典和瑞士的 Gábor Horváth、Miklós Blahó、György Kriska、Ramón Hegedüs Balázs Gerics、Róbert Farkas、Susanne Åkesson、Péter Malik 和 Hansruedi Wildermuth,研究「白馬為何不怕馬蠅 [4],蜻蜓為何特別容易被黑色墓碑吸引[5]」。
醫學獎頒給來自德國的 Christoph Helmchen、Carina Palzer、Thomas Münte、Silke Anders 和Andreas Sprenger,他們發現透過鏡像抓癢可舒緩搔癢感。也就是說,如果你身體左側癢,你可直視鏡子,同時抓抓右側同部位來獲得緩解(反過來也可)[7]
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現場示範鏡像搔癢法
心理學獎頒發給來自比利時、荷蘭、德國、加拿大和美國的 Evelyne Debey、Maarten De Schryver、Gordon Logan、Kristina Suchotzki、和 Bruno Verschuere,他們向一千位騙子詢問他們多久撒謊一次,以決定能否相信他們的答案。[8]
和平獎由加拿大和美國的 Gordon Pennycook、James Allan Cheyne、Nathaniel Barr、Derek Koehler 和 Jonathan Fugelsang 等人拿到,他們研究的主題是「人們對看似有意實則廢話的話語的接受與辨識度」,他們特別感謝那些提供各種看似深刻但缺乏內容的廢話例子的名人與政客們[9]
生物學獎則分別頒給兩位英國奇人 Charles Foster 和 Thomas Thwaites,前者多次嘗試以獾、水獺、鹿、狐狸和鳥等動物方式在野外過活 [10] ,後者自製一套假肢,讓他能以山羊的移動方式與山羊群一起快樂(?)過活 [11]
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仿山羊假肢
文學獎頒給了一位瑞典人 Fredrik Sjöberg,他出了一套三本的自傳型大作,與讀者分享他收集死蒼蠅與活蒼蠅的樂趣。[12]
在音訊收錄時,將類比訊號數位化的機器稱為「ADC」(Analog to Digital Converter,類比數位轉換器)。音訊數位化的檔案是一連串的二進位編碼數值,播放時須經由「DAC」(Digital to Analog Converter,數位類比轉換器)將數位訊號重新轉換成連續的類比訊號,才能將訊號送入擴大機進行放大,再透過單體(喇叭)播放出來。
由於科技進步,許多玩家早已不滿足於 CD 的音質,線上音樂商店紛紛推出比 CD 更高規格的母帶音訊檔案。不過,有了 96 / 192 kHz、24 bit 高取樣高解析的數位音樂檔案,也要有同等級的 DAC 把它解碼還原成類比訊號才行,因此,購買時要特別注意 DAC 可支援的取樣率與聲音解析度,不然空有高規格的訊源也是白忙一場。
「S / PDIF」,全名為 Sony / Philips Digital Interconnect Format,是 Sony 和 Philips 這兩大製造業巨頭在 80 年代為家用器材所制定出來的數位訊號傳輸介面,主要應用於 CD 播放器。同軸與光纖(如下圖)所傳輸的信號都是「S / PDIF」格式,是相同種類的數位資料,只是使用的接頭形式不同而已。
而「USB」介面則是由 Intel 與 Microsoft 於 90 年代倡導發起,其開發的最初目的並不是用來傳輸數位音樂,主要應用於電腦。發表初期普及度遠不如 S / PDIF,因此早期的 DAC 多配備「S / PDIF」介面。然而近幾年,幾乎每台電腦、智慧型手機都配有 USB 介面,隨著這些電子裝置的盛行,USB 的普及度也大幅提升,甚至超越 S / PDIF 介面。再加上網路及音樂播放軟體的發達,只要透過電腦便可輕鬆聆聽自己喜愛的音樂,電腦、手機等裝置逐漸取代實體 CD,成為主流的聆聽方式。
以 USB 作為傳輸介面的「USB DAC」也乘著這股風潮一躍而起,透過電腦已有的插槽取代內建的音效設備,輕鬆提升聆賞品質。
短距離傳輸 晶片vs. 晶片
前述提及的 S / PDIF 與 USB 都是屬於「機器」與「機器」之間的數位訊號傳輸介面,適用於長距離的傳輸,但 S / PDIF 與 USB 格式的訊號均無法直接傳送到 DAC 晶片,必須先把訊號轉換成 DAC 晶片看得懂的「I²S(Inter-IC Sound)」格式,才有辦法做數位與類比的轉換。
「I²S」是「晶片」與「晶片」之間傳輸數位訊號的介面標準,適用於短距離的傳輸。因此,一台 DAC 中除了有 DAC 晶片以外,還必須有對應的 S / PDIF 接收晶片或 USB 接收晶片,將訊號轉換成 I²S 後,再傳輸至 DAC 晶片做處理(如下圖)。
USB DAC 作為時下最流行的數位類比轉換器,自然有它的道理,除了幾乎每台電腦與手機皆有配備 USB 介面以外,有別於其他傳輸介面,USB 介面不僅可以傳輸訊號,本身還帶有電源供應匯流排,攜帶式的 USB DAC 不需外接電源供應器,可由電腦主機直接供電,小巧輕便易攜帶。此外,USB 的高傳輸頻寬可輕鬆傳輸母帶規格的高解析音樂檔案,滿足發燒友的需求。
儘管 USB DAC 使用極為便利,想利用「USB DAC」得到 Hi-end 品質的音響效果,仍是一條辛苦的道路,這點需要回頭討論電腦的整體作業系統問題。現代人使用電腦時,常「多工」處理諸多事項,一邊播放高解析度音樂,一邊玩線上遊戲,社群軟體又不時地發出「叮咚」的提示音,多重音源卻只有一個聲音輸出通道,勢必要對三個不同取樣率的音源進行「混音」的工作。
然而,並不是每個人都是電腦工程師,可同時精通電腦的軟硬體系統,現在市面上已有販售專門播放數位音訊的電腦,稱為「音樂伺服器」,不過其成本高昂,售價非一般人負擔得起。如果不是電腦高手,又不想花大錢,其實買一部普通的電腦專門用來聽音樂也不失為一種解決辦法。只要簡化一下電腦的功能,再外接優質的 USB DAC,一樣可以花小錢享受聽音樂的樂趣。
另外,也有在天花板吊掛擴散板的做法,但要注意的是擴散板一般是木頭製成,重量都很重,吊掛在天花板如果不夠牢固,是相當危險的,有人會因此使用保麗龍製的擴散板代替,但保麗龍製品不管是外觀或聲音上,都不如木製擴散板,因此也有人設計出重量較輕的木製擴散板,通常是格子狀的,但依然有一定的重量,在施工時一定要請專業的工程人員,才能確保安全性。Image may be NSFW. Clik here to view.
細胞自噬過程示意圖。圖/By Cheung and Ip – Molecular Brain, Biomed Central, CC BY 3.0, wikimedia commons
只不過,科學家就開始懷疑這些胞器要被送到特定的區域,勢必經過一些運送過程,因此他們推論細胞擁有將傳遞大型物質到溶酶體內的機制。透過生化分析及顯微鏡的觀察,科學家證實有一種新的囊泡可以將細胞內的物質送達溶酶體,讓它們被降解。研究這個機制的比利時科學家克里斯汀.德.迪夫(Christian de Duve)命名此囊泡為細胞自噬小體(autophagosome),也將這個過程命名為細胞自噬(autophagy),他也因此在 1974 年獲頒諾貝爾生醫獎。
原則上任何一條經線都可以被定為本初子午線,為了決定子午線英國與法國就交手一次了!1634 年法國路易十三的宰相黎塞留樞機主教決定用穿過耶羅島(Isla del Meridiano)的子午線在地圖上定位,因為耶羅島在當時被視為舊大陸的最西端。(早在公元 2 世紀托勒密就考慮把本初子午線定在那裡,這樣的話地圖上就可以只用正數來表達經度。)而巴黎剛好在耶羅島東方十九度五十五分。後來法國地理學家 Guillaume Delisle 把子午線挪了二十度,巴黎經度就變成了本初子午線。既然如此,那為什麼子午線為什麼會改到格林威治去了呢?這得要話說從頭了。
格林威治皇家天文台的興建
1674 年在第三次英荷戰爭後,軍械署測量總監(Surveyor-General of the Ordnance)Jonas Moore 爵士向英王查爾斯二世建議建造天文台致力於校正天體運動的星表,以便能正確的定出經度,使船隻能準確定位。查爾斯二世雖然以情婦眾多而留名青史,但他對當時英國的命脈:航海,還是相當重視。所以他決定在泰晤士河畔的格林威治村蓋一座天文台,同時任命當時英國首屈一指的天文學家 John Flamsteed 擔任天文台的台長兼皇家天文學家。
格林威治的威望,並非單單只是由於英國長期海上霸主的地位,歷任皇家天文學家在科學史上也都是名號響叮噹的大人物。首任的皇家天文學家 John Flamsteed 以畢生之力完成的星表乃是當代一大盛事,其中記錄了 2935 顆星,這個數目是之前號稱最完備的第谷星表的三倍。不止如此,每顆星的位置更是前所未有地準確。但是由於 Flamsteed 是個完美主義者,所以在他生前,他遲遲不願正式出版。所以他的星表 Historia Coelestis Britannica 是在他死後六年由他的遺孀替他出版的。四年後天球圖譜(Atlas Coelestis)也是在 1729 年,在 Joseph Crosthwait 與 Abraham Sharp 的協助下,由他的遺孀出版的。
諷刺的是,接續 Flamsteed 擔任皇家天文學家的正是哈雷,他的生平太有趣了,就請容阿文日後為他寫篇專文。而接續哈雷的則是 James Bradley,雖然不像哈雷那樣有名,然而他的兩大發現:測量到光行差與確定地球的章動,都是值得大書特書的成就。前者是他擔任皇家天文學家之前就發現的,後者則是在格林威治天文台完成。
成立天文台當然也是其海外殖民事業的一環。但是與格林威治不同的是,巴黎天文台一開始是開放給剛成立的法蘭西科學院(Académie des sciences,成立於 1666 年)所有的成員使用。它不僅用來從事天文觀測,也是科學院從事其他幾乎所有活動的場地,內設會議室、化學實驗室,以及存放所有自然史物種標本的空間。巴黎天文台的迅速建成象徵了王室對科學的支持。
藉著建造這座坐落在塞納河畔的宏偉新天文台,路易十四邀到了當時最優秀的歐陸天文學家,包含來自尼德蘭的惠更斯(Christiaan Huygens)丹麥的 Ole Rømer 以及義大利的卡西尼(Giovanni Domenico Cassini)。尤其是卡西尼不僅終老於巴黎,成為天文台的實質領導人物,更開創了法國天文學界的所謂「卡西尼王朝」,祖孫四代都成為法國天文學界的要角。
卡西尼二世(Jacques Cassini)出生於巴黎天文台,身為卡西尼一世之子,他十七歲就獲准加入法蘭西科學院,他延續了他父親在天文以及經緯度測量的工作。卡西尼三世(César-François Cassini de Thury)二十一歲加入法蘭西科學院,而 1771 年被任命為巴黎天文台正式的台長。他最著名的工作是展開卡西尼計畫,詳細刻畫法國全國的地形地貌。這項計畫在他的兒子卡西尼四世(Jean-Dominique, comte de Cassini)手上完成。法國大革命後,卡西尼四世想擴充天文台的計畫被國民公會否決,繼而在恐怖統治時期與表弟一同被逮補,他的表弟被送上斷頭台,他則是被天文台的員工搭救而逃過一劫,但是光輝的卡西尼王朝卻也戛然而止。卡西尼四世兒子選擇成為植物學家,不再克紹箕裘了。
Hsiao, Y., Ślipiński, A., Deng, C., Pang, H. 2017. A new genus and species of soldier beetle from Upper Cretaceous Burmese amber (Coleoptera, Cantharidae, Malthininae). Cretaceous Research 69: 119-123.
Doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.cretres.2016.09.002
事實上,空中巴士的駕駛艙設計,飛機駕駛艙與機翼上面的各控制面之間,不再有鋼纜連結,而是改用電纜、利用數位訊號連結。這個稱為「線傳飛控(Fly By Wire、簡稱 FBW)」的駕駛艙科技,自協和號客機開始,至今已是二十一世紀客機的標準介面。透過線傳飛控的技術操控後,飛機只要有「電力」和「液壓」,飛行員的操控只要輕輕地搖動手上的搖桿、就可以更改飛機的姿態,電腦也會自動協助進行飛機姿態平衡的細微控制,不再需要飛行員手動操作。
除了導覽之外,這個系統亦建立一種以植栽、樹木為記錄、調查、保育、管理的基點,如將來要知道某一森林的樹木生長,可從系統中獲取資訊,當然此系統需具備長期可擴充與可更新性,有新的生長就即時從系統中做修正與記錄。運用 QRcode 的好處是它只需要一個 3 cm x 3 cm 的面積即可秀出條碼,供人掃描,在建置時也具有便利性及即時性,可以一次攜帶上千張的 QRcode 解說牌幫樹木「掛牌」,比起傳統豎立大型解說看板來得簡單與輕便。QRcode 解說牌小巧簡樸、製作成本低廉,建置後不太需要擔心財產管理問題;使用者又可免費下載掃描軟體使用,對應到現今提倡環保、保育教育的顯學,何嘗不是一種具體實踐呢?
當行動科技、網路應用蓬勃發展的今日,我們除了享受這些進步帶來的便利與益處,但在現實社會上也必須面對它帶來的副作用與反撲的衝擊與隱憂,像是眾多「數位移民與原民」過度執迷於虛擬世界與物質享樂的偏狹負面現象,不重視真實世界的生態,若未在此時代洪流中站穩腳步,我們將面臨什麼樣的世界?若我們認同從物質文明過渡至生態文明的進程,那當物聯網(Internet of Things,IoT)觀念與技術沸沸揚揚、方興未艾的當今,是否也該為未來姑且稱之為生聯網(Internet of Lives,IoL,可參考〈生聯網前傳〉一文)的建構有所著力?
面對這可怕的大哉問,到底該如何回答?長篇大論地引用數據?把厚實的論文印出來叫他自己看?還是用無盡的簡報攻勢表現專業?面對一般大眾,這樣的解釋方式實在不夠親民,常常聽完解釋依舊一頭霧水。科普作家 John Bohannon 於是異想天開,決定鼓勵科學家們把論文「跳」出來,這瘋狂而有趣的想法讓「歌舞論文」(Dance Your Ph.D.)的比賽於焉誕生。
這兩個有趣的事件,也讓我們一窺一些人們現在對於資訊的處理習慣:容易相信權威、「專家」下的結論,就算是閱讀文章就會看到的明顯錯誤,還是會有人未讀先分享;當然也有一定比例發現真相的讀者,是在拿著這支釣竿釣其他的魚。在 ACM SIGMETRICS 期刊一篇「真」的研究 Social clicks: What and whogets read on Twitter? [6],研究人員統計發現在 Twitter 上有 59% 的連結沒有被點擊就被轉推,也就是說這些人沒有閱讀過內容就把它分享出去了,而且是大部分的資訊都如此。
Gabielkov, M., Ramachandran, A., Chaintreau,A., & Legout, A. (2016). Social clicks: What and who gets read on Twitter? ACM SIGMETRICS/IFIP Performance2016.
先簡單聊一下找石頭的方法,拜科技所賜,現在地質學家不再需要為了找石頭,一步一腳印踏遍全台灣,因為可以當海嘯石的石頭通常很大,高解析的衛星或空拍就能拍到了!畢竟「要找就要找最有可能的」,那些等級還沒練到的海嘯石就先不管。(但不用勞煩各位去 Google Earth上找了,因為研究團隊都找完一輪了,結論是可能會是海嘯石的東西,在台灣真的很少!)
用尺寸大小來篩選的用意,就是分辨是颱風帶來的石頭還是海嘯帶來的(Goto, et al. 2010)。海浪雖然也能很大,但 10 公尺高的海浪 vs 10 公尺高的海嘯,完全是 D 級怪和 S 級怪的差距。海浪波長了不起數公尺,但海嘯的波長是數百公尺到公里級,從水體的體積來看,差了有 100 倍!能舉起 100 倍的海水,能量非同小可,故海嘯能舉起的石頭應該遠遠大於颱風風浪能舉起的石頭。至於颱風另一個因素「暴潮」或者是颱風來時正好初一、十五大潮的情況,在機制上仍與海嘯有差;畢竟暴潮或潮汐引發海面上升速度是以數小時來計,而海嘯在數秒至數分鐘就能使海水升到最高點。
台灣和日本的地質學者在九棚沿海一共發現了三顆海嘯石(Matta et al. 2013),由於定年的結果顯示它的年代與下方的低位珊瑚礁海階接近,所以研究團隊的想法是,這三顆海嘯石可能是下方的珊瑚礁海階被破壞後,隨海嘯往岸側帶(不過不一定是海嘯破壞的,也有可能是長期侵蝕斷裂掉入海底,之後才隨海嘯帶上來)。而以這個故事來看,如果真有海嘯,其確切的發生時間,仍然不得而知。
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位於屏東九棚的海嘯石。圖/徐澔德副教授提供。
至於蘭嶼北岸的故事(Ota et al. 2015),就相對更精彩了!台灣本島因為地質與地形因素,所以很多時候一些海嘯石就先被前述地質學家的「功夫」給排除了,但在相對好判斷的蘭嶼,一下子就找到了 14 顆疑似海嘯石的巨石。理所當然的是要拿來定年一下。
Goto, K., Miyagi, K., Kawamata, H., Imamura, F., 2010. Discrimination of boulders deposited by tsunamis and storm waves at Ishigaki Island, Japan. Marine Geology, 269, 34-45.
Matta, N., Y. Ota, W. S. Chen, Y. Nishikawa, M. Ando, and L. H. Chung, 2013. Finding of probable tsunami boulders on Jiupeng coast in southeastern Taiwan. Terr. Atmos. Ocean., 24, 159-163.
Ota, Y., Shyu, J.B.H., Wang, C.-C., Lee, H.-C., Chung, L.-H., Shen, C.-C., 2015. Coral boulders along the coast of the Lanyu Island, offshore southeastern Taiwan, as potential paleotsunami records. J. Asian Earth, 114, Part 3, 588-600.