日常記事

被科學所感動的那些時刻

昨天失眠,今天六點半就爬起來吃早餐。
七點時,在國家地理頻道看了《霍金的科學新領域》(Brave New World)。
雖然是2014年的節目了,可是對於裡頭呈現的科學研究與發明,還是深受感動和啟發

Stephen Hawking’s Brave New World – S2EP1 – Inspired by Nature
我看的是這集,剛好講到「受自然啟發」這個主題,也是我很感興趣的議題!!
節目分成五個主題,分述如下。

1. 仿生機器人

輪胎是很偉大的發明,但即使是最強的越野車,卻仍無法橫行無阻(?)地闖越所有地表環境,有些地方還是要靠人類徒步才能前進。如地形艱險的野外救災、物資運送。
因此科學家們決定回歸大自然,向生物們學習。

節目介紹了兩種仿生機器人,一種是長得很像馬的機器人,叫做LS3。
它承襲了馬的四肢與運動模式,加上裡面精密的運算電腦、平衡儀、驅動裝置、自我學習與調整能力等,理想上可以在各種地形上適應,還可負重400磅的重量、行走超過20英里。

一開始看到這機器人,不諱言,我覺得它長得超奇葩XDDD
行走姿勢也非常詭異

可是看久ㄌ也蠻可愛的,而且它還會聽指令!
操作者可以用語音叫它起立、坐下、跟上(會偵測你背包上的反光條,然後跟著你),根本是超聽話的駝獸XDD

後來看科學家讓LS3示範在斜坡上、大石礫堆中行走,它真的都很聰明地調整平衡、摩擦力等細節,使自己不致跌倒,太厲害ㄌ!!!!!!!!
感覺發展下去真的頗實用~~~

另外一個仿生機器人是模仿人類的平衡感。
研究者說,平衡感這種被我們視為理所當然的能力,其實是靠非常精密的身體運作才能達成的。

然後科學家要主持人跟機器人PK,單腳站立、體驗被20kg運動球從側面撞擊的感覺。
主持人嚇到,差點跌倒XDDDD
而機器人真的很厲害!!它就像人類一樣,失去平衡時會自己伸出手臂、扭動軀幹以保持平衡,bravo

2. 守宮足部黏性的利用

這個超厲害!!!!!
守宮之所以能承受比自身還重2.5倍的重量、黏在各種地方爬上爬下,不是因為牠的腳會分泌黏液啥的,而是因為他的腳有無數細小剛毛,加上肌腱給腳的運動力量,使牠可以依附在垂直面上。
科學家和守宮專家(鑽研守宮20年的一個Mr. Gecko,太有熱忱了!)便向守宮學習,以此概念研發一種「守宮膠帶」。
這種膠帶好黏、好撕除、不留痕跡,但在垂直面上卻能承受700、800磅的重量,且完全不鬆脫!!!

節目還示範用一小片守宮膠帶去拉房車,完全拉得動,而且烤漆一片都沒掉XDDDD
研究人員說,未來這可以應用到各種層面,或許窗戶清潔工像蜘蛛人那樣在窗外爬上爬下,將不再是夢想XD(好危險但又好厲害啊??!)
霍金此時也幽了一默,他說:「這種產品一定要經過最嚴格的測試……我才能安心地用它把我的辛普森收藏黏在牆上。

3. NASA太空人的無重力練習

從阿波羅計畫之後,NASA的太空人都在一種特定的場域裡練習無重力駕駛太空船,還有登陸小行星。
這個神祕的地方在地球的哪處呢?
在海裡!!!

神奇的是,海中的重力與浮力相抵狀態,能營造出一種「中性浮力」,雖然不是無重力,但也很接近太空中的無重力環境了。
所以太空人也要學潛水、學習駕駛潛水艇、著陸海床等,因為這些就如同太空漫步、駕駛太空船、登陸小行星一樣。

太空人怎麼在潛水?NASA在佛州海底模擬火星探索-風傳媒
剛查了一下資料,就類似這樣的狀態XD

節目看到這邊我覺得蠻感動的,是對浩瀚自然與宇宙整體的一種感動
就有種,天啊原來跟遙遠太空最接近的環境條件,竟然是要往海底去體驗。往未知、向外前進的外太空,和往地心去的海洋,竟在某種層面上是如此相仿。
大自然好神奇,宇宙好神秘,我好渺小,可是對這一切、還有能認知到這一點的當下,卻覺得好感動啊 (沒來由ㄉ)

4. 病毒檢驗的高效率新方法

這段前面解釋原理部分我有點沒聽到,因為當時我爸在跟我講話XD

過去病毒與細菌的檢驗非常耗時,要先去採樣,然後送實驗室,幾天之後才會有結果報告。
研究人員指出,病毒常常在幾天就突變了,這樣緩慢地檢驗根本於事無補,尤其遇到攸關人命的大規模疫情爆發,會變得非常麻煩。(他舉例歐洲之前的大腸桿菌致死事件)

於是後來他們研發出了一個新的檢驗技術,是利用雷射去掃描、看一個很像波長振幅圖的東西,藉以檢驗病毒、細菌的種類和陰陽性等。
當場採集、當場驗出結果,太強啦XDD
而且這個儀器已經被做成可攜式的了,非常方便,走到哪檢驗到哪 (?),節目中示範的是在飯店採樣並檢測。

5. 無線傳輸電力的應用

這段從特斯拉的交流電傳輸引言,訴說他當年的先驅偉大發明,雖然一直讓我聯想到《頂尖對決》
AC傳輸已達成,但特斯拉的遺憾是,他沒辦法在過世前達成無線電力傳輸的理想。不過現在的科學家做到了!

節目這段中間有一部分在講原理,一些線圈、磁場、電流,使我回想起高中物理課電磁學aka好生害怕,所以我就偷放空 (喂)
但後面實例的部分真的很實用又有趣,雖然他所展現的無線手機充電(示範手機還是iPhone4哈哈哈)等,現在看來不是太新奇,但要想想當時節目播出時只是2014哇!!

他也示範了一種新的電池,使用者不用把電池從裝置(例如手電筒)中拔出,只要把裝置放在特製的無線充電碗(對,一個很像碗的東西)裡,就能輕鬆充電。比傳統充電電池還方便,電池重量也更輕~~~
無線充電如果能成功普及、運用到生活的各種層面,真的會方便到靠北啊
(然而四年後ㄉ現在卻還沒普及

節目最後一個最讓我驚嘆的實例運用是,主持人從車庫中開出一台賓士,說這台車不用靠汽油驅動,只要放在車庫中無線充電一個晚上(6小時就夠),就能開一天!!!!
太讚ㄌ太環保的發明ㄌ吧

雖然我沒什麼理科的腦袋和邏輯,但我始終覺得科學研究也是一種迷人的藝術,科學家們的專業、奉獻和熱忱更是令人感動。
就像之前看國家地理頻道的圖坦卡門特輯,我也是被裡頭的考古學家、文化學者們亂感動一把ㄉ
覺得能將時間和心力奉獻到一個專門的領域中,在裡頭鑽研,然後致力於發掘某些真相與真理,或發明一些想讓世界變得更好更方便的東西,這樣的精神真是令人感動又敬佩。

而在科學領域中,我最感興趣的應該就是生物學和天文宇宙相關的一切了!!
所以這集Brave New World前段聚焦在仿生研究、生物學和工程學的結合那邊,我真的很愛XDD

這讓我想起去年在巴塞隆納參觀各種高第建築時,高第說:「直線屬於人類,曲線則屬於上帝」,我想在科學研究上也是如此吧。大自然的啟發無處不在。

節目中有位研究人員說了類似這樣的話:「地球已經存在數十億年,許多生物也都出現得比人類更早、更長久,所以我們可以從自然中借鏡學習,學習他們是怎麼適應環境、怎麼解決問題的。」
說得真是太好ㄌ

有時會想,科學家在研究過程中,隨著掌握的知識越來越深、發現與發明的事物越來越多,在表面上看來好像逐漸征服了一切不可能,可是他們應該是研究越做越謙卑吧。
正是因為知道的多、了解的多,才更能體悟到大自然的奧妙神奇,還有世界和宇宙的廣大遼闊啊。科學的路走著走著,還是有必須回過頭來,向祖宗(演化學上的XD)和自然學習的時候,真的好奇妙呀。

是說也蠻感謝國家地理用心製作節目。
其實他們有很多節目都很好看,在科學、文化乃至生活層面,都製作了很多精彩又易懂的特輯,真的好喜歡噢~~~
平常開電視只會看球賽,很久沒有好好收看一個節目的內容了XD
世界一直在前進和演變,所以每次看國家地理、Discovery這種頻道,所感受到的驚奇和感動,還是跟小時候收看時一樣呀

在〈被科學所感動的那些時刻〉中有 2 則留言

  1. 我之前看過有人說,「現在地球最神祕的地方就在海底」,那時候被震懾到的感覺大概跟你第3點說的感覺差不多

    wireless充電主要還卡在效率的問題,方辨歸方便,但使用者願意用一個小時的wired還是2個小時的wireless得到一樣的電量,這才是普及化的癥結點

    現在很多AI技術都是先觀察生物是怎麼處理這些問題的,進而去模仿,很多時候真的會讓人感嘆人體/生物體的機制是多麼複雜且難以解釋
    BTW 我覺得機器平衡真是靠杯難

    1. 耶釣到專業ㄉ大大回覆我>////< 真的,我也有看過這個說法,也有人說探索深海的難度跟遙遠宇宙是不相上下的,太神秘啦!!! 但也有聽說過「深海恐懼症」這種真實的、人類對未知領域的恐懼,覺得非常有趣,因為我反而是對深海ㄉ神秘很感興趣捏XDD(不過不想親身前往就是,必死無疑嗚嗚) 原來目前技術困難點在效率!!感謝嘎錦解說~~ 對!一切技術發展到極致,仍是必須取材自大自然的一切,真的好迷人噢這個世界QQ and原來平衡這麼難哈哈哈哈,忽然覺得動物們好lee high都是平衡小高手! 樂魚 於 2018/09/27 13:56 回覆

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