科學文章翻譯 - 『排擠』背後的科學

今日來自Phys.org的文章 The science behind spite 翻譯。

翻譯內文：

 　　心理學、生物學和數學共同發表關於利他與排他現象。幫助或傷害其它各體所要付出的成本不僅是取決與兩個個體之間的互動，也跟週圍的個體有關。

　　根據Krupp的研究_[1]，在同一群體中與多數差異很大的少數個體，會對跟自己相似的夥伴有利他的現象，且對其餘具有差異的個體有些微的排他現象。

　　然而，群體中一個與多數相似的個體，他們對於相似的夥伴只有些微的利他現象；卻對具有差異、團體中佔少數個體有極大的排他現象，且時常會去傷害他們。

　　綜合以上，個體間對於＂一般＂或＂罕見＂的其他個體對待的方式可能有所不同。此研究與發現會是進化論的一個轉折，並且可以有助於進一步瞭解種族歧視與個體差異的偏見。

　　Krupp博士：『像似的生物體傾向於分享複製自己的基因給彼此，差異個體間較無這種現象。因此進化論認為生物體會時常鑑別彼此，因為幫助相似的夥伴與傷害其他非相似個體會增加基因的鑑別率。』

　　新的理論模型是以整體適應度理論建立發展的，整體適應度理論是一個生物學中的一種理論框架，認為生物體的行為不但會影響自身的繁殖也會影響其它周圍的生物體。我們都傾向於認為個體會比較關心其他個體的長相、味道或聲音，但這個模型顯示自身周圍的生物體也是影響的關鍵。

　　這項工作預計在那些與周圍相似或非相似的生物體，以及我們所謂的”一般”與”罕見”當中找到之間的行為差異。

[1]：研究者有 Krupp ( 心理學 ) 、Peter Taylor (數學、統計學、生物學) 

文章解釋：

假設在同種生物體當中有兩種不同類型A與B，A屬性的生物佔多數，具有B屬性的生物佔少數。

A屬性佔多數，B屬性為少數。

　　這個研究認為佔少數的B屬性人會彼此互相扶持，並且對於A屬性的族群感到些微的排擠；然而A屬性對自己同為A屬性的生物只有些微的互利，但對於B屬性會有極為排擠的效應。

利他與排他間的關係

　　親屬選擇在說明一般生物在演化時會將自身有利的條件傳給下一代，並且去除不利於自身的部分，但事實是仍有些不利自身的條件會繁衍下來。因此在親屬選擇的理論中說明，這些不利條件之所以被留下來是因為雖然條件對個體本身不利，但是卻有利於團體。文中的整體適應度理論則相似於親屬選擇，但比親屬選擇更為廣義。

科學文章翻譯 - 畫出宇宙

來自Phys.org的文章 Astrophyicists draw most comprehensive map of the universe

翻譯內文：

　　天文物理學家合力製作出二十億光年尺度下的鄰近宇宙3D繪圖，是至今最完整的鄰近宇宙圖像。超星系團剖面圖有助於我們瞭解物質在宇宙中的分布，同時也提供洞悉暗物質的關鍵。

 Hudson：『宇宙中的星系分布並不平均，而且沒有一定的圖像，它就像是山脈一樣具有高峰與低谷。這也是為什麼我們希望從量子漲落中瞭解早期宇宙的大尺度結構。』

　　在鄰近宇宙圖像當中藍色與白色代表了星系的密集程度，紅色區域指的是超星系團，被稱為Shapley Concentration，也是星系最密集的地方。尚未被探測的宇宙則以"背景藍"來表示。


SG Scan 1000kms smoothing from Guilhem Lavaux on Vimeo.

　　瞭解物質在宇宙中的位置與運動有助於天文物理家去揣測宇宙分布與暗物質是否存在。科學家觀測到星系的運動速度是有差異的，因為宇宙分布並不平均，這樣的差異稱作『本動速度(peculiar velocities)。我們所在的銀河系與最近的星系─仙女座星系有每小時兩百萬公里的速度差異。

　　早期的模型並沒有完整的觀測到運動。Hudson與他的團隊有志於尋找宇宙結構以瞭解本動速度。這樣運動上的差異可以用來定義物質與暗物質在大尺度下的分布。

　　宇宙總值量大多來自於暗物質，暗物質被假設是個無法反射或放射光且無法被觀測到的物質，要找到暗物質只能夠透過重力或其它可見的物質間接證明它的存在。

 Hudson：『要更明白暗物質就要瞭解星系分部結構位置，像是銀河系、超星系團與真空。』

　　下一步將與澳洲的研究者，從本動速度更深入瞭解整個圖形的細節。

超神奇3D眼鏡之其實也沒有說真的很神奇啦

　　阿煩達、3D五粒全開、玩命光頭，近年各個3D電影紛紛推出，比起早期的紅藍色差3D，現在的3D品質要好得多，但紅藍色差3D最吸引人的就是眼鏡可以自己製作！

(左眼與右眼)

(實線夾角與虛線夾角角度不同)

　　我們會因為眼睛看到物體的視角差異不同，而感受到物體的遠近與大小。

　　紅藍色差3D就是將一個2D平面的影像給它分色成兩部分，接著利用3D眼鏡上，左眼與右眼所過濾的色光不同，產生視覺上差異，看起來就像立體一樣。

參考了他人的製作方法，先準備好一個透明紙板

 還有兩隻麥克筆

 悲慘的是似乎有點淡啊！可能是用錯筆...

　　中間的過程先省略，總之將透明紙板裁切成製作成眼鏡之後，由於紅藍的效果實在是太淡，因此3D也非常的不明顯。最後我只好這麼做了......

直接給他塗在新八....... 塗在眼鏡上！

　　結果還是很淡.......看來只能試試另一種作法了。

 傳說中的玻璃紙！　(順帶一提這是正面，也就是左眼紅、右眼藍)

　　究竟這次觀看3D圖像的效果如何呢？來去網路搜尋3D圖片看看吧

(那個軒轅劍六不是重點啦！)

　　嗯嗯，僅一層玻璃紙效果還是很淡，不過方才的眼鏡是兩層，雖然圖片看起來沒有偏振型3D眼鏡來的好，不過還是看得出3D的效果。

　　

　　『如果使用紅藍色差的眼鏡看一般未處理過的圖片，依然會有3D的效果嗎？』

想知道答案嗎？嘿嘿，那麼就來實際測試看看吧。

首先在紙上畫出一個完全沒有處理過的圖案

接著戴上眼鏡........

哇靠！未免也太立體了吧！！！

如果擋不住的話，那麼就用念吧！

　　『這個衝擊相當於X公斤重。』舉凡天上掉落、側邊飛來的東西，只要發生撞擊事件似乎都可以把他算成某種力量，且重量越大感覺起來砸到人就越痛。這些衝擊的力量到底是怎麼算出來的？

(50kg少女示意圖)

　　既然要計算衝擊的力道，那麼我們就用日常生活中常見的例子來為大家說明吧。假設有位體重50kg的少女為了搶奪真選組的警車從10公尺高的地方自由落體掉下，接著計算她掉落到地面時的衝擊力量有多少。

這個情況一點都不常見好嗎！

　　我懂，體重只有50kg的少女相當的瘦，的確是不常見，不過還是讓我們繼續計算下去。利用運動學的公式可以算出少女落於地面時的速度是 14m/s ，也就是每秒14公尺的速度。

　　我們忘記問一件事情＂衝擊力＂是什麼？也就是少女落到真選組車上時從每秒14公尺的速度到靜止之間所產生的力道，就好像接球一般，要讓一顆高速飛來的躲避球停住，你需要承受相當的力量才行。

(別誤會，他們只是準備接球)

　　真選組的車子準備好承受少女的衝擊，假設碰撞期間只有短短的0.1秒便停止了，那麼車子所承受的衝擊就會是.......J！

Ｊ你個大頭鬼！Ｊ洗蝦米？

　　J就是衝量，把衝量這個東西拆開就會變成這樣：衝量 = 平均受力 x  受力時間。哇吼！看到平均受力這四個字了吧；沒有錯，我們一直想要找到的力量就在這裡，舉凡天上掉落、側面飛來撞擊到身上物品的力量，這樣的衝擊力量就出現在這裡。

等等，那衝量Ｊ又會是多少？

　　『嘛嘛～我懂你意思了，你剛剛說受力時間是0.1秒，而且平均受力也出現了，問題是衝量會是多少你沒講啊！』哎呀呀，心急想吃熱豆腐，最重要的關鍵我正要說呢，衝量剛好又會等於＂動量的變化量＂。

ヾ(○゜▽゜○) ノ　蛤？

我說，衝量會等於動量的變化量，也就是質量乘以速度變化 m*ΔV

～( 〞▽ 〝)～　蛤？

平均受力 x 受力時間 = 少女體重 x 落於地面時的速度

~(￣▽￣)~(＿△＿)~(￣▽￣)~(＿△＿)~(￣▽￣)~　蛤？

可惡... ... ... ，總之把前面的數字乘乘除除就長這樣

平均受力 x 0.1秒 = 50kg x 14m/s

平均受力 = (50x14)÷0.1 = 7000牛頓

剛好每9.8牛頓 = 1 公斤重，所以 7000 ÷ 9.8 = 714 公斤重啊啊啊啊！

(正常男性看到少女時的表情 而且還是飛天的)

所以真的會是714公斤嗎？

這包含很多種參數，比如從10公尺高的地方跳下來還是從更高20公尺的地方跳下？還有人落地後是靜止還是彈開？等等都會影響到車子被砸到時所承受的力道。最值得注意的地方在於＂受力時間＂。

受力時間增長，承受的力量就會比較輕

　　敵人一掌打過來不是硬架，而是接掌後往內一縮、扭身一個化勁；跳傘落地後要進行一連串的翻滾動作，這些都是在增長＂受力的時間＂，回頭看看剛剛的計算。

[ 平均受力 x 受力時間 = 少女體重 x 落於地面時的速度  ]

　　體重改不了、落到地面上的速度改不了，但你可以讓受力的時間增長，承受的力量就會變少啦！以剛剛的例子來說，如果承受時間從0.1秒變成1秒，所受到的力量會變為71.4公斤重，比原本承受的力量還少10倍呢！

(如果力道太強就只能靠念了)

重讀一次圯上納履的故事

圯上納履

良嘗閑，從容步遊下邳圯上。有一老父，衣褐，至良所，直墮其履圯下，顧謂良曰：
「孺子，下取履！」良愕然，欲毆之。為其老，強忍，下取履。父曰：「履我！」良
業為取履，因長跪履之。父以足受，笑而去。良殊大驚，隨目之。父去里所，複還，
曰：「孺子可教矣。後五日平明，與我會此。」良因怪之，跪曰：「諾。」五日平明
，良往，父已先在，怒曰：「與老人期，後，何也？」去，曰：「後五日早會。」五
日雞鳴，良往，父又先在，復怒曰：「後，何也？」去，曰：「後五日複早來。」五
日，良夜未半往。有頃，父亦來，喜曰：「當如是。」出一篇書，曰：「讀此則為王
者師矣。後十年興。十三年孺子見我濟北，穀城山下黃石即我矣。」遂去，無他言，
不復見。旦日視其書，乃《太公兵法》也。

《秦始皇》一書：圯上納履部分

舊聞新讀

　　讀了呂世浩老師的《秦始皇︰一場歷史的思辨之旅》一書，因此重讀了張良圯上納履的故事。在重新讀這段文字之前，對於張良"撿鞋運動"的行為一直停留在『張良心性非一般人，因而獲得黃石公的幫助』如此簡單的結論，但重新看看這段文字，發現張良其實是個頗人性化的青年，不如印象中那麼聖人。比方說這裡：當老人叫它下去撿鞋的時候，張良的反應是『良愕然，欲毆之。』張良愕然，然後想揍這位老人家，多麼直覺的反應啊！

重新思辨

　　文中除了『良愕然，欲毆之。』如此搞笑的反應之外也有出現＂良殊大驚＂與＂良因怪之＂等等，都是一個人很直接的感受，而重點就在於，大家在第一瞬間的反應大致都相同，問題是在那之後你會怎麼做？

良『欲毆之』而後是『為其老，強忍』
『良殊大驚』之後是『隨目之』
『良因怪之』卻跪曰：『諾。』

　　張良的不同之處由此看出，並非所有人在第一線上都可以有最好的應答與反應，但是退居第二線，當你可以發揮的時候，你會有怎樣的反應呢？我們不是張良，但我們可以在張良的角度上設想，如果你是張良，經歷了秦始皇席捲而來的勢力、經歷了博浪沙的刺殺

你的下一步，會是什麼？

要怎麼證明畢氏定理?

要怎麼證明畢氏定理?

大家幾乎都學過畢達哥拉斯定理，但究竟畢氏定理該如何證明呢？這篇就來介紹一下如何運用幾何圖形得到畢氏定理吧！（雖然這並不是一個真正嚴謹的做法）

　　首先準備四個大小一樣的直角三角形

(圖1 - 四個大小一模一樣但其實切得有點不平均的直角三角形)

　　再來我們都知道，畢氏定理：兩股平方和等於斜邊平方，也就是所謂的

a²+b²=c²

(圖2 - 兩股平方和等於第三邊平方，可用面積表示)

　　因為a、b邊的平方等於斜邊平方，這就相當於以a、b邊作為正方形的面積和等於以c邊作正方形的面積。所以也可以寫成這樣：

 a²+b²=c² (邊平方和) ＝ A+B=C (面積和)

　　嗯...原來使用面積來思考也是個辦法，那麼就用面積來跟畢氏定理扯上關係吧！

(圖3 - 四個直角三角形所圍成的大正方形)

　　看看圖3，這個由四個直角三角形所圍成的大正方形，每邊長都是a+b，而剩下空白的位置剛好是由各個三角形的斜邊所圍成的，所以空白部分的總面積就是c² 。

　　如果把大正方形中的四個直角三角形重新擺放就成了下面這張圖：

(圖4 - 重新擺放後的情形)

　　放好之後再來看看大正方形內空白的部分吧！這樣放置後空白部分剛好被分成左下跟右上兩份，左下的部分剛好是由邊長a所圍成的正方形，而右上角則是由邊長b所圍成的正方形，如此一來有沒有看出端倪呢？

＂大正方形面積－四個直角三角形面積＝空白部分面積＂

　　大正方形面積是固定的，四個直角三角形的面積和也是固定的，也就是說這四個三角形不論在裡面怎麼擺空白的部分面積都會是一樣的。用圖3的放法我們知道空白部分面積會是c²，用圖4的擺放方法得到空白部分面積會是a²+b²。



所以......

圖3空白面積 = 圖4空白面積

 c²=a²+b²

娘子！快跟牛魔王出來看畢氏定理啊！