達克談太空科技（其二之一）

[達克日記] 2004/03/01--達克談太空科技（其二之一）

承[達克日記] 2004/02/01--達克談太空科技（其一）。

許多人在在各式各樣的科幻作品時，總是會被鋼彈、StarWar或 StarTrek裡面炫目且殺傷力驚人的雷射槍砲合光束劍亮眼奪目的砍殺弄得心醉神馳，甚至覺得這就是「未來戰爭必定有的形式」。

姑且不論StarWar或 StarTrek這兩個幾乎「架空」的作品世界，但若以現今至少到21世紀初，地球人目前的科學技術力而言，「雷射光線武器是完全不合乎性能比的，根本不會有人真的大量製造。」

這點從維基條目的「星戰計畫」一詞中，我們就能得到部分的歷史性解釋，星戰計畫中，所謂的「用間諜衛星射出強烈的雷射光束，擊破敵國的核子飛彈」這一概念，根本是美國用來騙蘇聯投入大筆資金的詐騙計畫，而更慘的是，蘇聯軍方還真的上當了，在大量的資金投入研發最後卻又一無所得的情況下，間接使得蘇聯經濟破產，最後落得瓦解的下場。

可，我們立論至此，一定仍會有許多人大聲疾呼：「蘇聯科學家又不是笨蛋！科幻作家也不全是笨蛋！若真的完全不可行，怎麼會這麼會這麼多科學家實驗、這麼多作家寫？」

對此，我們可以以最常見的兩樣雷射光束武器：「雷射光束槍砲」與「雷射光劍（近戰武器）」為例，解釋為何雷射武器至少在現代科技下絕無可能，甚至不如傳統 熱兵器。再併上討論雷射武器中，我們最先應該要瞭解的首要基本概念：「光（電磁波）的基本性質」，我們可以將這系列「其二」，拆成以下三篇文章來寫：
一、光（電磁波）的基本性質
二、雷射光束槍砲
三、雷射光劍（近戰武器）


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一、光（電磁波）的基本性質：

按照慣例，我們在簡述光的性質之前，我們先附上wiki條目中的「光」。

從WIKI條目中，或者說，任何基本物理學課本中，我們都可以很輕易地得到一個概念：
「所謂『光』，其實就是『電磁波』。」

先跳脫「波粒二象性」的相關性質，
電磁波，其實就只是「能量」的一種形式而已。（也許用「形式」二字有些不精確，不過暫時不去苛求那麼多，我想到什麼寫什麼。XD）

也就是說，電磁波本身並不像是水波啊、繩波啊，或者是一堆其他的波一樣，因為介質的不同有什麼差異，（因為目前的科學認定電磁波傳遞根本無須介質）
電磁波最主要的差異只有「這道電磁波帶有多大能量？」的差別而已。


A、可見光其實一點都不強：
用「光譜」的概念來解釋電磁波能量，也許會讓許多人一下子摸不著頭腦，
我們不妨換另一個更簡單的說法：
「電磁波的能量有多強，就像是我們可以把一杯水煮出不同的溫度，它是一個帶狀的分佈。」

接著，我們引用wiki條目：光學頻譜。

wiki 寫到:

模擬的自然光光譜圖案

從這張圖的由左至右，也就是可見光中，由波長短到波長長的一個平均分佈，
我們常說的七色彩虹的顏色，其實就是這樣來的。

這張圖上，所表示出來的，只是「大部分的可見光」，
也就是人類眼睛能看到的顏色範圍，
事實上，因為人類演化的關係，我們不再需要像其他動物那樣依賴感官來保命，所以我們的視覺已經限縮了很大的色覺感知範圍，
白話地說，我們能看到的顏色遠比大多數動物少了不少。

而在上面這張可見光光譜之外，
波長比紫色更短的光，我們通常稱為「紫外線」（或紫外光），
反之，波長比紅色更長的，為「紅外線」（或紅外光）。

人類可見光的波長範圍實際上也才在390到770奈米之間而已，
這個區間的光線，能量其實都不強，
用一點簡單的邏輯來想就知道了：「連人的眼睛都沒辦法射瞎，這光想必也不怎麼強。」

所以，一直對那些電影上七彩雷射飛來飛去就能殺死人抱有幻想的朋友，可能要大大失望了。

真正能傷到人的光線能量，絕對都遠在可見光的範圍之外，
至少，波長都要遠小於可見光了，
這道雷射要殺你，你是想看也看不見的，因為它根本不在可見光的範圍裡。



B、光速之快，殺人於無聲無息：

除了可見光範圍之外，還有另一個雷射若真要殺人，被殺的人是絕對逃不掉的理由，那就是「光速的最高性」。

光速，C = 3 * 10^8 m/s。
任何光，也就是電磁波，一秒可以繞地球七圈半。
這速度快到從地球到月球平均而言也只需要大約1.3秒。

也就是說，電影裡面演什麼宇宙機戰，主角駕駛員可以閃得掉敵方雷射光的神蹟根本是不可能辦到的。
StarWar裡面，Jedi可以用光劍擋住敵人的雷射，那也是完全的笑話。

因為可見光也是用光速在跑，對方的雷射也是用光速在跑，
等主角的眼睛看到敵方的可見光來時，對方的雷射也同步就到了。

第一，主角的眼睛根本看不到敵方的雷射（不在可見光範圍裡），
第二，對方的機影反光跟攻擊雷射同步到達。
這可不是什麼千分之一秒的反射境界，而是根本「零反應」。



但，這樣說來，雷射真的是那麼天下無敵的武器嗎？

看不見、閃不掉？

呵呵，別忘了我花了不少篇幅解釋的光譜概念，
至於雷射是否那麼無敵，我們下篇日記再繼續談。


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延伸日記：
[達克日記] 2004/04/01--達克談太空科技（其二之二）

獵戶劍腰

[百秒隨筆] 獵戶劍腰

獵戶啊獵戶，
是否能認得你的劍與腰，
我就能尋著歸道？

三星寶劍，一指夜空，
三星腰帶，一痕銀河。

再見的，
卻不是方向。

省三

[百秒隨筆] 省三

夜漫長空三道中，
淨寒單騎望月弓，
誰言獵戶腰際亮，
不見雲霧卻聞風。

達克談太空科技（其一）

[達克日記] 2004/02/01--達克談太空科技（其一）

承[達克日記] 2004/01/01--達克談太空科技（其零）。

其一的主題，馬上就是我最喜歡的主題之一：「太空電梯」（軌道塔）了。

什麼叫「太空電梯」（軌道塔）？
WIKI：天梯

從wiki條目上，我們可以察覺，「太空電梯」時至目前為止，仍然算是一個比較籠統的概念，不至於到很抽象、完全無法想像，但仍有各家各派的說法。
就連中文名稱，類似的概念就可以列出一大堆：太空電梯、軌道塔、登宙梯、天梯、登天梯、軌道天橋……八拉八拉一堆……
而且更恐怖的是這些每種名詞說不定之間還有一些細微的差異也說不定。

不過，整體而言，大致上大家的概念都很接近：
「一條從地球延伸出大氣圈的運輸管道。」
最主要作用是：
「高速、便宜且能大量進出大氣圈。」

至於「高速」、「便宜」跟「大量」哪一個因素被當成最優先，這就看建造者怎麼想了。


但，我個人最喜歡的稱呼還是「太空電梯」或「軌道塔」。

為了打字方便，這系列日記都以這兩種說法為主，而我盡量統一稱呼為「軌道塔」。

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為何我個人對「軌道塔」這個東西這麼著迷？

理由其實很難一下清楚地解釋，但大概不難跳脫：「這代表了地表上所有的角落，從此再無死角。」

軌道塔最主要的功能當然是「進出大氣圈」。
（請注意，不是宇宙，而是大氣圈而已；
自由在宇宙裡移動靠的是太空船，站在軌道塔頂裡，也僅是出了大氣圈而已。）


現行我們地球人進出地球大氣圈主要多半是靠火箭或太空梭，單次發射推進上去。

這樣的作法，每次都要消耗大量的天然氣來燃燒推進，現狀下偶爾做個研究、送幾個衛星、丟太空站零件上去，一年全地球來個一兩百次，勉強還吃得消。

但，火箭每次衝上去時，所要對抗的萬有引力、大氣摩擦力、多次準備的功夫，其實都是一再的耗損。


火箭的使用，就像我們人類蓋了高樓，卻不弄樓梯或電梯，每個人要上樓時，就跑去把自己裝進馬戲團射小丑用的大砲裡，帶個安全帽（火箭外殼），然後把自己射到想要的樓層去。
火藥的浪費、中間的危險性，還有操作、保養大砲的砲手等，都是很大的開銷。

因此，在人類使用高樓的情況中，電梯是很必要的設備。

而軌道塔，就是這樣的「太空電梯」。


軌道塔，可以有效地減少這些不必要的能源消耗，光是不用每次都對抗大氣摩擦力，就可以節省很多能源；更重要的是，軌道塔絕對比火箭跟太空梭安全好幾倍。


雖然這樣說很遺憾，但，時至二十一世紀的今天，我們地球人射太空梭跟火箭上去時，都是在賭命，沒問題就還好，一有問題就是全部死光光，大家只有事後檢討、追悼的份；更慘的是，很多時候發生的事故災難後，所有的證據都攤開了，我們卻還是找不出問題。

因為，一艘燃燒飛行中的火箭，說穿了就是一個會飛的炸彈，不穩定、未知的因素實在太多，我們沒辦法控制變因。


而軌道塔，就是在提供這樣一個穩定的環境，試圖去減少這些不穩定的變因，讓我們每次的太空旅程都能更安全一些。

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軌道塔的象徵意義，當然很像是古代巴比倫塔那樣，彷彿人類征服了天空。
可，實際上，在執行建造軌道塔的過程中，人類所超越的意義，卻比天空更高。


在大約二十年以前，軌道塔這樣的概念，只能是科學家與科幻作家的期待，有點科學常識的人都會很清楚：「我們的材料技術蓋不成軌道塔。」
（詳細的內容，我們會在這系列日記的其四來談。）

直到大約十年前左右，C60結構被科學家們給認識了之後，我們才發現到「奈米碳管」這個夢幻材料！

奈米碳管便宜、輕、硬且韌。
（請注意，這裡的「便宜」絕對不是人人買得起，而是值得投資。）

就某種意義來說，奈米碳管簡直比想像中的鋼彈合金還夢幻！

因為它實在有夠輕！
它的主要元素只有C，比起所有金屬都還要輕，硬度不輸大部分金屬、韌性也夠。


若軌道塔要一路從赤道地表拉到同步軌道，就算直徑只有用一公分的鈦骨架管做，那個重量也絕對不是地表上任何自然地面可以承受的。
就算選定的地點上，地盤有最硬的花岡岩也根本不可能。

更遑論這個軌道塔上要裝滿各式各樣其他的東西，總重量單位將起碼用「萬噸」來算。（不含軌道塔本身的重量喔，我說的是附加上去的東西就起碼萬噸單位。）

軌道塔下方的地盤怎麼可能承受得了這種壓力？


更不可能談這麼重的金屬等材料要怎麼在建造過程中，「一路堆高上大氣圈」了。

單單一條長度連接後足以從同步軌道直垂落到赤道地表的鋼索，都會重到我們現在最猛的太空梭跟火箭都運不上去。

若只想靠二十世紀八零年代以前的材料，是不可能在合理預算內把軌道塔弄出來的。（就某種意義上來說，我幾乎可以斷言，就算有鋼彈合金跟米思里魯銀都辦不到。）



而奈米碳管的出現徹底解決了重量的問題。
它不僅可以做軌道塔的骨架，一併連許多其他材料的問題也解決了。


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花了這麼多力氣，終於、彷彿、好像可以蓋這個軌道塔了。

但是，軌道塔到底對我們的日常生活有什麼幫助啊？又不是每個人每天都會快樂上太空？


當然，如果以「馬上就要看到成果」或者「馬上就與生活息息相關」當作判斷軌道塔是不是有用幫助的話，那軌道塔勢必不用蓋了。
而且這世界上有百分之九十以上的事情，我們也都不用作了。
用更極端的說法，我們可以回去過原始人的生活，連語言也省了。

凡事要稍微把眼光拉的遠一點點。

以最近很流行的話題叫「永續發展」為前提來思考的話，
人類要生存，就需要資源，
要維持至少目前的生活水平，也就是所謂資訊時代的生活水準，我們更需要大量的資源，
而這個「大量」的定義，以石油來說，我們再怎麼省著用，也不過一百年內就會用乾。

石油這個資源，還算是已經廣受重視開始尋找替代品的東西，所以就算真的暫時沒有石油，也沒有更新的能源替代品出現，我們起碼也還能靠現有的核分裂再撐一陣子。
（別跟我講什麼再生能源或核融合，我之前諸多文章都有辯駁過，現狀下所有再生能源都不足以維持地球六十億人口，核融合穩定運轉所需的壓力，不是地表可以做的。）

但，我們需要的資源何止石油而已？

我們用最多的材料：「鐵礦」與「銅礦」，蘊藏量加上我們有效資源回收，最多也不過再頂個幾百年了。

地球表面所有的金屬礦物太過有限。
即便我們想盡辦法回收，回收的過程中必有損耗，回收再造的過程也是將消耗數倍於初次使用時的能源量，這些都將是未來一定會遇到的問題。
近年來銅鐵價格大漲，除了石油上漲之外，其實就是因為已經開始反應礦量預期的減少了。

時至地球表面沒有我們需要的礦藏等資源時，我們要去哪裡找？

當然只有出地球。


若真到那樣的時空背景下時，姑且不論旅客，單單貨運進出大氣圈的航運量與頻率，絕對會大到我們不可能再用現行狀況下火箭或太空梭單次單次運送的方式來解決問題。
就算有單位肯這樣單次送，中間浪費掉的能源跟人力物力，絕對遠大於現在投資研發、建造軌道塔！



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相關閱讀：
[閒聊] 二十一世紀的巴比倫塔

[新聞] 日砸3千億 打造太空電梯

[轉貼] 癮科學：太空電梯

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相關日記：
[達克日記] 2004/03/01--達克談太空科技其二之一

月漠星沙（其二）

[百秒隨筆] 月漠星沙（其二）

再探那片無盡月漠，
試圖追尋，藏於光痕裡的脈脈，
卻只見一切的隱沒。

望著，滿天無月掩蓋的星，
卻只見那如沙的輝音…

究竟？
是用眼所見？

抑或？
是豎耳才得的聽？

踏在曾是月光海的片上，
不自覺地，消逝在殘風的影裡…

達克談太空科技（其零）

[達克日記] 2004/01/01--達克談太空科技（其零）

「太空科技」這個主題，其實正是我個人最喜歡的主題。
它與生物物理相關的問題，也曾經是我當年想讀物理系最大的理由。

所以呢，這系列日記非但算是「補寫」的日記，閒談的性質也會遠比其他日記稍微少一點，多增加的可能會是更多的知識量。

但，因為這兩個領域本身截至目前為止，我們的科學與科技發展都還屬於「摸索」的階段（說穿了就是大家都在猜，只是看誰的猜測比較接近實驗暫時得到的結果而已），因此，我也只是寫下我學到的、跟我個人的想法，並不一定能符合新的科技進程，也請事先瞭解。

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基本上，「達克談太空科技」這系列的日記散文，我非常難得地一開始就有打算想寫的幾個主題。（其他系列，我可能都只有想到一兩個主題就開下去了，會不會超過其三，都是看我心情所至。笑）

因此，其零比較像是「談談我這個系列要寫什麼」的目錄，其一才開始談主題。

目前暫時間的規劃如下：
其零、前言
其一、太空電梯（軌道塔）
其二、電磁波的境界（雷射等）
其三、為何作不到？（材料的重要性）
其四、人型機器人只是浪漫
其五、光年之遙（星系間的時間差）
其六、人類能居住的星球

暫時間，我想，我一下子想到能談的大概就以上六個主題，若以後有多，我還會找機會補上。


接下來，就是其一了：
[達克日記] 2004/02/01--達克談太空科技（其一）



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題外話：

再者，其實太空科技有很多事情，若不是機密，就是尚未實現的想像，所以我在寫日記的過程中，也一定會有很多看似「斷言」的東西，也許會有很多人看了很不爽，想要反駁，但，在此再度強調，我本著一貫的立場：「想回應或討論，還請以信件為主。」

上面那樣的立場算是很客氣的講法，若翻成白話就是：
「我的站或版，就是我家，我不喜歡我覺得不舒服的言論出現在版上，這樣看起來很亂。」

尤其是太空科技這個大主題，其實跟「科幻」有著相當高度的關連性，除了已經共通瞭解的科學標準之外，所有的應用都是看主事者打算怎麼做。
講得直接到極點就是：「只要不違背物理公式，想做什麼都是花多少錢的問題。」

要討論物理，那我想我們訴諸公式跟數學的話，留言版等級沒法寫科學符號跟希臘、羅馬字母，光是大家討論每個字就可以先吵上好幾架，用信件寫，大家掛.pdf or .doc，省麻煩。

若想討論財務預算，那我想在我站版上講也其實沒什麼意思。

我寫這些日記，只是想記錄自己的看法，並不一定要得到別人的回應，如此而已。
若我要的是回應，我直接上研討會發問就好，無須寫日記。

還請遵守這個小小的「家規」。

月漠星沙

[百秒隨筆] 月漠星沙

[百秒隨筆] 月漠星沙

獨自昂首，
孤立在那滄海月漠，
傾聽來自歲月的靜默，
傳達...
那來自過往的罪與罰...

不求，哭喊裡的諒解，
但，願將這漫漫長夜，
永遠鎖進冬至的高塔，
讓月漠的乾風，
吹走每一粒記憶裡的星沙...

再醒兩年夢

[百秒隨筆] 再醒兩年夢

不知覺間，

步入了第二歲，

一如當年。


彷彿夢境，

已忘多少記憶？

難追多少言語？

竟是難提。


卻之，

忘之，

不再憶之。

動畫--神隱少女

[感想] 動畫--神隱少女


汗...終於看完神隱少女了。


看了開頭，就完全能夠明瞭，為什麼很多人都說：

『好像要表達些什麼，可是講不出口。』


說得好聽一點，是老宮把這些想表達的東西，

交織在故事裡的手法太高明了，讓觀眾只記得先跟著劇情走，

沒有腦袋去思考主題。


但，剖開來說，

應該算是這些主題用得太模糊、太淺，

甚至幾乎沒用到，點過就算，

造成整個主題系統東西太多太雜，無從簡單聯想，

必須很認真坐下來分析，才有辦法抓得到頭緒。


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如果要用很「小說三要素」的方式來分析神隱少女，

那麼神隱少女是絕對比不上同期作品的「千年女優」的。


不過，在此，我只是單純分析，

我並無意比較誰好誰壞，這點要先聲明。 ^^;;;


因為，神隱少女它「寓言」性質太強烈，

而千年女優則是完全另外一型的作品，

一個是往前找、一個是往後找，

直接攤開來比較，基本上很困難。


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先從「環境」要素切入，

其實故事的第二個世界，（暫且稱之為「幻想世界」好了）

幻想世界與現實世界根本上就是一個直接性的對比，

如果現實世界把工業化後的正面影響突顯出來，負面影響深藏在表象之後。


那麼，幻想世界正好完全反過來，

幾乎一切工業化後所帶來的正面效應，如鍋爐、電梯、火車等，

全都被蒙上了一層「恐懼」的陰影，

硬生生被整個場景壓著走，

把整個負面效應挖出來，赤裸裸地展現在觀眾面前。


鍋爐直接熱騰騰地開著，

小黑球們（象徵童工）必須冒著生命的危險、在被壓榨的情況下工作。


很多電梯沒有門，直接穿梭在旅館中間，

火車必須在水上行駛。


工業化社會，人們害怕失去存在的意義，拚命的工作，不工作就沒有存在的價值，

好不容易換取到休息的時間，

卻是在更高等級的商業化剝削下勉強換取喘息的空間。


這種強力的、好像很隱晦、實際上卻逼著你用眼睛去看的手法，

真的會讓感受性夠強的人，喘不過氣來。


（我想，其實很多人不是不願意去感受神隱想表達的，

而是這意念其實正是我們在電影中想逃避的。）


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人物上，

幾乎每個主要角色，象徵的都是一種價值觀，

強烈得讓人不想去正視。


在神隱少女裡，

所有的角色都可以被配對，

做出「相對的價值觀衝突」。


千尋的父母，

她們象徵著「自以為是對的」，

以為大人就是對的。

不過她們的存在，只是為了映襯出千尋要丟出的問題。

湯婆婆，與玲姊還有其它的溫泉員工，

象徵的是工商業社會下的「勞資關係」。


湯婆婆的寶寶與無面者，表現的是「吞世代孩子們一開始的想法」，

錢婆婆象徵的則是一個「肯用心教導孩子正確觀念的老師」。



至於一開始來泡湯的那位河神...

呵呵，就是環保啦。


千尋是一個一開始不懂得在什麼時候、表達清楚自己想法的小女孩，

明明不想進去隧道，卻因為爸媽想進去而跟進去，

希望爸媽不要吃來路不明的東西，卻又不敢強力阻止。


漸漸地，才轉變成一個敢大聲說出自己想法的人。


這跟很多成長型故事一樣，

象徵著主角的長大。


但，在我們現在這個年代、或者說是日本現在這個世代的孩子面前，

這是一種很強烈的警惕。


「不工作、就沒有生存的價值喔！」

可是，我就是不想要工作啊...


事實上，是真的不想？

還是說，因為沒有強烈的動機？


我們說出了自己的想法，

但...我們真的有那麼強烈地表達這是對的？


這是千尋這角色丟給大家的問題，

這問題卻在白龍身上得到了一種解答、與下一個問題。


白龍象徵的是什麼？

表面上很模糊、很複雜，

但事實上卻很簡單：「迷失自己的孩子。」


名字，代表的就是存在的價值。

（這個還是要看過地海系列與說不完的故事，感覺會比較強烈。）


白龍真的因為「有了工作」，就獲得了「存在的價值」？

其實並沒有。


我們好像為了獲得「存在的價值」而拚命去工作，

最後呢？


我們存在的價值，卻被工作給剝奪。

這不就是泡沫經濟後，日本人的寫照？


最近台灣也有這種傾向，

為了保住工作，死命的加班、完全不管自己生活的品質與健康。


卻完全忘了，一開始去找工作的理由是什麼？


我們要工作，不就是希望賺取生活費用？

賺取生活費用是為了什麼？

不就是維持生活、甚至讓生活過得更好？


如果，今天我們的工作，只是不斷地剝奪我們生活的時間、

甚至迫害我們的健康，

那麼，我們是不是已經本末倒置了？


白龍，象徵的就是這個。


不過很可惜，該怎麼作，老宮在結局並沒有給我們答案。


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最後談到「情節」，

其實之前在白龍那邊已經講了一大半，

在此我也不多寫，

只是很簡單地想要談一談...


也許，神隱少女想表達的東西很難理解，

而且也沒有答案，

但，這卻是眾所皆知的一些問題，

如果我們看了神隱少女，卻還沒有驚覺，

那麼，我們是不是也再逃避？


逃避去面對？


或者說，我們知道了，應該要去解決這問題，

但，最後卻作不到底，

那麼，跟故事一開始的千尋，又有什麼兩樣？


千，與千尋。

片名已經給了我們很強烈、很強烈的象徵了，

或許，我們以為老宮沒有給我們答案，

可，片名其實已經給了...

停

[百秒隨筆] 停

暫，

望著燈下的那一站，

等待的慢慢。


見，

聽那緩緩的兩遞傳，

時間的氾氾。


默默的夜談，

駐留在冷風之畔。


稍，

在石階前的滔滔。


停。