謠言粉碎機

作者:果殼網Guokr.com

出版社:九韵文化

出版日期:2016 年6 月22 日

 

文/白榮銓

 

2008 11 月,美國著名心理學網站《psychology today》,刊登一篇「謠言散播的8½ 定律」(The 8½ laws of rumor spread),內容提到:「謠言千遍成真理,連否認謠言都能幫助散播謠言;易於理解的流言更可能深入人心,複雜的觀點則不好散播;令人頭疼的是謠言常常包含點兒事實,可以讓人拿去驗證。」無可避免的,科技領域當然有許多謠言,到底有那些謠言?這些謠言是真還是假?如何粉碎這些謠言?

本書內容來自果殼網(http://www.guokr.com/),果殼網是中國大陸的泛科技社群網站,成立宗旨是透過負責任、有智趣的科技主題內容,喚起大眾對於科技的興趣,打開認識世界的另一扇窗。《謠言粉碎機》是該網站最熱門的單元之一,囊括各領域科學的專業工作者,針對時下熱門新聞或口耳相傳、令人半信半疑的謠言,進行「證實」或者「證偽」的工作,讓真相能夠大白,也讓謠言被粉碎得煙消雲散。

 

USB 隨身碟容量縮水?

消費者購買了快閃記憶卡或USB 隨身碟產品,插入Windows 系統的電腦,結果在螢幕上顯示的記憶體容量,明顯縮水,也就是包裝上標示的容量(例8 GB)與電腦顯示出的容量值(例7.51 GB)不相符(圖1),是否製造商偷工減料,弄虛作假,欺騙消費者呢?

8 GB 的USB 隨身碟,在電腦螢幕僅顯示7.51 GB(圖片來源:白榮銓)

1. 8 GB USB 隨身碟,在電腦螢幕僅顯示7.51 GB(圖片來源:白榮銓)

1984 年, 日本東芝工程師舛岡富士雄(Masuoka Fujio, 1943-) 博士,發明快閃記憶體(flash memory);同年,在舊金山舉辦的國際電子元件會議(International Electron Devices Meeting)中,舛岡發表了這項發明。快閃記憶體是一種透過電子方式,允許多次讀取、寫入和抹除資料的儲存裝置,常被應用於電腦與其他數位產品(例如數位攝影機、數位相機、手機)間,交換傳輸資料;市面上販售的記憶卡,USB 隨身碟,都是使用快閃記憶體做為儲存的裝置。

位元(bit) 是記憶體資料儲存的最小單位,它是0 或1 的一種狀態,由於一個位元太小, 故進一步以8 個位元, 從00000000 至11111111( 採二進位制), 組成一個位元組(byte),做為記憶體容量的基本單位,1 byte 相當於8 bits,即1 個位元組有28 種組合方式,故總共能更夠表示256 個不同符號;由於1 個位元組不足以表示數萬個中文字,故以2 個位元組來表示1個中文字,如此共有216(65,536)種組合。

1 個位元組只能代表一個小量的資訊,隨著數位資料量的不斷增加,動輒高達數千或數萬個bytes,故必須有更大的單位來表示,而國際單位制(International System of Units, ISU) 的1 K(kilo) 表示103 ,1 M(mega)表示106 ,1 G(giga)表示109 , 故以1 KB = 1000 byte,1 MB= 1000 KB,1 GB = 1000 MB 等單位,來表示資料的大小,這樣做雖然遵循了國際單位制,卻引起爭議,因為電腦是二進位制,210 = 1024 ≠ 1000 ,故需要另一種新的單位定義。

1998 年,國際電工委員會(InternationalElectrotechnical Commission),另訂一批新的二進制單位,將210 bytes 訂為1 kibibyte(kilo binary byte, 縮寫KiB),即1 KiB = 210bytes = 1,024 bytes ≒ 1.02 KB;除此之外,1 MiB(mebibyte)= 220 bytes = 1,024×1,024bytes = 1,048,576 bytes ≒ 1.05 MB;1 GiB(gibibyte)= 230 bytes = 1024×1024×1024bytes = 1,073,741,824 bytes ≒ 1.07 GB;2008 年, 這些新的單位(KiB、MiB、GiB)併入國際標準組織(International Organization for Standardization, ISO)頒布的單位規範,成為國際通行的標準。

目前硬體製造商,包括USB 隨身碟製造商,大多使用國際單位制的MB、GB 等1000 倍換算的單位,來標示產品的資料容量;電腦的Windows 系統,卻是以「KB、MB、GB」等字樣,來表示「KiB、MiB、GiB」等1024 倍換算的單位,可能原因之一是「KiB、MiB、GiB」不為消費大眾所熟知。

但是兩種對應單位,其實並不相等,對於不知其中原委的消費者,很容易造成困擾,例如消費者購買1 個16 GB 的USB隨身碟,在Windows 系統裡,磁碟容量大小會是16,000,000,000/1,073,741,824 ≒ 14.9GiB,也就是在「我的電腦內容」裡應該顯示「14.9 GiB」,但是Windows 系統卻顯示「14.9 GB」,也就是電腦顯示容量,只有隨身碟標示容量的93%。其實,隨身碟製造商並沒有偷工減料。

由上述可知,一般人都習慣使用1,000KB = 1 MB、1,000 MB = 1 GB, 但是Windows系統採用1,024 KB=1 MiB、1,024MB = 1 GiB,兩者換算標準不同,再加上MB 和MiB、GB 和GiB 的混淆使用,故造成隨身碟容量縮水的謠言。

省電燈泡電磁波超標?

新聞報導有民眾以電磁波測量儀器,靠近測量發亮的省電燈泡(energy saving bulb),結果讓人大吃一驚,省電燈泡竟然發出超強電磁波,這是否意味著我們不能安全使用省電燈泡?

1879 年,愛迪生(Thomas Edison,1847-1931)嘗試許多種材料後,發現碳絲適合做為白熾燈泡(incandescent light bulb)的燈絲,並將此發明申請專利,但是碳絲很容易消耗,以至於使用壽命很短;1908 年,美國物理學家暨工程師庫利吉(William Coolidge, 1873-1975),在美國通用電氣公司(General Electric Company, GE)的研究實驗室,成功地將鎢絲拉伸,使其細到人類頭髮直徑的六分之一;1911年,通用電氣公司開始量產,銷售改良過的鎢絲電燈泡。

一百多年以來,白熾燈泡成為人工照明的主要產品,雖然白熾燈泡價格便宜,但是能源使用效率太低;為了省電節能,及減少二氧化碳的排放量,許多歐美國家早已陸續停止生產、銷售及使用白熾燈泡;2008 年,我國經濟部能源局啟動全面照明改造,因為省電燈泡的接頭與白熾燈泡相同,且發光效率及壽命均高於白熾燈泡,故在變動最少的情況下,建議民眾改以省電燈泡替代白熾燈泡;2012 年起,台灣全面停止使用「不符標準規定」(額定消耗功率在25 瓦特以上)之白熾燈泡。

省電燈泡可視為有著燈泡外型的日光燈,依發光原理,省電燈泡與日光燈,皆可稱為螢光燈(fluorescent lamp);1856 年, 德國物理學家蓋斯羅(Heinrich Geissler, 1814-1879), 同時是精於製作玻璃容器的工匠,在實驗室製作出幾近真空的玻璃管,在玻璃管內,分別填充少量的不同氣體,然後在玻璃管兩端的電極,通入電流,結果發現玻璃管壁會發出不同顏色的炫麗光線,被稱為蓋斯羅管(Geissler tube),是當時很受歡迎的娛樂裝置。

1934 年,當時擔任GE 科學顧問的美國物理學家康普頓(Arthur Compton, 1892-1962),在訪問英國牛津的途中,寫信給通用電氣公司,內容提到英國的燈具製造商,向他展示了一個有趣的實驗,在2 英尺長的玻璃管中央內壁,塗上螢光物質,管的兩端,各有一個燈絲做電極,通入電流,玻璃管會發出高效能的黃綠色光;通用電氣公司收到信後,非常重視,立即著手設計實驗,發展螢光燈;1939 年,通用電氣公司設計的螢光燈電極和電路設計,得到美國專利,並開始大量生產。

省電燈泡是指將螢光燈管與安定器(ballast) 組合起來的照明器具( 圖2),螢光燈管內含有低壓的氬氣及微量的汞蒸汽,氬氣的用途是容易啟動放電過程;省電燈泡的發光原理(圖3),係利用電極發出高速運動的電子,撞擊燈管內的水銀原子,水銀原子受到激發後,會放射出紫外線,然後紫外線再入射管壁上的螢光塗料,最後發出可見光。

螺旋形省電燈泡2. 螺旋形省電燈泡(圖片來源:http://m.eet.com/media/1051236/C0366-Figure1.jpg

省電燈泡發光原理示意圖3. 省電燈泡發光原理示意圖(圖片來源:白榮銓 繪)

電磁波分為游離輻射(ionizing radiation)和非游離輻射(non-ionizing radiation),頻率高於3×1015 赫的電磁波,稱為游離輻射,一般稱為輻射或放射線,例如X 光;頻率低於3×1015 赫的電磁波,稱為非游離輻射,俗稱電磁波,例如家電用品、廣播電臺、通訊用的微波基地台,皆是電磁波的來源。電磁波是電場與磁場的交互作用,即交流變化電場感應出交流變化磁場,而交流變化磁場再感應交流變化電場。

一般而言,測量電磁波時,可以儀器測量「電場強度」和「磁場強度」,電場強度的單位是每公尺的伏特數(V/m),磁場強度的單位是特斯拉(Tesla)、高斯(Gauss) 或毫高斯(mG),1 特斯拉= 10,000 高斯;2010 年,瑞士聯邦技術學院(Swiss Federal Institute of Technology)的研究人員,蒐集當地市面的省電燈泡,進行電磁波測量, 並發表詳盡的報告“Final Report, Assessment of EM Exposure of Energy-Saving Bulbs & Possible Mitigation Strategies”( 全文下載:http://www.newsservice.admin.ch/NSBSubscriber/message/attachments/18707.pdf),在距離省電燈泡10 cm 的位置測試,9,000 赫∼ 1 兆赫波段電磁波的電場強度約為68 ∼ 150 伏特/ 公尺,甚至也有高達433 伏特/ 公尺,全部超標;而在30 cm 的位置測試,電場強度都降到10 ∼ 20 伏特/ 公尺,只有10 cm 處的1/6 ∼ 1/7。

由上述可知, 啟動省電燈泡時, 燈泡裡的安定器會將50Hz 的電壓,轉換為20 ∼ 50KHz 的高頻率電壓,目的是使燈泡快速亮起來,但這也可能是省電燈泡會產生電磁波的原因之一;因為電磁場強度會隨距離增加而遞減,故只要和省電燈泡保持一定的距離,電磁波超標程度就會下降。因此,基於對消費者負責的態度,製造廠商最好能在產品上,註明安全標示和提醒,將有助於降低疑慮及不被流言嚇傻。

美國登陸月球是騙局?

1969 年7 月20 日,美國太空人阿姆斯壯(Neil Armstrong, 1930-2012)、艾德林(Buzz Aldrin, 1930-)與柯林斯(Michael Collins, 1930-),搭乘「阿波羅11 號」,首次完成人類登陸月球的夢想。1976 年,美國的比爾‧凱恩(Bill Kaysing, 1922-2005) 與蘭迪‧ 裡德(Randy Reid),出書《我們從未登陸月球:美國的30 億美元騙局》(We Never Went to the Moon:America's Thirty Billion Dollar Swindle),聲稱美國在1969 年7 月至1972 年12 月之間的6 次登月,並未真正發生,而是在地球上造假拍攝,並且具體描述了整個造假的過程。從此之後,「美國登陸月球造假」的謠言,不但廣為流傳,質疑者更是不斷挖掘、更新各種材料,擴充謠言內容。

在維基百科“Moon landing conspiracy theories”(登月陰謀論)詞條,彙整了數十年來常見的爭論:(1) 飄動的美國國旗說明有微風吹過(圖4),但是月球上沒有空氣,不可能有風;(2) 登月照片的背景中看不到星星;(3) 登月小艇降落時吹走了附近的塵土,因此太空人不可能在登月艙附近踩出腳印;(4) 月球上的塵土中不含水分,不可能踩出如此清晰的腳印(圖5);(5) 一些照片裡,不同物體的影子方向不平行,證明有多個光源。

美國國旗在月球上飄動,受到質疑

圖4. 美國國旗在月球上飄動,受到質疑(圖片來源:https://www.flickr.com/photos/projectapolloarchive/albums

太空人在月球踩出清晰的腳印,受到質疑5. 太空人在月球踩出清晰的腳印,受到質疑(圖片來源:https://www.flickr.com/photos/projectapolloarchive/albums

針對上述各項爭論,反駁的說法如下:

(1) 美國國旗表面的起伏,並非被風吹動,而是旗幟被移動時的慣性所致,由於月球上空氣稀薄,旗幟受到的空氣阻力很小,故慣性產生的起伏運動會持續很久;2008 年,美國科普電視節目《流言終結者》(MythBusters)在「登月疑雲」一集中,複製當年登月的旗架和國旗,放入真空艙中測試,發現國旗表面也會產生這種類似「風吹」的起伏運動(Mythbusters Moon Hoax Flag Flapping,影片網址:https://www.youtube.com/watch?v=yhab86KoVjU)。

(2) 登月過程中的主要活動,都是在月球的白天進行,受到的日照和反光強烈,相對之下,來自遠處星星的光線非常微弱。因此,主題(月球)和背景(遠處星球)的明暗對比強烈,導致反差過大。此時,若使背景曝光正常,則相片主題將會曝光過度;反過來,若使主題曝光正常,則背景將嚴重曝光不足,難怪照片中無法照到遙遠的星球;若要在太空中要拍攝遠處星球,需避開強光,並延長曝光時間。

(3) 登月小艇降落時,確實會激起大量塵土,但與地球上的情況有所不同,這是因為月球上空氣非常稀薄,難以形成氣流,所以只有登月小艇火箭噴嘴正下方的塵土會被激起,而登月小艇周圍的塵土,則不會受到擾動,因此太空人仍可能在登月艙附近踩出腳印。

(4) 在地球上,踩在乾燥的沙子上,腳印線條較模糊;踩在潮濕的沙地,腳印線條較分明,這樣的經驗事實,難怪有人會質疑月球上的清晰鞋印;但也就是因為月球表面,幾乎沒有空氣和水,不像地球上的沙粒,數十億年來,受到長期的侵蝕及風化,故月球表面的沙粒能保有棱角分明的形狀。當太空人踩在月球表面時,因為鞋底不同凹凸處,向下施加的壓力大小不同,使得沙子的顆粒之間,發生不同程度的互鎖(interlock)作用,故能塑造出鞋底的不同線條形狀。2008 年,美國科普電視節目《流言終結者》於「登月疑雲」一集中,在金屬盤內鋪上一層與月球表面沙粒相似的乾燥材料,置入幾乎不含空氣和水蒸氣的真空艙中,然後以一隻鞋踩壓盤內的沙粒表面,果然得到清晰的鞋印(Mythbusters Moon Hoax Footprint,影片網址:https://www.youtube.com/watch?v=eTYCz4ft8yw)。

(5) 遠處單一光源的情況下,只有地面足夠平坦時,影子才會平行;如果月球表面上的丘陵和低谷,起伏不定,當然有可能出現影子方向不平行的情況。2008 年,美國科普電視節目《流言終結者》於「登月疑雲」一集中,在攝影棚內,模擬搭建有爭議的照片場景,以及當時太陽光的角度,以單一光源照射,果然發現:不同物體的影子方向並不平行(Mythbusters Moon Landing photo hoax 1 ,影片網址:https://www.youtube.com/watch?v=Wym04J_3Ls0)。

由上述可知,即使登陸月球的證據確鑿,但是人們過於依賴地球生活的經驗與直覺,更忽略了月球與地球的環境,其實是大相逕庭;尤有甚者,只相信自己所相信的,難怪「登月陰謀論」能夠甚囂塵上;2009 年6 月, 美國國家航空暨太空總署(NASA)發射了繞月太空船「月球勘查號」(Lunar Reconnaissance Orbiter),陸續拍攝到月球上各次阿波羅登月艇,以及當時太空人走過的足跡,證明登陸月球並非騙局。

綜合上述,USB 隨身碟的容量縮水、省電燈泡電磁波超標,都涉及科技術語及知識的專業性,故一般民眾很難確切掌握其中的微妙之處;登月陰謀論,則導因於民眾的科學知識不足、對官方機構的不信任,以及新聞媒體的誇大渲染;至於書中還有那些謠言?這些謠言的產生方式為何?如何被粉碎?這些都有待您進一步的閱讀與思考!

 

白榮銓

臺中市立居仁國中退休教師

 

09/13/2016 11:21

當日人數:1  累積人數:1148

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