因《口袋妖怪》而生的癫痫枪

《连线》的记者曾经写过一篇关于各种奇怪非致命武器的文章,其中提到一种使用“上帝的声音”的武器,通过使用无线电波,将指令“移植”到别人的大脑里。

然而这还不是最奇怪的武器。最令人不安的项目,可能是这项列在美军“非致命武器想法列表”中的武器:通过扰乱中枢神经系统化学通路,引起被攻击者癫痫发作。而这个想法竟然是受到动画《口袋妖怪》著名的“3D 龙事件”的启发。

1997 年 12 月 6 日,有几百人被送进医院,原因竟然是在看电视时受到光感应刺激而癫痫发作。”而这个动画就是大名鼎鼎的《口袋妖怪》第 38 集《电脑战士 3D 龙》。这一事件也因此引起了社会广泛关注,共有大约 700 名观众表现出抽搐、呕吐的癫痫症状,而这就是由于其中的一个画面闪动过于频繁,红蓝色光线高速闪烁引发的光过敏性癫痫,看来这招真是“效果拔群”。


在美军的想法中,如果能通过视神经触发一种特殊的电刺激,就能引起对手抽搐。“对于肌肉控制的破坏和干扰几乎是瞬间的,”报告里说道。“这种刺激直达大脑。”基本上任何人受到这种影响都会有反应,作用范围高达数百米。恢复时间会和正常的癫痫发作时间一样,或者更快一些。

军方的分析指出,抽搐的持续时间并不是很长,通常持续 1-5 分钟。如果“根据不同类型和身体影响程度进行调整”,可以做到 100% “命中”。不过,这个概念还没有确切的实验证据作为支撑。

幸好,目前我们还没有看到美军或是任何人研制出这种“癫痫枪”,为了防止世界被破坏,为了维护世界的和平,我们还是请出可爱又迷人的反派角色,让 3D 龙冲他们发光吧。

原文编译自 Wired

“粪便银行”:救人拿钱两不误

如果你年龄小于 50 岁,排便规律,而且愿意每天去美国麻省麦德福德跑一趟,没准你可以每天得到 40 美元的外快,而你需要做的事情只是生产便便。

要想得到这笔收入,请拜访“开放生物群”(OpenBiome)。它是全美唯一的独立非营利性“粪便银行”,建于 2012 年,由麻省理工学院博士后马克•史密斯(Mark Smith)创立。开放生物群向 33 个州的 122 家医院提供粪便样本,用于肠道菌群移植治疗。

捐粪便换钱听起来似乎是极其轻松愉快的致富之路,而事实上,想要成为一名粪便有偿捐献者并不是那么容易。为确保粪便质量合格,捐献者必须首先填写由 120 个问题组成的调查问卷,交代自己的既往病史、旅行经历以及近期使用抗生素情况。接下来还要进行粪便检查,确保肠道菌群健康、不含高危病原体。然后,还要抽取血样,进行甲乙丙型肝炎、梅毒、艾滋病等传染病检查。全套筛查下来大约要花上 1000 美元,所幸“粪便银行”会承担全部费用。

筛查合格之后,捐献者就可以正式上岗了。开放生物群希望粪便捐献者可以在 60 天内进行频繁的捐献,在此期间,捐献者需要每周至少来机构 4 次,并把他们的“捐献样品”投入坐便器上一个帽子形状的收集器里。每成功捐献一份样本,捐献者就可以得到 40 美元报酬。一次采集的粪便标本通常可以用于 4~5 位患者的治疗。收集到的粪便样本会在 -80℃ 条件下保存,并放在干冰上运输。开放生物群的工作人员表示,这些冷冻便便的疗效与新鲜的一样好,而且更加方便,“保质期”更长(可达 6 个月),还可以储存起来以备不时之需。

“粪便银行”的目标人群主要是年轻人,因为他们通常更加健康。这里的捐赠者平均年龄大约在 30 岁上下。附近塔夫脱大学的学生们也为粪便库贡献良多。为了鼓励人们捐献,“开放生物群”在例行报酬以外还设置了“每月捐献最多奖”、“单次捐献最多奖”之类的奖项,并向优秀的捐献者们授予“拉屎之王”(King of Poop)、“小翔维尼”(Winnie the Poo)、“Vladimir Pootin”(此处利用了弗拉基米尔·普京名字的谐音)之类逗趣的称号。

这些粪便样本主要用于治疗一种特殊的肠道感染——艰难梭菌感染。这种疾病的主要症状是腹泻,它的出现往往与肠道菌群的失调有关。艰难梭菌感染每年可导致 1.4 万美国患者死亡。这种肠道感染难治且容易复发,移植健康人粪便中的肠道菌群是目前最理想的治疗方法。

经典的粪菌移植方法是通过口鼻或肛门插管,将新鲜粪便送达肠道。为了保证治疗效果,既需要粪便提供者拥有健康的肠道菌群,又需要保证粪便新鲜以维持细菌的活性,而“粪便银行”就是在这样的需求下应运而生的。 

原文作者粉条 er

香蕉皮到底有多滑?有一组人真的去测了一下

香蕉皮很滑,而且经常会导致意外滑倒——不管是在动画片还是日常生活中,这都是一个常识。但从来没有人怀疑香蕉皮的润滑能力,也没有人敢去测量香蕉皮的摩擦力。于是,香蕉皮到底有多滑——或者用更科学的语言来说,香蕉皮下的摩擦系数到底有多大,就成了一个到目前为止始终没有人回答的问题。

直到 2014 年,这个问题才有了确切的答案——当年世界“搞笑诺贝尔奖”的物理学奖,颁给了日本北里大学的马渕清资(Kiyoshi Mabuchi)、田中健诚(Kensei Tanaka)、内岛大地(Daichi Uchijima)和酒井利奈(Rina Sakai)四位科学家,以表彰他们对于香蕉皮摩擦系数的研究成果

为了最真实地还原踩香蕉皮意外滑倒的现场,他们专门设计了一套实验装置——在一块常见的地板材料制成的平板下,安装一台力传感器测量垂直方向和两个水平方向的受力情况,平板的上面则铺上一块精心准备好的香蕉皮。然后怎么做?当然是大鞋底子踩上去!

出于科学上的严谨,马渕清资等人将香蕉皮放在不同的地板材质(比如油毡和木板)上进行了多次测量。此外,他们还测量了新鲜香蕉皮正放和反放时的不同效果,并测量了干香蕉皮、不同厚度的苹果皮、柚子皮和橘子皮的摩擦系数。

他们的结论是,新鲜的香蕉皮内面朝下放在油毡上被人踩到时的摩擦系数最小,约为 0.07。这个数值甚至比抹了润滑油的金属板之间的摩擦系数还要低,只比滑雪板和雪地之间的摩擦系数大了那么一点点。而且,香蕉皮确实要比其他水果的果皮更容易让人滑倒。

这些科学家甚至还用显微镜仔细观察了被踩过的香蕉皮,发现香蕉皮内侧的细胞在被踩踏之后会破裂挤出多糖汁液。他们估计,正是这些黏液在香蕉皮的滑润程度上起到了关键作用。

这项研究又有什么实际意义呢?除了用数据告诉我们香蕉皮确实很滑所以不要随便乱扔以外,这项研究已经在马渕清资本人的研究领域——人类的活动关节研究中得到了应用。使得香蕉皮如此之滑的有机黏液,在我们人体内骨骼相接的关节中也有发现。在接受 BBC 新闻网采访时,他说:“这个概念能够帮助我们设计出更好的人工关节。”

原文作者 Steed

真能用狮吼功震碎玻璃杯吗?

所谓狮吼功,也就是用嗓音做武器的功夫,到底存在不存在?理论上的答案是,存在。

严肃来说,声波是一种机械波,由物体振动而产生,在气体和液体中表现为一种纵波。形象化纵波形式的声波,你可以把它看作是一根 biubiubiu 伸缩的弹簧。当这根弹簧撞到你,你当然会“为之一震”。

表达声音大小的常用单位是分贝。1 分贝是大部分人能分辨出的最小的声音,差不多相当于 3 米外一只蚊子发出的嗡嗡声;面对面交谈的音量大约是 50 分贝,它的能量是 1 分贝声音的大约 10 万倍;隔壁装修用冲击钻打孔的时候音量大约有 100 分贝;最躁的演唱会现场音量有差不多 137 分贝;近距离炸响的炮弹产生的声音可达 150 分贝;180 分贝的声音可以震碎小白鼠的肝脏。

所以理论上,只要声音够大,摧枯拉朽什么的根本不在话下,何况玻璃杯呢。

在讨论狮吼功碎裂玻璃杯这个问题上,有一个问题不得不提及,那就是共振。

以推秋千为例,如果使用巧劲,把发力的节奏和秋千摆动的节奏同步起来,不用太费劲也能把坐秋千的人推得求饶。而如果想要吼破一只玻璃杯,比较省力的办法就是要知道玻璃杯的固有频率。这事不太难,一手持杯柄,另一只手轻轻弹击杯口,叮,这个声音的频率就是。

另外,玻璃的质量会影响它的振动特性,玻璃中的杂质和气泡会影响振动的整齐性。一定选择那些声音清脆的,这样会省力得多。而如果是铅玻璃,也就是所谓水晶玻璃,那就更好了。玻璃里的铅就像是队伍里的教官,会让大家行动整齐划一得多,也就是更容易被震碎。

根据玻璃的断裂韧性估算,即便考虑到共振,大约仍然需要 130 分贝以上的声音才可以把一个完好的玻璃杯震碎。而且这个声音要准确的定位在玻璃杯的共振频率上,稍有差池,效果剧烈打折。

那一个人的声音能有多大?其实喊到 130 分贝这个级别不难,只要你肯扯着嗓子喊,把别人的耳朵震疼都不难。难的是在喊得响的时候保持音准。想想自己的 KTV 的表现……算了。历史上,著名的男高音歌唱家卡鲁索(Enrico Caruso)和传奇爵士女歌手菲茨杰拉德(Ella Fitzgerald)都传说唱碎过玻璃杯,但是由于缺乏见证者,可信度存疑。

人类第一次在电视上看到有严谨见证的人声震碎玻璃杯,是在 2005 年 5 月美国探索频道的《流言终结者》中,摇滚男歌手文戴拉(Jaime Vendera)在高速摄像机的监督下,把嘴边的一个玻璃红酒杯唱成了碎片。

原文作者:瘦驼

一群网络上的猴子,能让口袋妖怪通关吗?

“无限猴子定理”(Infinite monkey theorem),是一个常用来描述无限和机率概念的一个抽象实验。这定理基本描述如下:让一只猴子(当然,完全不懂人类文字)在打字机上随机地按键,当按键时间达到无穷时(当然,也没有劳动法的工时限制),几乎必然能够打出任何给定的文句,比如莎士比亚的全套著作或是金庸全套小说。换句话说,无限猴子定理隐含着在时间尺度足够长的情况下,任何机率不等于零的事情都有可能发生——我们只要等够久就行了。

无限猴子定理本身概念并不复杂,但实际上却是难以应用。因为我们找不到足够且合法的猴子(动保人士必然会抗议),我们也没有耐心等足够久让他们写出一本旷世名作。然而,就在最近却有个年轻人意外地利用网络,进行了一项大规模的猴子实验——他把全世界数以万计坐在电脑前的人都当成了猴子。

2014 年 2 月 13 日,一个名为 twitchplayspokemon 的帐号在知名线上直播网站 Twitch 开启了“口袋妖怪红版”的直播。这款 1996 年在日本发行的掌上游戏在当时引领起一股口袋妖怪旋风,其后续系列作至今也在全世界累积了数以亿计的游戏人口。

口袋妖怪红版是一款开放式无限时可存档的单人游戏,玩家们可以按照攻略满足条件一路闯关,也可以自己的步调体验游戏剧情。然而,和以往观众们线上即时收看玩家在游戏中一举一动,同时在聊天室评论的形式不同,这一次是由所有的观众来决定游戏里的角色该怎么行动。观众们只要在聊天室里打出上(up) 下(down) 左(left) 右(right) 确定(A) 取消(B),就能让游戏里的主角 Red 依照对应的指令行动。

这个频道推出不满一周,累计已吸引了 2000 万人次点击,同时在线观看的人数也高达 10 万人。人人都想输入指令去操纵主角 Red 的动作。甚至因为同时下指令的人太多,造成指令往往会延迟个近一分钟。这样也间接造成了所有操控者输入的指令经常互相抵销彼此矛盾。甚至往往 Red 想直走前进个几步,都需要个几十分钟。不论是理性想破关的玩家还是随性恶搞的玩家,他们的指令净效果都可以被看作是近似随机分布的。

然而,看似无法在短期内破关的游戏,却在游戏开始的数小时后有了进展。在玩家进一步引进“民主(Democracy)”模式——20 秒接收一次由期间内投票统计多数决结果的指令取代“暴民(Anarchy)”——原本的模式之后,玩家们奇迹似的突破了一关又一关(失败了几千次),闯过了一个又一个迷宫。

这实验同时也是语言与信息科学上的一种具体展现。若我们把所有的指令都连在一起当成一组长字串,并且尝试着加上一些简单条件,猴子们就能更快打出可以破关的字串。只要给予限制的条件合理,随机过程演算也可以在一定时间内收敛到合理的结果,而这样的概念也被引入许多复杂演算领域中。

最终,在游戏上线 16 天 7 小时 48 分钟之后,游戏主角 Red 的冒险之旅达到了尾声,游戏成功通关。

原文发表于 PanSci,作者谢博任,转载时部分文字有修改。

多少尖叫的小孩才能供应一座城市的用电?

如果你看过皮克斯出品的动画电影《怪兽电力工厂》,你一定知道那是一家多么环保的能源企业——因为它是靠着人类小孩尖叫产生的能量发电的。但如果换到现实中,究竟要多少尖叫的小孩,才足以供应一座城市的用电?

利用小孩子的尖叫来点亮灯泡,首先要知道他们的尖叫声能达到多少分贝。一位当了母亲的物理学家曾经测试出,自己女儿的哭闹声是 122 分贝,而人类的尖叫声一般在 129 分贝以下。

其次,得将声音转换成电力。声音就是物质(空气)的震动,从目前已知的科技来看,最有可能的就是利用“压电材料”——那是一种能将动能转换成电能的特殊材料。

在 2010 年 9 月,三星综合技术院(Samsung Advanced Institute of Technology, SAIT)的研发团队就发表了一项研究,利用纳米级的压电材料,制作出可以靠声音发电的装置。对 1 平方厘米的材料施加 100 分贝的声音,每秒能够产生 50 毫伏特(mV)、约 0.3 微瓦(μW)的交流电,不过这已经是极限了,即使再提高分贝,也不会产生更多电力。

假如怪兽电力公司真的采用这项科技来发电,比较可能的是将纳米声波发电装置装在“任意门”的外框中。如果任意门外框中使用 50 平方厘米的纳米声波发电数组,那么一次尖叫可以产生 15 微瓦(0.3 微瓦/平方厘米× 50 平方厘米)的电力。

以台北市为例,根据环保署公开的非营业用电统计资料,2013 年 6 月住宅总用电量为 352,640,859 度,平均每小时消耗 489,779 瓦。要支持这些电力,得找到 32,651,934 位尖叫或哭闹的小孩才行。

而根据内政部户政司的数据,2012 年底全台湾 1-4 岁的孩童只有 746,739 名。因为每位小朋友只能被吓一次,而且怪兽电力公司只能在夜间发电,所以全台湾的小朋友只能供应台北市 1 分 22 秒的夜间用电。不过夜间属于用电低谷时间,所以供电时间可以再长一点。

不过,1 小时超过 3200 万个小孩的哭闹,似乎比全球能源短缺更可怕……

原文发表于 PanSci,作者逆旅,转载时文字部分有修改。

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