塑膠袋裡頭裝水能驅趕蒼蠅的原理推測與示範

(原文記錄於 Feb-1-2010)

Nathan: 看人家賣小吃的~會綁個塑膠袋裡頭裝水~據說這也能驅趕蒼蠅~這就不知是何道理了~~塑膠袋裡頭裝水會呈現哈哈鏡似球面的效果~蒼蠅大概會怕吧~~詳解為何~有機會再請教Alex大師吧~絕地武士的終級導師

Alex: 說實在這個問題我自己也沒有答案, 但是我剛好可以利用這個問題來向你介紹, 並示範科學家們是如何的來思索與找答案, 而這通常就是科學研究活動的起始!===============================================
第一步我們要確認命題是否成立! 小吃攤販將裝滿水的透明水袋懸掛於攤位四周, 能夠達到減低或防止蒼蠅的入侵, 首先要確認是不是真的有這個現像, 既然坊間越來越多攤商這麼作, 那就暗示, 這個方法可能是有效的! 那如果有效, 這方法是基於什麼樣的原理呢? 可以有兩種推論: (其一). 有人知道原理, 所以發明此法, 之後在攤商之間口耳相傳開, 於是大家爭相效法! (其二). 有人無意間觀察到此現像, 但不知其原理, 只知道這樣作確實有效, 於是在攤商之間傳開, 大家都學會此法, 所以是 based on 經驗, 尚無人能夠解釋!
如果是第一種原因, 派組人馬去作大規模市調與訪談, 應該就能找到源頭問到出處, 那就沒甚麼好研究的, 因為可以直接問到原理答案! 所以這裏我假定是第二種情形! 我之前寫了一篇文章叫作"光與物質", 現在就派得上用場啦! 有閱讀過的人就會比較了解我接下來所要說的!! 好了現在我們已經確認這現象確實存在, 開始要來思考並推測這現像背後的物理原理了, 這過程對任何種類的研究都適用, 差不多就像福爾摩斯辦案或 CIS 推理那樣! 我們第一件要鎖定思考的就是水袋的物理性質與條件, 當然還有很多其他的細微對像與條件要思考, 但我時間不多, 這裏就先只討論水袋就好! 問這個問題的 Nathan 已經先提出一個可能解釋, 為光透過水袋之後的透鏡效應, 會使物體的真實影像遭到扭曲而產生類似像哈哈鏡的成像, 但他沒有解釋哈哈鏡成像與蒼蠅行為之間的關連? 而且我們一反推就可以得知, 根據經驗擺有哈哈鏡與糖水一起的地點, 蒼蠅仍然在其周邊盤旋翱翔, 未見其受哈哈鏡之干擾! 所以我們可以剔除 Nathan 所提之建議! 接下來我們就要問, 除了光的折射, 光照到水袋之後, 還發生了什麼事?? 有看我寫的那篇文章的人就知道, 液態水分子能夠吸收紅外光與可見光中屬於波長較長的部分(通常是紅色), 這是第一點線索! 第二點線索來自光的偏振性, 因為光是橫波, 只在一個平面上震動 (這裡我們簡化成線性偏振, 意思僅有一個偏振面, 欲知細節可查 Lissajous curve ), 所以當光行進間遇到不同介質比如說"水"時, 會產生一個奇特的現象, 這是由蘇格蘭物理學家 Sir David Brewster (1781–1868) 發現的, 簡單講就是和水面呈垂直角度的偏振光, 會折射進入水中, 而和水面平行的偏振光, 會被反彈出水面並且遵守光的反射原理, 用一個打水漂的比喻你就會更容易了解, 你打水漂時, 一定是挑塊扁平的石頭嘛! 你有見過挑圓形石頭來打水漂嗎? 為什麼? 所以這塊扁平石頭就象徵著光的偏振面, 那你是垂直的打還是水平式的甩出石頭? 當然是和水面平行的水平式角度打出去石頭才會在水面彈跳啊! 如果垂直水面角度打出去石頭就會打進水中去了! 這樣懂了嗎?? 光波也是一樣的, 所以能夠從水袋表面反彈回來的偏振光都是和水袋表面平行的偏振光! 不要小看這現象, ㄧ些防眩(地上水灘的反射)的太陽眼鏡就是利用此原理, 這些太陽眼鏡用的是偏光鏡片, 這些偏光鏡片只能讓垂直振動的偏振光通過, 而過濾掉水平振動的偏振光, 當陽光照射到地面的水灘時, 能夠反彈回來的都是水平振動的偏振光, 所以就被太陽眼鏡給濾掉了, 你眼睛也就避免被眩到了! 好現在拉回來整理一下, 當攤商的燈光與環境中的散射光照到水袋時, 發生了兩件事.
第一件事就是部分長波長的可見光以及所有的紅外光都被水吸收了, 所以透過水袋後的光波長變短了, 也少掉紅外光部分! 第二件事是光的偏振性提高了, 原來是 "各向異性( anisotropic )" 的光, 現在和水袋表面垂直的偏振光都入射穿透水袋, 並被折射到不知什麼地方去, 反正是不會回到蒼蠅的複眼就是了, 所以 Anisotropic Intensity 降低, 但是 Isotropic (各向同性) Intensity (就是 Polarization), 翻譯成偏光性或偏振性, 卻提高了, 這個專有名詞的白話就是說能夠被蒼蠅複眼看到的, 都是和水袋表面平行的偏振光, 這裏你可能會 argue 說因為水袋表面有曲度, 所以還是會有ㄧ些不同偏振面的偏振光會進入蒼蠅複眼, 你這樣想沒錯! 可是你想的是微觀的, 蒼蠅感測到的是巨觀的, 以總體巨觀來說, 那些能夠反射回蒼蠅複眼中的光的偏振性確實是提高了(各向異性減少, 各向同性也就是偏光性增加)! 所以以水袋驅趕蒼蠅的方法要能夠有效的話, 很可能跟這兩件事有關連!
其次我們要鎖定思考的是蒼蠅的複眼, 由於我對蒼蠅複眼的結構與功能了解不多, 所以以下推論可能有失精細與正確! 我知道大多數昆蟲的複眼所能感測的波長範圍是偏藍光部分, 也就是波長比較短的可見光, 有些昆蟲甚至能看到部分的紫外光(捕蚊燈原理), 所以紅外光以及紅光等長波長可見光的變化, 昆蟲應該跟我們一樣, 也是看不到的! 再來就是偏光性的強度變化, 這個很多昆蟲是能感覺到的, 不像人類眼睛, 我們是無法區分出不同偏振面角度的偏振光, 這也是 3D 電影所利用的原理. 至於昆蟲為何需要能夠感測光的偏振性? 據我所知可能有兩點, 第一點大概是用來辨明方位, 無論何時何地, 太陽所在方向發出的光的偏振性總是最低的(各向異性最高, 各向同性最低), 因為陽光裏頭什麼角度的偏振光都有! 第二點可能跟躲避獵食者有關, 很多蜘蛛網都會提高光的偏振性(意思是將某些特定偏振面角度的光波給濾掉了, 這樣反射回蒼蠅複眼的光的偏振面角度就不齊全了, 變成只含少數幾種角度的偏振光, 造成光的偏光強度, 也就是偏振性上升, 如果蒼蠅複眼發覺環境中光波的偏振面突然少掉許多角度, 就意味著前方可能有像蜘蛛絲這種能偏光的物質存在), 所以能夠偵測到環境的偏光性改變了的蒼蠅, 或許就不會飛入蜘蛛網或其他獵食者所設的陷阱而存活下來, 所以我個人推測, 很可能是所懸掛的眾多水袋改變了攤商周圍環境的偏光強度, 讓蒼蠅本能產生懷疑那裏有張超大蜘蛛網, 所以就乾脆繞道飛離! 說到這裏, 問題有了, 推論也有了, 那如何證明這個理論是對的呢? 這牽涉到寫研究計畫向國家或私人基金會要錢的能力, 所以一定要很會吹, 這裏我就示範一下: 證明步驟如下: (1)首先要能證明蒼蠅複眼具有感測環境中, 光線偏光強度變化的能力, 這不難, 收集一堆蒼蠅作個光學實驗就可以知道, 要是蒼蠅複眼沒這個能力的話, 那研究計畫就到此中止, 謝謝收看! (2)確定蒼蠅複眼可以感測偏光強度變化之後, 開始量測擺有水袋的攤商之間的偏振光空間分佈與強度變化, 作成統計報告! (3)在實驗室內複製攤商環境的偏光變化範圍, 並放入蒼蠅飛行並記錄其反應, 目的在量化並找出蒼蠅的光驅性與偏光性變化之間的函數關係. (4)回到攤商環境, 撤掉水袋, 改以人造偏光產生裝置來產生或模擬蒼蠅所害怕的偏光強度變化範圍, 看看有無驅蠅效應, 如果有的話, 嘿嘿, 新一代驅趕蒼蠅裝置研發成功, 準備設廠製造賣錢! 示範完畢! 謝謝閱讀!!

Kline Shu: 哈哈哈哈~不得不鼓掌叫好!!! 太讓我欽佩了!!! Alex~真有你的~哈哈哈哈~

Yeh: 我爸說是因為袋子裝的水遇到光線會反光還是什麼折射的，讓蒼蠅覺得前面有不明物體存在…此路不通←不曉得真的假的

支持保衛美麗工整的正體中文字

Zhao: 運也是需要车的，雲是会下雨的

Alex: 我舉另一例子:
正體字: 我下麵給你吃
簡體字: 我下面給你吃
曾經不停的對大陸同學解釋我對簡體字的反感, 文字結構不是不能減少書寫筆畫, 但大陸的簡體字是政治暴衝運動, 不但字體結構的簡化邏輯不一致, 更要命的是連用法都簡化掉, 中國字同音異字多, 不分青紅皂白的簡化到一音ㄧ字, 就是會造成上述結果!

Zhao: 简化汉字以提高民众识字率，确实有一定成效，但现在的事实是：就大中华区来说使用简化字的地区的识字率低于使用正体字的地区。有人说，简化汉字是有政治目的的，类似武则天的武周新字的感觉。

Alex: 在剛推翻滿清建立民國之初時, 就有對於中文的改革研究與建議, 當時的目地也是要消除文盲提升國民文化水平, 所以對中文的改革主要有兩點, ㄧ是中文的用法, ㄧ是中文字體結構的簡化以利公文書寫並增進公家機關效率. 對中文用法改革的建議就是提倡白話文, 廢八股, 這點很快就得到全國知識界的共識與擁護, 因而有了後來以北京大學蔡元培胡適之等人為首的新文化運動. 但對字體結構的簡化研究就遇到了很大的困難, 主因就是中國文字同音異字太多, 而且這些字都有不同的用法, 所以在討論很久之後免強得到的共識就是簡化字的筆劃而不要去簡化字的用法, 並儘可能縮小範圍以減少對文學與文化的衝擊, 但國民政府隨即內戰失利垮台, 大部分國民政府所聘任的保守的文字專家均隨國府遷台,並成為後來台灣各所國立大學的中文系教授, 對中文字體的簡化研究遂告中斷! 而中共建政後, 為穩定當時人心不穩的局勢, 合理化自己改朝換代的正當性, 強化共產政權的進步性質, 以鼓動塑造一種積極的社會氣氛, 遂在許多方面推行積極冒進的政策, 以示有別於國民黨的舊中國, 不僅國際上對蘇聯一面倒, 內政上搞大煉鋼大躍進宣稱要超英趕美, 連文化上都把國民政府時代研究過認為不可行的方案強行推出上馬, 而且倉促成軍, 老毛完全是以打內戰下軍令同樣的方式在治理這個國家, 人民公社, 土法煉鋼, 三面紅旗, 一方面肅清黨內外敵人豎立個人威權, ㄧ方面殷切期盼這個國家迅速茁壯以成就個人歷史功名, 結果如何? 就是搞出十年文革....! 大陸同學平均智商都不低, 個人知識水平也很高, 每個人唯物辯證觀察事物的能力都很強, 那些充斥著大陸各大網站論壇所宣稱的簡化字好處都是千篇一律只從實用性出發, 而且效益都被誇大, 妳們自己稍微思考一下就知道真相為何! 我但願有生之年能看到中華正體字重回神州大地, 身為中國人, 能識中國字, 能覽聖賢書, 能吟先人詞, 才有資格說別人數典忘祖, 才有資格說自己是中國人! 認同我想法的大陸同學, 一起努力來推廣正體字吧!

Zhao: 学长对大陆这段历史好熟悉哦。

Eking: 看了學長這段文字我真是淚流滿面
這次我是真的讚同學長的說法
並不是因為用慣了繁體中文才說它好~ 而是深深了解其中的差別
而是繁體中文還保留了當初創字的精隨和本意
光評論繁體字學長就可以引經據典到這樣的境界真是太強了~

Chen: 繁體中文還保留了當初創字的精隨和本意

Hsi-Yen: 讚！學長說得很中肯。
to Luo Zhao, 這些歷史，我記得以前我們高中之前都會讀到，只是會記得多少就不一定。後來隨著本土化的推行，也就不是很重視跟中國那邊有關的歷史了，我算是末代有接受到這些資訊的。大概七五年後那些年青人，課本都改掉了。

Alex: 不止我吧! 全世界都對中共建政後的歷史不陌生! 只要是媒體資訊自由不封閉的地方都辦得到! 部份大陸媒體對今天北韓領導人冷嘲熱諷的口吻, 像極了當年冷戰時代外界對中共政權的語氣. 你有空要不要去看看當年韓戰時人民日報對美帝叫囂時所發的社論?? 中國歷史上還沒有一個政權能像文革之前的中共這樣對人民的生活與思想嚴密控制到這樣的地步, 當時有句話就是說, 九億中國人只有一個腦袋, 就是偉大的毛澤東同志, 他就是中國的腦袋! 每當我讀中國近代史讀到這段時, 真是欲哭無淚仰天嘆息!!

Zhao: 那我只有感慨了，大陆的教科书对于民国38年之后的台湾基本没有提起了。为什么不提，我也懒得去深究了。

Chen: Google 吧，答案都在那

Jing: 大家还是都用甲骨文吧～ 最代表中华文化了～ 和谐和谐～

Alex: 就算提了也是胡寫扭曲誤導你們, 還不如你們自己上網查找各國資料或是直接去台灣觀光看一看! 台灣山川自不如大陸秀麗壯觀, 人民也有目光如豆短視近利的, 各種訊息各式言論嘈雜充斥, 雖不是一個理想完美的社會, 卻是一個真實存在且不虛假掩飾的活力熱情之地. 想體會胡哥說的"河蟹社會"嗎? 去台北的誠品逛一趟吧!

Jing: 哪个国家的政治体制是完美的？

Alex: 這種話大陸網站不知見過多少次, XX Jing 還再拿出來講, 以為很有效果可以服人嗎? 甲骨文是中華文化的原始成分元素之ㄧ而不是中華文化代表, 是中國字演進史的源頭而不是中國字的終產物, "中華文化的成分"與"代表中華文化"或是"象徵中華文化"是兩件不同的事, 直接把甲骨文連結到"最代表中華文化"是不但沒有經過證明, 也屬於是不折不扣的詭辯與耍無賴的理虧辭窮表示, 前面已經提到過文字書寫筆畫可以簡化, 但用法不能簡化, 老祖宗造字有邏輯與意義在內, 為什麼要說皇天后土而不能說黃天厚土?? 為什麼要用妳下麵給我吃而不可以寫妳下面給我吃? 你如果用後者別人可以告你性騷擾, 為什麼要說從今以後而不能寫從今以后? 古代的草書其實就是一種簡體字, 但所有官方文字記錄還是都得用楷書, 為什麼?? 共產黨以政治力量強行推動不顧多數學者專家的忠告, 不但沒有一致簡化字的邏輯也胡亂省併字音的用法, 結果造成其後的文意混亂與共和國新生代對傳統文字的疏離與蔑視, 寫錯字別字也不覺羞愧, 也不願了解原始中國語詞深澳的含意, 這才是我們要批判的, 這些干甲骨文什麼關係? 當你用正體字書寫"作工"和"作功"時, 指的是兩件不同的事這點妳知道嗎?? 物理學上的"功"是要有施力的, 這點我們老祖宗早就有先見之明, 只有當你都深自內心的了解這些不同與差異時, 也才會心痛共產黨對傳統文化的破壞是超越歷代各專制政權的! 如果妳還要再拿甲骨文來抵擋呼籲回歸正體字的呼聲, 我建議妳們這些擁護簡體字的以後全改用羅馬拼音字母最省時省力而且好書寫, 反正字不重要嘛! 只要有音就好! 一提簡體字破壞中華文化妳們無法替共產黨辯護就感到不舒服, 就來詭辯甲骨文最代表中華文化, 妳們乾脆以後都不要寫中國字, 都去用羅馬拼音字母, 保證筆畫最少最省!!

Alex: 哪個國家沒有貪污? 哪個國家沒有腐敗? 哪個社會沒有偷盜? 所以別人的負面合理化我的負面, 真是丟中共黨員的臉! 連老魏(妳們的黨部書記)都不敢這樣跟我狡辯~~

Zhao: 甲骨文你得读得懂啊，并且得有那么多乌龟用来刻字啊……

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Now we realize that the phenomena of chemical interactions and,
ultimately, of life itself are to be understood in terms of electromagnetism.
[Feynman Lectures on Physics Volume II, Section 1-6, Page 1-10]

Toxic plasticizers were mixed into provision chains in Taiwan

An issue recently happened in Taiwan about toxic plasticizers were added into many provisions (such as cloudy agent...) has caused a big panic among the masses of Taiwan. Here I wanna supply additional information (of course in Chinese fonts) to the public (of Taiwan).

(1). 所有的塑膠製品均含 plasticizers, 含量越高該塑膠製品越軟, 反之越硬! (作為軟化劑使用)

(2). 很多高分子聚合物之單體分子具活潑性質, 易與其他有機分子起反應, 由此而衍生出細胞毒性, 甚至是生理毒性. 但在鏈合成高分子聚合物後, 則轉成為穩定且安全之材料, 因為穩定所以也不易分解, 可在自然界存在很久!

(3). 在極端條件(高溫, 高壓, 強酸, 強鹼, 高能輻射如 UV等等)下, 如果超出該塑膠製品的抗性臨界值, 就會溶解或還原出原組合單體分子甚至是衍生出其他分子, 使該塑膠製品重新產生毒性.

(4). Plasticizers 種類繁多, 各大化學公司均有開發與獨門配方, 在塑膠工業創始之際即開始使用至今, 但其安全性卻是最近 20 年才得到重視! 這和技術條件, 知識累積, 以及臨床案例統計分析有關.

(5). 化學分子的毒性測試環境, 從試管內 (in vitro), 到細胞細菌(微生物篩選), 到動物實驗, 到人體臨床等等條件不ㄧ, 有時在細胞培養時顯見之毒性, 到了注入動物之後卻不見其明顯, 有時使老鼠致命的毒物濃度, 到了人體卻沒有反應, 而且活體生理狀態下還有所謂的 ADME (Adsorbtion, Digestion, Metabolism, Excretion) 等四階段, 毒物的生理毒性有可能只出現在某特定階段, 因此更增添毒性偵測之困難與精確! 這就是為何近來很多毒性的判定都是靠資料累計加上分析技術進步所致, 很多以前看不出有毒的, 現在發現, 不是確認有毒, 就是高度懷疑有毒! 基本上學術界與主管單位對毒性認定採高標準, 只要細胞培養實驗證實有毒性就採取管制與公告! 如果動物測試產生生理毒性更是絕對禁用!

(6). 已經被國際與學界公告有毒的 Plasticizers, 公權力要介入並強制業界禁用, 為百姓健康把關! 台灣這次的風坡, 就是業者不長進, 沒有 update 學術資訊, 幾十年老配方沿用至今, 而政府主關單位同樣也資訊閉塞麻木不仁, 沒有主動化驗. 而且現在沒有被探測出有毒性的 plasticizers, 不代表未來不會被發掘出有毒性! 作研究的人都知道, 十大劇毒實驗室, 排名第一就是有機實驗室, 第二生化實驗室, 第三輻射能實驗室. 曾經聽過一棟有機實驗大樓裡所有的男性同事生的都是女兒, 當時就有人高度懷疑是這些研究中的 Plasticizers 搞的鬼!

(7). 生物體內有自然的防禦力 (免疫系統與分子代謝) 可以抵擋環境中的有害物質, 人類物質文明帶來生活上的便利也增添環境中的毒害與汙染, 手機電磁波的生理效應說不定下個 20 年就會被證實有害腦部神經組織! 面對這樣的工業發展, 社會大眾不需要恐慌變成 paranoid, 而是要投入供多資源進行相關醫學研究以解決問題!

(8). 聽說台灣現在很多人不敢再用塑膠袋而改用紙袋包熱食了, 看來樹木又要倒楣了, 而且紙上有印刷油汙可能含鉛喔, 紙纖維縫中可躲細菌孢子喔, 很多化妝品保養霜也含膠體和 Plasticizers 喔. 總而言之, 化學製品到處充斥, 利用這次機會對大眾進行一次科普教育也好!!

以下引用林天送教授文章:
塑膠用品共分七類，通常會在用品上註明，用一個帶箭頭的三角型，三角型裡面會有一個數字，一個數字代表一個材質品種，每個材質有不同的化學與物理性質。

Number 1：PET（Polyethylene terephthalate）
聚對苯二甲酸乙二醇酯，屬於polyester類，又稱寶特瓶。是一般礦泉水和飲料瓶的材質，你可曾注意到礦泉水瓶或碳酸飲料瓶等的底部有1號的標示？在室温下，塑化劑不會滲出流露，但如溫度升高或加熱到70℃以上就會變形，也就會有塑化劑流出來。故瓶裝礦泉水不能存放在汽車內，尤其是大熱天。也不要用空瓶去裝酒或油等物質。又1號塑料品不要多次使用，如果有空瓶存放在高溫，加上前次口腔的接觸，會釋放出致癌物的塑化劑，也會有菌體繁殖。

Number 2：HDPE（High Density Polyethylene）
高密度聚乙烯，密度大於0.940 g/cm³的塑料材質。農夫用的山泉4升裝的瓶底部就標示為2號塑料材質。也常用在白色藥瓶、清潔用品、沐浴產品。不要再用來做為水杯，或者用來做儲物容器裝其他物品。不容易清潔乾淨，故最好不要循環使用。

Number 3：PVC（Polyvinyl Chloride）
聚氯乙烯。為含氯的塑膠，比較硬的塑膠袋就屬於此類。常用在雨衣、建材、塑料膜、塑料盒等。可塑性優良，價錢便宜，故使用很普遍，只能耐熱81℃。加高溫時則容易流露塑化劑，有害健康。比較少用於食品包裝。難清洗乾淨也容易有殘留物質，故最好不要循環使用。若有用來裝熱的飲食品則不要購買。又PVC保鮮膜使用後通常是直接丟棄，進入焚化廠後，若焚燒溫度不當則易產生所謂世紀之毒「戴奧辛」（dioxin），它會造成下列疾病：癌症、心臟病、不孕症等。

Number 4：LDPE（Low Density Polyethylene）
低密度聚乙烯，密度：0.910–0.940 g/cm³，低分子量。常用在保鮮膜、塑料膜等。高溫時會流露毒物塑化劑，會隨食物進入人體，可能引起乳腺癌、新生兒先天缺陷等疾病。故保鮮膜不能用微波爐加熱。

Number 5：PP（Polypropylene）
聚丙烯。常用當豆漿瓶、優酪乳瓶、果汁飲料瓶、微波爐餐盒。熔點高達150℃，是唯一可以放進微波爐的塑料材質，可在小心清潔後重複使用。但需要注意，有些微波爐餐盒，盒體以5號PP製造，但盒蓋卻以1號PE製造，由於PE不能耐受高溫，故不能與盒體一起放進微波爐，這一點常被疏忽。又泡茶的塑料耐熱杯，底部是標示5。

Number 6：PS (Polystyrene)
聚苯乙烯。許多塑膠容器，包括免洗餐具大都屬這一類。又如一般發酵乳品塑膠的容器是未發泡的聚苯乙烯，保麗龍則是發泡的聚苯乙烯。常用在碗裝泡麵盒、快餐盒。不能放進微波爐，以免因溫度過高而釋出塑化劑。裝酸（如柳橙汁）、鹼性物質後，會分解出致癌物質。故當避免用當快餐盒或打包滾燙的食物，也別用微波爐煮碗裝方便麵。

Number 7：PC（Polycarbonate) & Others
其他雜類，包括，PC聚苯碳酸，常用當水壺、太空杯、奶瓶。百貨公司常用這樣材質的水杯當贈品。也是眼鏡鏡片材料。但很容易釋放出有毒的物質雙酚A（Bisphenols），對人體有害。故使用時不要加熱，也不要在陽光下直曬。

The dialogue about "ENSEMBLE & Olbers' Paradox" with Mike Goykhman

Alex: I was thinking the "Canonical Ensemble". Do you think if our Universe behaves like a "Grand-canonical Ensemble" or an "Isothermal-isobaric Ensemble"? If you don't know what I am talking about then punish you to drink 3 beers.

Goykhman: The volume, temperature, and chemical potential are held constant in a Grand-Canonical Ensemble. The number of molecules, pressure, and temperature are held constant in an Isothermal-Isobaric ensemble. Neither can work to describe the universe. The volume of the universe is always expanding so the Grand-Canonical cannot be correct. If the universe had a 'pressure' it would have to be in some sort of container, which is impossible if the boundaries are always expanding. If there was any pressure it would be negative pressure, from the accelerating expansion, but this would not be constant pressure (because the expansion isn’t constant) So that kind of scraps the Isothermal-Isobaric ensemble. If I had to pick one, it would be Grand Canonical, because I find the idea of the universe having a ‘pressure’ much more ridiculous than a constant volume. What were your thoughts?

Alex: Ha ha ......LOL~ Very good!
At least you have started thinking more than drinking or smoking more LOL~
The idea of ENSEMBLE is designed for relating the microscopic properties (such as kinetic or potential energy, dipole moment....) of each atom or molecule to the macroscopic properties (such as pressure, temperature, thermodynamic parameters, volume....) of global universe in "Statistical Mechanics/Physics" (by using Partition Function). Maybe my question was not given in clear definition by explaining you more statistical background (in probability theory & mathematical equations). I was actually asking you which fundamental micro-models will better-fit the macroscopic properties of our global universe. The answer, of course is "No Different". Ha ha ha ....this is a trick to test your statistical foundation. Because when the scale of ENSEMBLE increase, the differences that caused by different micro-models will be close to zero. Also, the definition of PRESSURE is nothing to do with container but only to do with force (on surface). Think about the atmosphere (barometer) of the Earth. Is it within a container? Also, we do measure the pressure in vacuum or space (the value is close to 0 but is not zero) with regardless of whether it is inside a container or not. When you touched the argument about the boundary of our Universe, it is another important topic about astrophysics. Go to my wall and read my comment about Olbers' Paradox and you will find something interesting. Keep trying! Don't give up!

Alex: "Olbers' Paradox" is very interesting to me. I have recently read some articles about it. But I hereby want to propose an opposite way to think about it. I would like to ask why our day sky is much brighter than night sky. The day sky on the moon is relatively still dark than it on the earth. So the day sky on the moon is in the true and normal brightness that we should see in our universe. Kepler is actually the first person to notice about this paradox. If either Kepler or Olbers was living on the moon they probably would think it is no big deal because the day sky is only a little bit brighter than the night sky on the moon. The atmosphere of our planet Earth has amplified the brightness of day sky by scattering the sunlight. But Olbers' paradox is still a good observation and argument about the essence of our Universe even the brightness of day sky is not that big different from that of night sky in most planets of our Universe. The big bang theory has even predicted the future night sky will become darker more and more.

Megan Barker: I wish statistics would die. Please die statistics. Someone tell me why I need this class? :( Two more assignments and I'll be halfway done.

Alex: Let's say if you want to design a door (of an elevator or an entrance...whatever...) which its height can allow 95% American adults to pass through it, then you need to know the 95% confidence interval of the average mean of the American adult height. Another example, you want to define the hypertension then you have to know the average mean of the normal blood pressure first. You want to know if your developed medicine does work on patients then you gotta do the statistical test. Simply saying the STATISTICS is the most powerful prediction science in human civilization therefore every modern (industrialized) country has its own "National Statistics Bureau". Statistics can mainly do two kind of things: (1)Descriptive statistics, help you to find out the common features of a given data set. (2)Inferential statistics, help you find out the logical correlation and turn the data to be useful information and ultimately become knowledge. Probability Statistics has been widely used in many stochastic computations to generate many useful knowledge such as Quantum Mechanics, Molecular Evolution, Quantitative Economics ...etc. The modern Mathematics can be simply classified as three domains: Discrete Math, Continued Math (Calculus) and Statistics. If you don't like statistics you will miss a bunch of great math subjects and tools. If you disagree the values of above, then at least you will buy this point. "Statistics related jobs all are high-income jobs." The last word I wanna give you: STATISTICS never lies, STATISTICIAN does!

如何自製除臭劑與芳香劑....?

(原文記錄於 Jan-4-2010)

Nathan: 對了~Alex兄~最近咱家旅館煙癮重的客人變多了~加上天氣冷又潮濕~那整個煙味都附著在房間很難消去~如果我想節省成本自個兒去化工行調配芳香劑~你能給點建議嗎?

Alex: 這個問題大致上可以分成三個部分來回答:
(1). 自製除臭劑
(2). 自製芳香劑
(3). 自製香精(精油,香水)
我認為自行製作的最大好處不是在省錢, 而是在純天然和安全.早期化工製備的除臭劑多含 Aluminum powder, 芳香劑則多含 paraben 類的化合物這些東西在人體內累積到一定劑量後就是 neurotoxic. 對人體有害! (Paraben: 是對基苯類的芳香烃化合物)
以下簡單說明一下替代品與如何自行製作:
(1). 除臭劑部分: 可以用 Baking Soda (NaHCO3 碳酸氫鈉) 又叫蘇打粉來代替, 它就是最好的除臭劑. 所有的衣服毛巾床單等等在洗滌之前先在蘇打粉溶液中浸泡半小時以上, 蘇打粉溶液濃度自行斟酌使用. 地毯清潔洗液也可加入蘇打粉 , 也可以用不織布作成囊袋, 內裝填蘇打粉與極少許的活性碳粉成自製的除臭包放置在有潮濕霉味菸味等異味處吸臭與吸濕, 等到粉末結成塊狀後, 先分離掉活性碳顆粒, 剩餘蘇打粉部分再拿去洗衣服用, 可保不浪費!
(2). 芳香劑部分: 將市售的精油混入70%的酒精中 (比例自行斟酌, 精油比例越高越香濃而已) 倒入噴瓶, 看你用哪種精油就是哪種香味! 如果連市售香精油部分都不 trust 的話, 就自己來萃取提煉, 這樣就要繼續往下看第三點.
(3). 自製香精部分: 這個技術英文叫作 Fragrant Potpourri, 網上有很多資料你可以自行參考. 這裡我教你一個最簡單的方法, 連不懂化學的白癡都學得會. 基本上就是酒精萃取, 再加上洋菜膠作為固體基質, 作好後(像果凍)可以放置到床底桌腳等暗處讓其慢慢恢發, 等到乾掉後再加水重新熬煮(就是重複使用洋菜膠之意).

以芸香科植物的香精提煉為例: 去收集柚子皮與橘子皮與檸檬皮等等, 越多越好! 材料混合比例: 含香精的植物果皮 (或花卉) 30 克, 95% 酒精 100 cc, 市售洋菜粉 (Agarose Powder) 4 克, 水 300 cc

製作步驟:
(A) 先將植物果皮部分切成塊或絲, 泡在 95% 酒精中放置一夜後, 丟掉果皮等固體, 僅留液體等待下一步驟
(B) 將 Agarose Powder 倒入水中開始加熱熬煮至 Agarose Powder 完全溶解呈透明狀
(C) 此時倒入 A 步驟的酒精萃取液並完全攪拌混勻, 酒精成分就藉由高溫讓其揮發掉
(D) 然後分批倒進布丁盒中, 靜置冷卻到凝固即可完成 (Agarose 乾掉後可以 re-use)

白人, 黑人, 黃人 ..... 我們真的都是一家人!!

(原文記錄於 Feb-10-2010)

從 DNA Sequence 上來看, 地球上所有的人類都是同一個品種. 五官體態等外型上的差異, 純粹是長期的環境適應(包括地形與氣候)與後天營養調適所累積的結果. 遺傳的影響只在兩代之間, 但地理氣候與後天營養卻能逐漸累積變異最後大幅改變人種的外貌. 首先地理環境與氣候型態就決定了生存在該環境人類的生活型態, 像是覓食能力, 食物種類, 勞動條件, 疾病種類, 生存競爭, 與擇偶標準等等, 而這些條件加總起來, 就是當地特有的基因選汰函數 (selection function), 會決定哪些適應較佳的外表基因可以有更多的 copy number 遺傳下去! 遺傳的目的其實是在確保子代與親代之間的不變, 我們都誤以為要挑一個外型佳的配偶來改變我們下一代的外型, 其實真正能型塑我們外表的是地理氣候與後天營養, 只是這種型塑要經過幾百年至少五代之後才看得出來! 眼睛大小, 鼻軟骨翹度, 膚色深淺, 毛髮分佈與濃密度, 角皮質組成與厚度(膚質), 嘴巴裂度, 耳盤彎度等等, 這些全部是長期累積的環境適應結果! 所以千百年下來住在同一個地理位置的民族, 大家彼此之間拿到的外表基因其實都差不多, 這就是所謂的民族風貌長相印痕, 互相婚配之後的下一代有些眼睛大ㄧ些有些小ㄧ些, 或其他五官上的小差異等等, 大部分是胚胎發育時的營養條件所造成! 所以不要對什麼歹竹出好筍的現象感到奇怪, 因為只要社會整體衛生與營養條件都上升, 子代ㄧ般都會發育的比上一代好!