如果超能力成真:飛行能力 - Joy Lin
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0:14 - 0:16如果人類能在不依靠任何工具
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0:16 - 0:18或機器的情況下飛行
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0:18 - 0:20你認為我們能飛多快?
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0:20 - 0:232012 年的世界紀錄中
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0:23 - 0:25短跑最快的
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0:25 - 0:27大約時速 43 公里(27 英哩)
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0:27 - 0:29跑步的速度視跑者的腿
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0:29 - 0:31能發揮多少力量
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0:31 - 0:34根據牛頓第二運動定律
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0:34 - 0:39力量是物體質量乘上加速度
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0:39 - 0:40牛頓第三定律則顯示
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0:40 - 0:42每個動作
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0:42 - 0:45都會有相同的反作用力
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0:45 - 0:47所以這表示跑步需要
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0:47 - 0:49地面讓跑者施力
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0:49 - 0:53也以同樣的力量推向跑者的腳
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0:53 - 0:55飛行實際上
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0:55 - 0:57會比較像游泳
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0:57 - 1:01Michael Phelps(美國奧運游泳選手)
是目前游泳最快的人 -
1:01 - 1:05也獲得最多奧運金牌
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1:05 - 1:07你猜他能游多快?
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1:07 - 1:09答案可能讓你很驚訝
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1:09 - 1:11他最快的記錄
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1:11 - 1:15時速低於 8 公里(5 英哩)
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1:15 - 1:17一個在地面跑步的小孩
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1:17 - 1:19都可以輕易超過
Michael Phelps 在水中前進的速度 -
1:19 - 1:21但為何會這樣呢?
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1:21 - 1:23讓我們再回到牛頓的第三運動定律
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1:23 - 1:25當我們跑步時
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1:25 - 1:27藉由雙足推向地面的力量前進
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1:27 - 1:28地面也回施力量
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1:28 - 1:30推動我們前進
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1:30 - 1:33地面是固體
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1:33 - 1:35顯然地,這表示
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1:35 - 1:37粒子的本質是固著不動的
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1:37 - 1:40所以一定會把力量推回,而不是被推開
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1:40 - 1:44但水是液體,易於流動
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1:44 - 1:45當我們移動四肢
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1:45 - 1:46去推動水的時候
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1:46 - 1:47部分的水分子
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1:47 - 1:49就會滑開
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1:49 - 1:51並不會把力回推
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1:51 - 1:53現在我們來思考關於飛行
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1:53 - 1:54空氣中有更多的空間
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1:54 - 1:57能讓分子移動
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1:57 - 2:00所以我們就會耗掉更多的能量
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2:00 - 2:02我們得要把很多的空氣向後推
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2:02 - 2:04才能前進
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2:04 - 2:06宇航員在太空梭裡
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2:06 - 2:08外太空無重力的狀態下
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2:08 - 2:11他們要拉住安裝在牆上或地板上的把手
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2:11 - 2:13才能移動
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2:13 - 2:16現在想像你能漂浮
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2:16 - 2:19你要怎樣在路中間移動呢?
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2:19 - 2:21光靠著在空氣中游泳
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2:21 - 2:23你沒辦法前進多少的,不是嗎?
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2:23 - 2:24喔,我可不認為你能有多快
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2:24 - 2:27現在假設你能漂浮
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2:27 - 2:30也能很有效率的四處移動
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2:30 - 2:33那讓我們來討論飛行的高度
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2:33 - 2:35根據理想氣體方程式(Ideal Gas Law)
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2:35 - 2:36壓力 (P)、體積 (V)、莫爾數 (n)
理想氣體常數 (R) 與絕對溫度 (T) -
2:36 - 2:39壓力和溫度是正相關
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2:39 - 2:42表示它們會同時升高或降低
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2:42 - 2:45這是因為空氣在較小的壓力下
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2:45 - 2:46體積會膨脹
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2:46 - 2:48所以分子能有更多空間游移
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2:48 - 2:52而不會彼此碰撞產生熱能
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2:52 - 2:54既然在高空中
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2:54 - 2:55大氣壓力低得多
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2:55 - 2:57溫度會變得很低
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2:57 - 2:59你要在雲上飛行的話
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2:59 - 3:00你得把自己包得緊緊的
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3:00 - 3:01才能讓體溫
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3:01 - 3:04不低於攝氏 35 度(華氏 95 度)
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3:04 - 3:06否則你會開始不停的發抖
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3:06 - 3:08然後神智不清
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3:08 - 3:10最後因為低溫造成
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3:10 - 3:11肌肉失控
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3:11 - 3:13從天上掉下來
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3:14 - 3:16依照理想氣體方程式(Ideal Gas Law)
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3:16 - 3:18當壓力降低
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3:18 - 3:20氣體的體積會增加
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3:20 - 3:22所以如果你一下子飛太高
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3:22 - 3:25你體內的惰性氣體會急速擴大
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3:25 - 3:27就像汽水被搖過之後嘶嘶作響
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3:27 - 3:30這現象叫做 「減壓症」(the bends)
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3:30 - 3:31因為減壓造成的疾病
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3:31 - 3:33又叫「潛水夫病」(divers disease)
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3:33 - 3:36用水肺游到深海的潛水伕
如果太快浮上水面 -
3:36 - 3:38就會經歷相同的情況
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3:38 - 3:39這會造成疼痛
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3:39 - 3:40癱瘓
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3:40 - 3:42甚至死亡
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3:42 - 3:45端看你體內血液中氣泡量有多少
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3:45 - 3:46好吧,那我們假設你只想
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3:46 - 3:48在離地幾公尺的地方飛行
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3:48 - 3:49在你還能看到道路標示的高度
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3:49 - 3:51也能輕鬆的呼吸到氧氣
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3:51 - 3:53你還是需要風鏡和安全帽保護
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3:53 - 3:55因為會有鳥類
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3:55 - 3:56昆蟲
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3:56 - 3:57街道標示
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3:57 - 3:58電線
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3:58 - 4:00還有其他飛行中的人們
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4:00 - 4:01包括飛行警察
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4:01 - 4:02等著要開你罰單
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4:02 - 4:05如果你沒遵守飛行規則的話
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4:05 - 4:07要記得,如果你在半空中碰撞
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4:07 - 4:09導致昏迷
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4:09 - 4:11你會變成自由落體
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4:11 - 4:13直到撞上地面
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4:15 - 4:18如果沒有社會規範或是物理定律
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4:18 - 4:21那飛行真的是種超棒的能力
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4:21 - 4:23但是,即使我們只能在
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4:23 - 4:24離地幾公尺的地方漂浮
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4:24 - 4:25用蝸牛般的速度前進
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4:25 - 4:29我跟你說,我依然想
擁有這種很酷的能力 -
4:29 - 4:31你也是吧?
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4:31 - 4:33沒錯,我也這麼想
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4:33 - 4:35接下來,你想探索
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4:35 - 4:38哪個超能力物理學課程?
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4:38 - 4:42改變身體大小和成分?
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4:42 - 4:43超高速?
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4:43 - 4:45飛行能力?
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4:45 - 4:48超級大力士?
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4:48 - 4:51永生不死?
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4:51 - 4:52或是
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4:52 - 4:55隱形力?
- Title:
- 如果超能力成真:飛行能力 - Joy Lin
- Speaker:
- Joy Lin
- Description:
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http://ed.ted.com/lessons/if-superpowers-were-real-flight-joy-lin如果飛行不再只是連環漫畫中的情節?在科學的立場上人類是否可能飛行?在這個系列中,Joy Lin 分別談到六種超能力,並揭露這些超能力在科學現實中對我輩凡人的影響。
課程由 Joy Lin 主講
動畫由 Cognitive Media 製作 - Video Language:
- English
- Team:
- closed TED
- Project:
- TED-Ed
- Duration:
- 05:12
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