分類彙整:2018高中組

柯南 通往天國的倒數計時|2018|高中組專題報導|佳作

作者 許聖玟/永春高中 

日本人氣漫畫名偵探柯南是一部紅了20年的經典,陪伴許多人長大,從1997年第一部劇場版《引爆摩天樓》推出後造成轟動,之後柯南每年會固定推出一部電影。推理解謎一直是柯南的重要元素,且隨著科技的進步,電影中的聲光效果也越來越厲害,更多了緊張刺激的動作場面。隨著時代的潮流不斷進步,成為不朽之作。                                                                                                  

在柯南電影系列中,有一部「通往天國的倒數計時 」,其中出場人物包含柯南,約重18公斤;小哀,約重18公斤;步美,約重16公斤;光彥,約重20公斤;元太,約重40公斤。了解這些角色體重訊息後,接下來我們就可以來看看其中一段特殊的情節設計。

電影裡,典禮會場上短時間的黑暗之後,又有另一人被殺害。現場也和第一次一樣,留下了一個小酒杯。非常明顯的,這兩次的兇手必定為同一個人。壞人琴酒利用警察與毛利小五郎正在調查案件的混亂之際,引爆了藏在大樓內的炸藥,銷毀組織一切不可告人的情報,同時把在樓頂的柯南偵探團困在裡面,使他們陷入了危險。在這麼危急的時候,柯南等人卻利用飛車逃離了這危險的大樓,到了另一座大樓!

我們來看一下他們是怎麼逃出去的。                                                                             

這兩座大樓的水平距離大概是50米,大樓間的高度差約20米,所以說,如果車子真的要飛過去的話,距離就會變成拋物線,這樣的距離會變成60米長。地球上的物體雖然在水平方向運動的時候能夠以等速度前进,可是當物體正在下墜時會因位重力的關係,以等比的加速下墜。下面是電影中小哀的分析過程: t=√ˉˉˉ2×20÷9.80665=2.02s≈2s 也就是说,從20米高處下墜只需2秒。 2s->60m=1s->30m,其中30m/s=108km/h,但經過柯南分析了場地以及車子的問題後,推論他們的時速最高只能衝到60km/h 。               

基本上柯南他們是沒有機會的!但處在準備爆炸的大樓裡,這樣的情況值得他們賭一把!

柯南估計宴會場距離能讓車加速到60km/hr加上爆炸的推力,時速應該能夠到108/hr以上。其實這句話有非常大的問題了,以多少人在車上能加速到60km/hr?現在是五個小孩,如果他們全部都要上車,那乘客總重約120kg了,那麼這樣還能如期在相同距離內加速到60km/hr嗎?現在多出了多出了120kg,那麼車子的速度應該會更慢。60km加爆炸風根本是在賭博,因為實際上是多少柯南它自己應該也無法保證,除非它知道是怎麼樣的炸彈,以及炸彈放置的地點推論,但電影中並沒有提到這樣的資訊。

接下來就看一下我的算法吧!

我先假設它是一台跑車大約1600kg,那麼總重就大約是是1600kg+120kg,接著代入F=ma的公式中裡面,假設真的像柯南估計的一樣在宴會場跑完是60km/hr,那爆炸帶給車的推力必須讓車能夠加速到108kg/hr,其中加速度a=108-60=48,F=(1600kg+120kg)*13m/s=22360N,所以爆炸產生的推力須達到22360N。假設在完美狀況下,其他阻力都都不考慮,而F>22360N,那就應該可以飛得過去!

相對的,如果說爆炸給的推力F<22360N,那我們就沒有柯南可以看了。

在未來,假使我們能夠將車子改良,使車子在更短時間與更短距離內加速,並且到達一定的水準,那麼現實中發生類似情況時,人們就不用冒著風險去賭一把了。

或者說,假使運氣好,炸彈是空用炸彈的話,也能幫助我們逃出生天。因為空用炸彈的爆炸威力是足以到達30000N以上,反推回去的話,即使車子只加速到50km/hr,也能安全過關!

航海王—魚人島之千陽號的壓力|2018|高中組專題報導|佳作

作者 耿元廷/永春高中

「航海王」是一部大家耳熟能詳的日本動漫,通常想要了解一部動漫的精隨,就要先了解它的故事設定是甚麼,地點、主角所存在的世界、時間以及主角和他的同伴們最終的目的是甚麼,了解了以上要點之後,讀者才會有身入其境的感覺,也才能體會作者真正想表達的意涵。                                                                                               

那就話不多說,先來介紹這部動漫吧。這部動漫到目前已經出了八百二十多集了,想要成為海賊王的魯夫踏上了航海之旅,為了就是尋找海賊們口中以及共同夢想的大秘寶「ONE PIECE」,這一趟旅程必定將會經過許多地方並經歷許多刺激的冒險。

 在第517集到第578集中,魯夫一夥人將會到達「魚人島」展開新的冒險,顧名思義,魚人島是在大海中,跟大家想像的海龍宮是一樣的。在此,諸位看倌不免會有個疑問:「船要如何開到海中呢?」

先說明,魯夫他們的船不是潛水艇,因此需要鍍上一層「肥皂泡」才能潛到水底。想要通往位於海平面10000公尺以下的「魚人島」都必須在夏波帝諸島做準備,也就是請鍍膜的師傅幫忙在船的外部鍍上一層肥皂泡,肥皂泡會把整艘船包起來,類似防護罩的功能。

於是又就有一個疑問了——海水到底有多深?

有可能到10000公尺那麼深嗎?其實答案是有的,世界最深的海溝「馬里亞納海溝」深達10994()公尺,所以在地點方面上是符合邏輯的。

接下來就是我最大的疑惑了:「肥皂泡所承受的壓力!」        
我們都學過,一大氣壓力在每平方公分上所造成重量為1033.6公克重,大約是1.034公斤重,而在海中,每下降10公尺就會增加一大氣壓力。依此類推,當魯夫一夥人成功抵達當魯夫一夥人成功抵達魚人島時,他們所承受的壓力為1001個大氣壓力,也就是1035.034公斤重!而且這只是在一平方公分上!        

至於魯夫他們的船「千陽號」到底有多大呢?讓我們來計算一下吧,首先,他們的船有三層樓加上一個地下室,草帽海賊團目前共有九個成員,七男二女。一樓有男生房、水族館、能量供應室;二樓有女生房間、保健室;三樓有圖書館、測量室、甲板、健身房、果園、花園,地下室是武器房,總共有六個倉庫。若是要計算千陽號的表面積,我們將它想成長方形的,底面積由六個倉庫來計算,一個倉庫大約三坪(裡面放的是小型的船),所以底面積大約18坪,由於船的構造是底部較窄、上部較寬,因此我們將底面積設為20坪(請將20坪想成  坪),一坪是180公分180公分,所以換算後為平方公分。至於側面有四層樓高,每一層樓算成250公分高,所以面積大約為平方公分。接下來剩下船頭了,船頭的部分面積約為平方公分,因此總面積約為平方公分。

整艘船到達魚人島時竟然可以承受 公斤重的力!

這個數字太驚人以致於無法表達它的威力,我們將這個數字換成實際物體,一隻成年大象最重可達5000公斤,所以千陽號外的肥皂膜當時就等於  ,約等於九十八萬零三百八十四隻大象站在上面。

若是數字還是太大,導致大腦無法想像的話,我們將實際物體換成世界體積最大、體重最重的哺乳類動物「藍鯨」,身長可達33公尺、體重可重達200公噸(200000公斤),所以換算後,,大約兩萬四千五百一十隻成年藍鯨,從動畫上來看,肥皂膜的厚度不超過0.5公分……。談到這,我們不禁會想知道,人類史上到達海底最深是多少公尺?或者是說人造機器,包括有載人、無人機器?

答案出乎意料之外!在西元1995年,日本的「海溝號」在馬里亞納海溝進行了水深達10970公尺的潛航,創下了無人潛水器的最深下潛記錄。若是千陽號也是使用海溝號的金屬所製作而成的,想必這個地球已經沒有任何武器可以破壞它了吧!

相信在未來的科技會不斷的進步,但終究無法抵抗來自大自然的壓力。潛水艇目前最多只能下潛400到1000公尺,這個數字會因為製作潛水艇的材料以及海的鹽度所影響。人們若是想要親自看到10000公尺下的大海長甚麼樣子,不妨可以透過想像力來實現,想像力就是我們的超能力,或者你也可以像我一樣坐在電視前看著動漫,讓別人的想像力帶著你遨遊世界吧!

數學X網路X友情|2018|高中組專題報導|佳作

作者 林哲宇、陳景熙、李澤/成功高中

「欸,網路借一下。」  

「開一下啦。」

  這些令人苦惱的問題,總是充斥在擁有行動網路的同學之間,深深困擾著他們。

  在學校,只有少數的學生,手機擁有無線網路,他們經常受人覬覦,總是受到沒有網路的人的苦苦哀求和情感的勒索,要求他們開啟網路分享。但是這些擁有網路的學生,並不是每個人都擁有"吃到飽"的網路,也就是沒有使用流量限制的網路,他們往往只有學生專案裡僅僅5G、3G,乃至於僅1G的數據流量,他們縮衣節食般的小心使用,深怕會超過他們的數據限制,而被迫支付超額使用的高價費用,於此同時,他們必須適度分享他們的網路給沒有網路的同學,以維持他們和同學之間的友誼關係。

  友誼的定義曾經是如此單純,但是在這科技化的年代,友情,已經從午餐的雞腿,演變成了行動網路。為了拯救這些深陷水火之中,徬徨面對人生的十字路口,在友情和行動網路流量之間做著無限掙扎的同學們,只有透過找出最合適的網路使用,才能夠挽回同儕間的友誼,找回當初最純粹而美好的情誼。

  莎士比亞:「有很多良友,勝於有很多財富。」,友誼像清晨的霧一樣純潔,金錢並不能得到友誼,唯有最真摯的行動網路,可以贏得友情。

  古人有云:"知己知彼,百戰百勝",在進入這場屬於數據的戰爭前,我們必須先了解敵我,掌握有利情報,才有機會打贏戰爭,成為箇中佼佼者。

  根據國立成功大學、亞洲大學所執行的「學生網路使用情形調查報告」,在平日,學生每天平均會使用75.2分鐘,假日則平均使用266.1分鐘,由此來看,學生每個月的網路使用時間約在72.5X20+266.1X10=4165分鐘,又根據高苑科技大學通識教育中心所執行的「大學生網路使用行為與網路影響之研究」,學生上網時,花費在遊戲的時間佔25.67%,傳輸訊息的時間佔26.26%,上社群軟體的時間佔11.34%,查資料的時間佔16.42%,看影片的時間佔6.87%,網路購物的時間佔6.57%,下載檔案的時間佔5.97%,值得一提的是,看成人影片的時間佔0.9%。

  進一步,我們實際測量了每項活動所使用的大約流量,得出玩遊戲使用960k/m,傳訊息使用18k/m,社群軟體使用2007k/m,查資料使用683.89k/m,看影片使用30000k/m,購物使用18000k/m,下載檔案使用42000k/m。

  由此,我們可以得出學生每個月約使用4165X(25.67X960+26.26X18+11.34X2007+16.42X683.89+7.77X30000+6.57X18000+5.97X42000)kb,大約等於33.644Gb。

  再者,報告中也提到,學生使用網路的場所,在家裡使用的時間約佔90%,在家裡以外的地方使用的時間約佔10%,假設學生在家裡會選擇使用家裡的wifi網路,則學生每月手機行動網路的使用流量約為3.36G。

  孟子曾經說過:「人之相識,貴在相知,人之相知,貴在知心。」,想要真正的了解周遭的同學朋友,就要了解他們和你借網路的時候,會使用多少的流量,才能做到相知,甚至知心。會被同學們借網路的場所,多在學校和補習班,佔據他們網路使用時間約5%,每月使用流量約為33.644X5%,約為1.68G。

  雖然友情無法估計,但是借網路給朋友的使用流量,和雞腿的價值,卻是可以衡量的。每個人每月1.68G的流量,不禁讓我們開始懷疑:友情,從過去到現在,從午餐的雞腿到行動網路,究竟改變了多少呢?

  電信業者每月5G的方案,需要月繳587元,代表1.68G的流量,價值197元,然而一支單點的炸雞腿,大概要花50元,假設同學一口可以吃掉約1/10的雞腿,代表一個月吃掉的雞腿價值50X30X1/10=150元。

  友情,真的漲價了。不過,就像白米漲價了,飯還是要吃一樣,就算友情漲價了,依然還是我們的生活必需品。

  要想得到別人的友誼,就得先向別人表示友好,網路,便是友好最佳的代名詞,但是,縱使桃花潭水深千尺,還是不及汪倫所使用的網路流量。我們都希望朋友能夠盡情使用網路,但是有限的網路,卻總是讓人在友情和流量之間,做著痛苦的掙扎,究竟在這困難的選擇當中,要如何取捨呢?

  假設同學每個月自己使用網路的流量,呈現常態分布,期望值設在3.4,標準差是1.7,而同學使用別人分享的網路的流量也呈常態分布,期望值設在1.7,並設標準差為1.7。   魯迅曾說:「人生得一知己足矣,斯世當以同懷視之。」如果今天只有借給一個好同學,在5G的方案之下,以常態分布的曲線來看,就有52.3%的機率會超過流量限制


這意味著如果你的目標只是結交一位知己的話,在友情和流量間的取捨,幾乎是對半的機率。如果想要組成三人偶像小團體的話,以常態分布曲線來看,約有14.5%的機率,還能夠維持在流量限制下。


以此來看,有5G流量的同學們能夠順利的從友情和流量中的掙扎中走出,但是他們只能專一的結交一至二位朋友,勉強可以度過擁有同儕陪伴和朋友情誼的美好學生生活。  

至於辦置10G流量的同學,以常態分布圖來看,他們在和一位同學分享的情形下,超出流量的機率幾乎趨近於0%


可以達到最理想的狀態,和同學間產生最完美、純真、單純的友誼。如果和兩位同學分享的話,有97%的機率可以維持在流量限制裡;


如果是分享給三位同學的話,維持在限制的機率是81.1%;


分享給四位同學的話,則有45.4%的機率維持流量;


五位同學分享的情況下,則是13.2%。


由此可見,有10G流量的同學至多只能考慮和5位同學分享,而且他們無法避免在友情和流量間掙扎抉擇的命運,是否要冒那86.8%超過限制的機率分享網路給第5位同學呢?那是屬於他的人生分界點,他的高中生活,將在這個決定中,在兩個平行宇宙中,分成兩個不同的故事。

  友情和流量,永遠都是兩個難分難解的問題,而這些問題,永遠也沒有正確答案。人生處處有著風險,而只有最能評估、計算風險機率,正確做出決定的人,才能順利過著快樂的學生生活──除非你有吃到飽網路。

文豪泰歌爾曾經說過:「我的朋友,你的網路飄蕩在我的心裏,像那海水的低吟之聲,繚繞在靜聽著的松林之間。 」,也許過了許多年,同學們都已經成年,在社會的各個角落使用著他們自己辦的行動網路的時候,他們會突然想起曾經有個同學,大方不吝嗇的借給他們行動網路,那些還停留在心裡的低吟之聲會再次響起,那些學生時代的青春回憶會再次冉冉升起。對了,那個借我網路同學叫什麼名字呢?有點想不起來。

死亡回歸!菲迪皮德斯該如何活著並以更有效率的方式跑完馬拉松? |2018|高中組專題報導|佳作

作者 洪裕翔、林昱甫、曾啟維/國立中興高中

說到現在最熱門的全民運動,可以說是非路跑莫屬。
不需要像自行車花大錢購買裝備,只需要一雙適合自己的跑鞋及透氣排汗的輕便服裝,就可以開始享受路跑的樂趣。
而現在常見的路跑比賽,大都會依照里程長短分成不同的組別,而其中最大的里程通常取42公里左右,也就是大家常聽到的馬拉松。
馬拉松之所以得名,其歷史要追朔到公元前 490 年的希臘。
當時正值波希戰爭,雅典軍在馬拉松平原擊退波斯軍後,便派遣傳令兵菲迪皮德斯(以下簡稱為 P 君)立即從馬拉松平原跑回雅典傳達捷報,而 P 君也很希望將捷報盡快送回雅典,因此全程約 42 公里的路程都沒有停歇。當 P 君奔回雅典傳達勝利的消息後,當即力竭而死。

§

「呼…呼…好累啊…」

「眼前一片漆黑…我是死了嗎?」

「嘛…至少我成功完成了任務,這也是值得了。」

忽然一陣白光佈滿整個空間。

「P 君~ P 君~」

「是誰在呼喚我?」

刺眼的白光使 P 君瞇起雙眼,無法看清她的全貌。

「妳…是誰?」

「吾是誰並不重要,汝只需要知道,汝出現在這裡還太早了。」

「什麼意思?我不是死了嗎?」

「吾可以給汝一次機會,使汝重生。而汝必須在有限的時間內,尋找能夠逃過死劫的方法。」

「什麼意思,難道我還可以復活?妳到底是誰?」

「吾嗎?告別前就告訴汝吧!吾是世界的法則,唯一的全能之神……」

她說完後,視野倏地改變,P 君發現他來到了另一個空間,身邊還多了一個機器,上頭寫著:「賜予汝三天的時間,請從這台神器中得到汝所需的線索。」

這時,知識像一個鐵槌砸在 P 君的腦袋上,關於神器的使用方法一一流入腦中。

「這個叫平板電腦的神器,真是出乎意料的方便啊!」

於是,P 君開始從網路上尋找能完成任務的方法。

「原來地球是這麼廣闊呢,還有許多我不知道的城市。」「馬拉松的故事?看來我以後會很有名啊~」「有人質疑這個故事?以為我不存在?要不要我再死一次給他看!不不,神明大人都讓我復活了,怎能再死一次呢。」

……

「叮咚!」沉浸在網路中的 P 君被突如其來的聲響嚇到,冷靜下來才發現畫面顯示著未讀訊息,原來是神明大人給他的通知:剩餘時間,兩天。

「不能再繼續浪費時間了!」看完通知的 P 君慌張的思忖著。
「要讓自己不會死亡的因素是什麼?」P 君開始回想當時的情況:自己因為看到雅典城,興奮的提高跑速,不久便頭昏眼花,在傳完話後就眼前一黑,不支倒地了。

「如果能讓自己在最短的時間內,消耗較少的體力,且不致死,或許就能完成目標。
對了對了,還有地形跟距離的因素!」如此思考後的 P 君便開始搜尋相關的資訊,但經過一段時間後,卻只得到一些運動與消耗熱量關係的資訊,無法將其與體力消耗做連結。

當 P 君在苦惱時,這時「叮咚!」又是一則訊息,裡面只見一段文字:「江之不盡,以源足之;源竭,江不復存焉。」
「神明大人在打什麼啞謎呢?」P 君是一肚子的困惑。

說完這句話的 P 君似乎想到了什麼,忽然安靜了下來。
「江流…體力…源頭…熱量…如果把江流想像成體力,將源頭想像為熱量… 神明大人的意思難道是要讓我把體力消耗假設成熱量消耗嗎?」P 君繼續思考著:「體力不支是指人體已經没有足夠的體力支持人體活動,那麼只要算出熱量消耗,不就能得到死亡的原因了?」

「就是這樣!之前查到的資訊都串起來了!」P 君興奮的將他查到的資料一一寫在紙上:

走路的攝氧量=3.5+(0.1*步速(m/min))+(1.8*步速(m/min)坡度)
跑步的攝氧量=3.5+(0.2*跑速(m/min))+(0.9*跑速(m/min)坡度)
運動的總熱量消耗=體重*運動時間*(攝氧量/200)

而 P 君又想起他在查資料時誤觸連結而看到的中文小常識:
步,行也。(平常走路的速度)
行,人之步趨也。(快走的速度)
趨,走也。(慢跑)
走,趨也。(快跑)
奔,走也。(最快的跑步速度)
(皆自《說文解字》)

「若把這想成自己的跑步速度的話…」P 君喃喃自語道:「便可以對照自己的速度!步約為 60m/min、行約 180m/min、趨約 300m/min、走約 420m/min、奔約 540m/min。其中跑速最慢的『步』雖然能保證不會累死,但卻會耗費過多時間;跑速最快的『奔』則是會讓我直接累死在路邊。因此『步』和『奔』就不要列入計算好了。」

「接下來就該考慮坡度的問題了…」P 君憑著自己的感覺和平板上的資訊畫出了馬拉松到雅典的地形圖(圖一)

「線條歪七扭八的怎麼算啊,還是畫的簡單點好~」語畢 P 君便將地形圖取點簡化。(表一)(圖二)

「有了這些數據,加上上面的公式,就能計算出眾多因素與熱量消耗的關係,而後選出完成任務的最佳解!」P 君興奮之餘不忘整理表格(表二)(表三)(表四)

「以我寫出來的表格來看,在每一段之中,速度愈快,他的總消耗是愈少的,但是不可能每段都用『走』跑速,否則還是會體力不支;而考慮到時間長短,就也不能每段都用『行』跑速。而路途總共有 13 段,取個平均值分配,把行、趨、走的次數設為 4 次、4 次、5 次好了。」

再來就是跑速的分配,若將路段簡單的分成「陡坡」、「緩坡」和「平地」三類,那就可以作下列的假設:「如果在陡坡將『走』跑速的次數用盡,那緩坡和平地就只能使用『行』和『趨』;相反的,如果在平地將『走』跑速的次數用盡,那緩坡和陡坡就只能使用『行』和『趨』了。」

「陡快緩平慢和陡慢緩平快,究竟哪個既省力,又符合時間效益呢?」

P 君一邊搔著頭一邊開始在紙上規畫跑速:
依照陡坡跑快,緩坡、平地跑慢,則跑速在每段分別為:
「行」:L2、L3、L12、L13
「趨」:L4、L7、L9、L10
「走」:L1、L5、L6、L8、L11
以此假設之計算結果:
熱量消耗:3014.7 仟卡
時間:160.2 分鐘

依照陡坡、緩坡跑慢,平地跑快,則跑速在每段分別為:
「行」:L1、L5、L6、L11
「趨」:L4、L7、L8、L9
「走」:L2、L3、L10、L12、L13
以此假設之計算結果:
熱量消耗:3085.3 仟卡
時間:141.6 分鐘

可以發現到,前者的總熱量消耗比後者少了約 70 仟卡;相對的,前者的時間比後者多 20分鐘,面對這種結果,若要在兩者之中選出一種較佳選擇,必須從中進行比較:

[1-(前者總熱量消耗/後者總熱量消耗)]*100%,其結果為:2.29%
[1-(前者時間消耗/後者時間消耗)]*100%,其結果為:-13.1%

根據以上的兩種選擇,得出在陡坡時跑慢、在緩平地時跑快的具有比較利益,算出這個結果的 P 君頓時鬆一口氣。

「總算是得出結論了~ 三天的努力並沒有白費!」說著 P 君看了看剩餘的時間:10 分鐘。

「接下來就等時間結束了。」



「叮鈴鈴~時間到了囉~。」突然,一道門出現在 P 君面前。
看著眼前熟悉的風景,P 君無畏的笑著「遊戲,重新開始了!」
穿越時之門後,P 君回到了戰後不久的馬拉松平原,並按照先前的數據再次前行,最終活著跑回了雅典,舉國歡騰。為了感謝神明大人創造的神跡,P 君決定為神明大人建立一座神殿,其名為…

「糟糕!我忘記問神明大人的名字了!」

〈全篇完〉

/////
註一:本篇專題報導使用小說式寫法,與一般專題報導體裁不一樣。我們希望能以這樣的方式,增加讀者對這類文學的興趣,不會因為字太多等原因使讀者讀到一半或根本未讀就放棄閱讀,進而推廣這類文章。

註二:本文中除了菲迪皮德斯的體重、跑速及跑速分配為方便推導之假設,其餘皆為真實資料經適當調整後得到。

註三:在現實中,體能跟身體熱量雖有關係,但終究是兩回事,但本文為了簡化思考,把體力變化量視為熱量變化量進行推論。

12360|2018|高中新詩|佳作

作者 陳詠璇/武陵高中

12360 公里的距離有多遠
如果有一隻不知疲憊的遊隼
飛行 32 小時就能衝進你的懷抱
如果有一條不懼寒冷的旗魚
游上 112 小時也能游進你的港灣
如果所有海洋都變成陸地
就能化身成奮不顧身狂奔 103 個小時的獵豹
可惜我沒有翅膀或魚鰭 海水仍然占地球 71%面積
至少想念的聲音兜兜轉轉 10 小時也無法被消弭
希望你能聽清

不等值的「一」|2018|高中新詩|佳作

作者 薛芳米/延平中學

一艘貨船從美國的港口出航
向西非沿海駛去
要是西非的人們知道 船裡面裝了些什麼
——槍械
他們一定希望 那船的速率 被除以二、除以四、除以一個無限大的數字

某些人為了權勢地位
總是挑起種族紛爭
來達到自己的利益

貪財的軍火商和昏君的手一握
註定了一群人的死
因為他們不是族人
死亡人數:一、二、三…
後來 他們也懶得一個人、一個人地數了
單位換成了戶
甚至村落…
犯罪率的分母—每十萬人
它背上的孩子 似乎長大了
越來越重了

而輸出國本土呢
大概是五十步與百步之差吧
——槍械
死亡人數:一、二、三、四、五…
令人慶幸
那裡有執法者
來細數這些數字
來維護「正義 」
這裡的人命
可是要錢的呢!

史達林說
「殺一個人
是謀犯殺罪
但殺一群人
就只是數據統計了」

看來
生命的價值
不是一比一
而是與國家的發展程度
成正比

唉…真是不等值的「一」!


不求改變世界只求不被改變的我|2018|高中新詩|佳作

作者 張淯翔/華盛頓高中

在這渾沌的現代
我不奢求改變世界
我只求不被世界改變

有一個數能代表我
誰乘以我,值不會變
誰除以我,商不會變
當做誰的指數,它仍然不會變

有一個數能代表我
幾次方都能保有自我
倒過來仍然是我
開根號也還是我
階乘自己不會改變我

我希望,一就是我
一能代表
在機率裡全部的我

黃昏之時,三葉的名字—由數學來守護|2018|高中專題報導|第3名

作者 楊子毅、吳冠宏

一、 研究緣起

「瀧、瀧」

聲音彷彿快要哭出來般急切,宛若遠處閃爍的星星般寂寞而顫抖。

──《你的名字》,小說,第 12 頁

從夢境中醒來,幽闃裡彷彿迴盪著一個孱弱的女聲,一次次呼喊著「瀧」,隨著簾後的暮 光漸次逸散。今天下午第八次重看新海誠導演 2016 年所推出的動畫電影《你的名字》,簡直 以為自己也和其中角色靈魂互換了……「黃昏之時啊,分身之時」。

難以忘懷那一幕:宮水三葉手持油性筆,正欲在立花瀧手心寫下名字時,夜晚降臨,「喀 噠」一聲,筆掉落在地,三葉消失了;瀧腦海中關於三葉的記憶亦被不知名的力量一把抹去。 神秘的黃昏之時,在影片中不到短短的三分鐘,不禁令我們陷入長考:黃昏之時究竟有多長 呢?能否以數學運算出其時間長短,讓相差三年時空的瀧和三葉,得以把握每一分秒,敘舊、 談心、想未來?如果可以再多個一分鐘,讓三葉寫完名字……

  「……本來想告訴妳……」

 「不論妳在世界上的哪一個角落,我一定會再去見妳。」

──《你的名字》,小說,第 202 頁

二、 文本回顧

於本章節,筆者先說明電影中的相關設定,諸如宮水一家的巫女體質、組扭編織、口嚼 酒等,期以彰顯「黃昏之時」的重要性。

(一)宮水一家的巫女體質

在糸守小鎮的宮水一家,其巫女血統讓她們得以和另一個時空的人互換靈魂。此事來得 突然,居住在東京的男高中生─瀧,一日驚醒,赫然發現自己變成名為三葉的女高中生!乍 看又是一則時空穿越的窠臼,新海誠卻能賦予深意於這段奇異歷程:糸守小鎮即將被彗星摧 毀,三葉和瀧必須及時通知居民避難,方能保全大家性命。

(二)組扭編織、口嚼酒

過去的一場大火導致古代文書付之一炬,故糸守的傳統文化組扭編織、口嚼酒等,均徒 具形式,後人並不知悉其中真義。所謂「組扭編織」是把多種繽紛的細線纏繞成一條繩子, 完成後呈現各種圖案。而此條費時費工編織成的「組扭」,三葉先以其為髮帶,爾後轉贈瀧, 瀧則將其綁於手腕作為幸運繩;此繩可謂兩人相遇相知的憑證與羈絆。外婆如此說道,把線 連結在一起是「結」,把人連在一起也是「結」,時間的流動亦同,此為神明的名字和力量; 組扭編織亦是神明的技術,展現出時間的流動。此不僅深化組扭的意涵,亦優美詮釋出抽象 的時間觀念。

而口嚼酒是三葉與瀧得以相見的關鍵之一。何也?外婆說道:「不論水、米或酒,只要是 把食物放入身體的行為,也叫做『結』。因為進入身體的食物會和靈魂連在一起。」(p.88)瀧 亦被告知此口嚼酒為三葉之「半身」,意即靈魂的一部份;因此,儘管三葉已死亡三年,當瀧 飲下三葉的口嚼酒,即能與三葉再次進行暌違已久的靈魂互換。

(三)黃昏之時

文本中提及「黃昏之時」又稱「分身之時」,言簡意賅地埋下絕佳伏筆。日語中「彼何 人(tasokare)」為「黃昏(tasogare)時分」的語源;由於傍晚非屬晝夜,兼以人的輪廓變得 模糊、無從辨識,於此時可能遇到妖魔或死者,故亦可稱「逢魔時刻」。此外,文本中亦說 明,於糸守小鎮,當提及「傍晚」,「分身之時」是最常聽聞的說法。由此可以推測,新海誠意圖結合「逢魔時刻」和「分身之時」二說,讓三葉與瀧終得相會於黃昏之時。

三、探究分析

根據民用黃昏的定義(註一),黃昏時間由太陽落到地平線以下(太陽仰角0°)開始計算,結束於太陽位在地平線下方6°時(即太陽仰角-6°),然而,當人們位於地球表面不同位置太陽的仰角要如何計算呢?

由於地球自轉之緣故,人在地球表面觀測太陽,可得太陽沿著赤道或緯圈面做相對運動, 亦即,假設以地球為中心(圖一中深藍小球),以人的視角看太陽每日的運動軌跡,可視為 太陽每日環繞地球一圈,以圖一中大球上的橘色圓圈為太陽某日期環繞地球的軌道,太陽在 一年內的不同季節(日期)直射地球的不同緯度,最北為夏至時太陽直射北回歸線,最南則 為冬至時直射南回歸線,如圖一。

圖一 地球表面上觀測到的太陽軌跡示意圖

假設太陽環繞地球的軌道為圓形(不考慮遠日點和近日點之影響),日地距離為 1AU,θ1為太陽一年內某日期直射之緯度(本文定義北緯緯度為正角,南緯緯度為負角),太陽軌道位於平面z=sinθ1上,軌道半徑為cosθ1,因此太陽軌道方程式為

再假設單日內太陽與軌道圓心連線掃過的角度為太陽的方位角θ2(如圖二),

圖二 太陽直射地球緯度角θ1與方位角θ2示意圖

而方位角360°對應 24 小時,亦即方位角每轉動15°,意味著時間經過一小時。由以上條 件可得太陽的位置為

考慮觀測者所在之地平面,如圖三

圖三 觀測者所在位置地平面示意圖

假設觀測者所在緯度為θ3 ,無論觀測者所在之經度為何,其同日太陽軌道皆相同,為方 便討論,不妨假設觀測者 x 座標為 0,則觀測者位置坐標為

因此地平面之法向量可為

而地平面方程式為

利用地平面法向量與太陽的位置向量求得太陽仰角之餘角(註二),即可得仰角,如圖四所示:

圖四 太陽仰角示意圖

電影場景中,兩人見面日期為 10 月 4 日,當日太陽直射緯度θ1=-5.3°,見面地點是日本岐阜縣飛驒市,所在緯度θ3約為36.23°令方程式(1)中,繪製函數圖形如圖五

圖五 太陽仰角y對方位角x的函數圖形

觀察太陽仰角與時間的關係,取出圖五中代表太陽仰角為0°的方位角θ2=176.103,代表太陽的仰角為-6°的方位角θ2=183.564,因此太陽在軌道平面上轉動方位角

轉換成時間就是

在當日當時當地,黃昏之時只有短短的 29 分鐘,以致於三葉無法及時寫完名字,令人然,可不可以再延長一分鐘呢?

在文本中,三葉曾經抱怨糸守當地日照時間短,那麼,如果能移動到其他日照時間長之處,黃昏之時是否就能增加?運用相同方法計算同日期(10 月 4 日)各緯度黃昏時長,得表一如下。

觀察表一,我們發現日照短的高緯度地區,黃昏之時反而較久!為什麼呢?

圖六 北緯 23.5 度太陽仰角 y 對方位角 x 的函數圖形

圖七 北緯 67.5 度太陽仰角 y 對方位角 x 的函數圖形

由圖六圖七可知,高緯度地區黃昏起迄點的割線斜率絕對值較低緯度小

由於仰角變化量相同,所以與方位角變化量Δθ2成反比,因高緯度之較低緯度小,故高緯度的Δθ2較低緯度大,以致黃昏時距較長,所以瀧跟三葉如欲增加一分鐘的見面時間,必須移至北緯 39 度之處(如岩手縣),然而兩地相距 268 公里,即使搭乘時速 200 公里的民用直升機也需費時 78 分鐘!真是令人遺憾,「多一分鐘」礙於現實而無法達成。

四、結論與建議

「黃昏之時」有 29 分鐘,應足夠讓兩人寫完名字;但接下來會出現一個問題:瀧寫的不 是名字,而是「我喜歡妳」。那麼,即使黃昏之時再久,三葉依舊無法得知瀧的名字。為什麼瀧要這麼做呢?

這是因為,三葉不知道自己比瀧的時空早了三年,當她特地前往東京尋找瀧時,瀧冷淡 的反應讓她心碎不已。爾後,瀧透過三葉的身體記憶,明白其心路歷程,因此他決定,這一 次,換他不論天涯海角地尋覓三葉;就算她忘記他也無妨,只要她活下來、記得他的心意即 可。所以,瀧想單方面獲得三葉的名字,這是一種守護的心情;其中關鍵,在於一定要算好 「黃昏之時」的長短,太早寫,情境不對味且有被發現之虞。對瀧而言,最完美的設想是, 三葉寫完名字之後剛好消失;所以算出這 29 分鐘,著實意義非凡。瀧要拯救的不只是系守, 他真正最想做的是守護三葉,包含生命和心。

因此我們建議,瀧可以用前 26 分鐘,敘舊、談心、想未來,留 3 分鐘提議寫名字:1 分鐘偷寫告白,1 分鐘讓三葉寫名字,1 分鐘當作緩衝;如果沒事做,就執起三葉之手、淚眼相 對(她不要偷看手心即可),以上。

註一 本文採用民用黃昏定義(civil twilight)

http://aa.usno.navy.mil/faq/docs/RST_defs.php

註二 由內積的定義,(兩向量的夾角)

移項之後可得 cos(兩向量的夾角)