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Tag Archives: 科普
壅塞學
有時候,明明路面上並沒有路障封窄行車線,也看不到有任何的交通意外,路面的車輛似乎亦不是特別多,為什麼仍然會塞車呢?不知道大家有沒有留意,這個現象通常會出現於一些大型行車斜路附近? 其中一個合理的解釋,是因為司機在上斜的時候,會不自覺地把車速減慢。後來的車輛,在前車車速減慢的情況下,為了避免碰撞,也只好減慢車速,甚至比前車更慢,在連鎖效應之下,自然會出現塞車現象。 因此,當你看見塞車時,塞車的情況已經持續了好一段時間。這種滯後現象說明了,在塞車的時候煩躁響鞍,其實一點作用也沒有,因為其實塞車早已在數十分鐘甚至是數小時之前已經形成了。與其心煩氣躁,倒不如了解多些壅塞學,研究一下在什麼情況下最容易塞車吧!
塞車
乘巴士的上班族,最怕的事情就是塞車了。除了生悶氣以外,你又有沒有想過,是什麼導致塞車的呢? 先回答一個問題:為什麼水管變窄時,水流會變得快;但當天橋通道變窄時,人群反而會塞住呢?如果用粒子特性來解釋的話,水就是「牛頓粒子」,而人就是「自我驅動粒子」。兩種粒子的最大分別,在於只有後者才有自由意志,而前者只會跟隨物理定律運動。 換個說法,人總是會想法子避免互相碰撞,作為人群的一員,每個人想移動的方向都不一樣。即使人群都想向同一目的地出發,每個人走的路總是有些分別。但水分子不一樣。當移動空間變窄,水分子並不會想「避開」對方,只會因互相碰撞而加快運動速度。 車輛是由人駕駛的,因此也具有「自我驅動粒子」的特性。如果馬路因為有車輛故障而要封閉部分路面,車速自然會因要避免碰撞而減慢,自然就會塞車啦!
溶化的冰塊
試想像以下兩個場景。 場景一:試想想在檯面上有一個冰塊,在你工作兩小時後,會融成什麼樣子? 場景二:假設你看到地上有一灘冰水。你可以把眼前看到的冰水還原成原來的樣子嗎? 在場景二中,你或許會覺得答案很簡單:不就是一個冰塊嘛?真的是來自冰塊嗎?我們很容易理解,在室溫的情況下,一個冰塊溶化成冰水的過程,但要把眼前的冰水還原,想像本來的形態,其實有無限個可能─可以是來自雪花或冰粒,可以是不同形狀的冰粒;就算是相似形態的冰粒,冰粒內的分子排列也近乎不可能還原出來。 科學家最愛的就是場景一所代表的前向過程(forward process),因為只要有正確的模型,就能夠精準地預測冰塊如何融化。但場景二所代表的後溯過程(backward process),卻牽涉到一個十分複雜、非線性的因果關係。從結果回溯至事件發生的成因,其實並不如想像般容易。