《大腦開竅手冊》
 關於腦的盲點、迷思、誤解，實在多得數不清。這本書不只幫你破除謠言，還要給你解決生活難題的實用訣竅，包括：長長久久的快樂要怎麼找？青少年該怎麼教？什麼時候學習語言最好？臨時抱佛腳到底有沒有效？還有該怎麼做，才能常保腦袋青春不老？……翻開《大腦開竅手冊》，先用科學知識補你的腦，幫助你更聰明、更勇敢、更成功的奧妙，都可以從你自己的腦袋裡找到！……《進來看看這本書》

 冉福得伯爵傳奇

沙格瑞

冉福得伯爵（Count Rumford）一七五三年出生於麻州的窩本（當時美國還沒有獨立），受洗時的名字是班傑明•湯普生（Benjamin Thompson），是一位平民，並不是一般所認為的伯爵。十九歲時和一位三十三歲的有錢寡婦結了婚，這個女士來自新罕布夏州，亡夫曾是新罕布夏州國民軍的上校。新罕布夏州的州長批准了這樁婚姻以後，為了讓湯普生可以跟女方門當戶對，很快就指派他在同一軍隊中擔任少校。

在美國獨立戰爭中，湯普生因為支持英國的一方，於是他拋棄妻女，跑到倫敦去，最後變成了掌管殖民地的副國務卿。任期內，因應英國軍隊的需求，他還做了一些科學研究。由於他在炸藥方面的研究，獲選進入皇家學會。湯普生因為有許多發明而名噪一時，這些發明包括新式爐灶、雙層蒸鍋、滴漏式咖啡壺。

湯普生三十一歲時獲英王喬治三世封爵，之後又到歐洲大陸去碰運氣，尋找財富。因為他對巴伐利亞選侯所提供的工作非常感興趣，所以在慕尼黑定居下來。他把瓦特（James Watt）的蒸汽機引進巴伐利亞，設計了慕尼黑的英式庭園公園，最後因為重新整頓軍隊以及文官系統，湯普生獲封為聖羅馬帝國的冉福得伯爵。他採用冉福得這個名字，因為那裡是他的發跡地，新罕布夏州的康科特（Concord）的舊名。

冉福得後來回到了英國，但這次是以巴伐利亞全權公使的身分出使英國朝廷，而再度歸國。喬治三世拒絕承認自己的子民變成外國使節。冉福得在憤怒之下又離開了英國，跑到法國去定居，當時法國正在和英國打仗。剛開始時，他受到熱烈的歡迎，後來甚至娶了拉瓦謝的遺孀，拉瓦謝在法國大革命時被送上斷頭台。最終，冉福得爭強好勝的個性戰勝了一切，而且直到一八一四年去世為止，可以說終其一生似乎都是算無遺策，無往而不利。

現在，我們對這位帶有傳奇色彩人物的認識，主要來自他在巴伐利亞所做的一些實驗。為了改善當地的軍備，這位新受封的冉福得伯爵在製造大炮時，考慮到在金屬上鑽孔所產生的熱。他認為削下來的金屬和原來的金屬應該具有同樣的熱性質：不論是削下來的一公克金屬碎片，或是原來的金屬塊一公克，若溫度上升一度，都需要同樣多的熱。因為金屬的本質並沒有改變。那麼熱是從哪裡來的？冉福得認為，熱必定是來自鑽孔時所做的功。他的概念是，熱並不像拉瓦謝所說的，是不滅的熱質流體，而是某種可以產生或消失的東西。力學能可以產生熱，熱也可以導致產生力學能。

冉福得正確認識到，根本就沒有什麼各自的熱流體，熱只跟運動或內部振動有關。他把這比喻成敲鐘：熱類似聲音，冷相當於低音，熱則相當於高音。溫度因此就像是鐘聲的頻率。敲擊一個熱物體，物體會發出「熱線」（calorific ray），而敲擊一個冷物體，則物體會放出「冷線」（frigorific ray），這個觀點可以追溯到古希臘哲學家普盧塔克（Plutarch）的《論寒冷的原理》（De Primo Frigido）一書。鐘聲並沒有使得鐘的本身有什麼短少，熱也是一樣。冷是東西本身的一個特性，而不是因為缺少熱。

冉福得利用聲音來做類似的比喻，向一位在日內瓦的同行皮克泰（Raoul-Pierre Pictet）講述自己的實驗：「瓶子中冰的緩慢振動可以讓溫度計發出低音。」根據冉福得的看法，兩個不同溫度的物體可以達到熱平衡，是由於熱物體吸收冷線，以及冷物體吸收熱線。他甚至認為在北方氣候生活的人皮膚比較白，而在南方生活的人皮膚比較黑，是因為白色反射冷線，以及黑色反射熱線的關係，這也是他一生遵守的規則，因此他在冬天總是穿白色的衣服。

｛本文摘自《溫度，決定一切》第二章｝

■ 睡得著，記得牢

科學新聞由SciScape提供

最新的研究發現，睡眠剝奪容易形成原本不存在的記憶，但是喝咖啡卻可以減低睡眠剝奪對記憶力的影響。

心理學家很早就發現充足的睡眠會幫助學習新事物、增加記憶效果。許多研究也指出睡覺會幫助記憶的固化（memory consolidation）：大腦會將短期記憶轉化為長期記憶儲存在皮質的許多區域。另一方面，剝奪睡眠或睡眠不足則會影響學習與記憶的效果。

德國的神經科學家利用認知心理學中一個名為DRM的假記憶測驗來觀察睡眠剝奪之後人們對於自己所記得事物的信心程度。參與實驗的大學生被要求先學習一連串單字，比如聲音、鋼琴、樂隊、音調、歌曲等等，然後一半的學生去睡覺，另一半的人被要求持續保持清醒；這些人分別在學習單字之後的第9、第33以及第44個小時進行單字辨認作業，指出哪些單字曾經看過，哪些沒有。科學家偷偷在這些測驗的單字中加入和學習的單字意義相關但是其實並沒有出現過的字，比如：音樂，藉此觀察記憶表現會不會因此受到影響。結果，那些睡眠被剝奪的人誤認「音樂」出現過的比例遠高於睡眠充足的人，而且對於自己的判斷很有信心。

然而，當這些睡眠被剝奪的人在進行單字辨認作業之前的一個小時先喝了帶有咖啡因的飲料，他們原本誤判的比例立刻顯著地降低了百分之十。這個實驗主要的研究者Diekelmann認為這個結果顯示睡眠剝奪的確會影響記憶固化的過程，形成原本不存在的記憶。

這篇研究成果發表於2008年七月在瑞士舉行的歐洲神經科學協會研討會（Federation of European Neuroscience Societies Forum, FENS）。

然而，英國劍橋大學的神經科學家McCabe向自然期刊（Nature）的新聞記者表示，這樣的結果不能直接證實睡眠品質和記憶力的關連，而且這種睡眠剝奪而形成的假記憶現象，也不能顯示所有人類記憶所造成的錯誤都會和睡眠不足有關。

雖然如此，這項科學研究倒是提醒了準備期末考試的學生在前一晚應該有充足的睡眠，因為開夜車唸書反而容易寫下錯誤答案；但同時也提供了另一個不得不熬夜的解決方法：只要你適當地喝些咖啡就好。

原始論文

Diekelmann S et al. (2008). Sleep deprivation produces false memories. FENS Abstract, vol.4, 023.12.

■ 雙面火星之謎—隕石篇
    科學家提出證據支持：大撞擊造成火星南北地貌的巨大差異！

南北半球地形的不對稱是火星最明顯的地表特徵：南半球是佈滿大小隕石坑的高地，北半球則是地勢平緩的平原地形（被稱為Bolealis盆地），兩者的平均高度差有4km。除此之外，底下的地殼厚度也有南北差異，如同水面的浮冰，南半球的高地形由較厚的地殼產生的浮力支撐，高地地殼足足厚了25km。根據其上的隕石密度推測，這個雙面半球地貌，大約形成在40億年前。...... 《詳全文》 

歡迎您完整轉寄本報，將優質科文知識介紹給您的親友，但未經授權請勿轉貼節錄於其他用途。

科學文化頻道 及 科文知識報
是由天下文化製作發行 所有內容著作權屬於天下文化及相關著作權所有人

科學文化頻道 http://SCC.bookzone.com.tw   天下文化出版公司   104台北市松江路93巷1號2樓 
TEL：886 2 26620012      FAX：886 2 26620007     與我們聯絡： service@cwgv.com.tw