兩小時內完成馬拉松 (一)

在北京舉行的第十五届世界田徑錦標賽中, 來自東非的Etitrea(厄立特里亞)的Ghirmay Ghebreslassie, 以2:12:28的成績, 奪得男子馬拉松的金牌。雖然這個成績與現時的世界紀錄還有一段距離, 但現時Ghirmay還不到二十歲, 只是個青少年, 相信日後仍有相當大的進步空間。

自有世界性的田徑比賽以來, 有幾個紀錄的「心理關口」, 一是「四分鐘內跑完一(英)哩」, 第二個是「十秒內跑完100米」。前者在1954年的英聯邦運動會中, 由兩位運動員首次達到了, 後者則是在1968年, 亦是由有兩位運動員首次突破, 如今的是, 「兩小時內完成馬拉松」。

現時除了幾個世界性的運動會有馬拉松項目外, 每年在世界名地, 有超過一百個馬拉松的比賽, 包括每年二月的香港「渣馬」, 和「世界馬拉松大滿貫」, 即波士頓馬拉松、倫敦馬拉松、柏林馬拉松、 芝加哥馬拉松、紐約馬拉松、東京馬拉松，以及两年一次的世界田徑錦標賽馬拉松, 和四年一次的奧運會馬拉松。

每個地方都可以自由舉辦馬拉松, 但如果想要比賽紀錄得到國際田徑總會(IAAF) 的認可, 就必須符合嚴格的賽道要求: 標準馬拉松的距離為42.195公里; 起點與終點之間的直線距離, 不能超過賽道長度的一半; 終點比起點的水平落差, 不能超過一千份之一。這兩點都很易理解, 走直線當然會比彎路快, 和走下坡當然會省氣力和更快。

世界第一個馬拉松比賽, 是在1896年舉行, 之後的二十多年的比賽中, 都因為沒有標準的賽道長度, 紀錄沒有被認可, 但是在數字上大概是三小時左右。直到1921年, 才由國際田徑總會定立了標準長度, 之後的紀錄才被認可, 而且不斷提升: 1925年, 突破2:30; 1952年到1954年間, 英國的Jim Peters 連續四次破紀錄, 不但突破2:20, 還在三年內將紀錄提升三分鐘! 1967年, 澳洲運動員Derek Clayton打破2:10之後, 過了36年後的2003年, 才由肯雅運動員Paul Tergat打破2:05。到現時為止, 最佳紀錄是在去年由另一位肯雅運動員Dennis Kimetto所創的2:02:57。

「兩小時內完成馬拉松」, 要待何時呢?

人類的體能是有極限, 不大可能無休止的提高, 但早在1991年, 有一名醫學院學生曾研究過, 認為馬拉松的極限, 是1:57:58, 在他發表研究結果之前, 馬拉松的紀錄是1988年的2:06:50, 亦即有差不多9分鐘的提升可能性, 比起現時的紀錄, 還有5分鐘的提升空間!

現時, 英國的一位教授Yannis Pitsiladis, 領導一個名為“Sub2Hrs”( 姑且譯作《兩小時以下》)的研究計劃, 他們深信在5年之內, 運動員不靠藥物, 可以達到「兩小時內完成馬拉松」的目標。

多如「天上繁星」定「恆河沙數」?

「恆河沙數」出自佛經中的《金刚经》, 而「天上繁星」, 相信是近代詞語吧? 這兩個都是常常用來形容「很多很多」的形容詞。然而是那個數目真的比較多呢?

在十多年前, 有天文學家提出, 究竟是宇宙內的星星多, 還是地球上所有海灘上的沙粒多呢? 於是他們開始對此題目作出研究, 而範圍更加具體, 就是比較「可觀測得到」的星星, 和地球上所有沙粒的數目。

這當然不是一件簡單任務。首先是找出宇宙內「可觀測得到」的星星的數目, 然後是沙粒的數目。

研究的程序, 最先是選定宇宙的某一部份, 量度其中的「照明度」, 即有多少光能在那範圍內, 然後利用該數據來推算有多少顆星星在那範圍內。簡單來說, 就是通過統計學的方法, 找出一顆「典型」、或「平均值」的星星所發出的光量, 就可推算出要有多少顆星星, 才能在宇宙的那範圍內, 產生那「照明度」。

知道宇宙的某一部份有多少顆星星, 下一步就是要找出「可觀測得到」的宇宙有多大。

天文學家們現時已知的最新數據, 宇宙有138億年的歷史, 還是在不斷的「膨脹」中, 不過, 可以假設現時「可觀測得到」的宇宙, 是一個半徑為138億光年的球體。基於這一系列的假設和數據, 天文學家們推算出「可觀測得到」的星星的數目, 是7字後面加22個0, 姑且叫做七百萬億億吧, 那是70,000,000,000,000,000,000,000顆星星。

找出了天上的數目, 再回來看地面。

不要以為「近在眼前」的會比「遠在天邊」的容易, 一開始時, 研究人員們也感到茫無頭緒, 但有一假設, 就是非洲的撒哈拉沙漠中的沙粒的數目, 是地球上所有沙粒的一半, 那問題就好辦得多了。研究人員測量出撒哈拉沙漠的面積, 找出沙層的平均深度, 從而計算沙的總體積, 再找出一粒「典型」、或「平均值」的沙粒的體積, 餘下的, 就只是些小學程度的算術題了。最後的結果, 是7字後面加21個0, 姑且叫做七十萬億億吧, 那是7,000,000,000,000,000,000,000粒沙。

看來是星星的數目是沙粒的十倍, 但研究人們亦表示, 星星的數目比較真確, 而推算沙粒的方法可能會有十倍的誤差呢。


想起一首舊歌, 由黃鶯鶯原唱的《哭砂》, 葉倩文曾唱過廣東話版本《秋來又秋去》。

https://youtu.be/35DEgzRsLrg

 

 

「潮」科技產品與長者

一向以來, 這兩個名詞似乎都是風馬牛不相及。在印象中, 那些「潮」科技產品, 似乎只屬於年輕、喜歡跟貼潮流的一代, 一有新產品上市, 就不惜一切, 但求最快獲得, 否則有可能被同伴們取笑out, 至於長者們, 當然有些也會「跟得很貼」, 但有些可能是因為教育背景, 不那麼容易跟得上, 又或是不想在那方面花費太多。

其實有不少長者, 是因為對新科技有恐懼感, 害怕在使用時出錯。例如十多年前, 個人電腦還不如今天的普及, 有不少當年還是中年的人仕, 完全不敢去碰兒女們的電腦, 理由不外是「怕搞壞咗」, 和「怕㩒錯制, delete晒所有嘢」等。更普遍的, 是害怕使用自動提款機了。香港的銀行開始使用自動提款機, 已是大約在35年前, 亦是很多當年還是三、四十歲的人仕, 已害怕使用, 最多的理由是「如果㩒錯制, 唔見晒啲錢點算」, 和「始終是揸個紅簿仔安全啲」。

近日偶然遇見一位獨居的「古來稀」的朋友, 雖然在十多年前做過心臟手術, 現時的健康狀況不錯, 而且還很活躍。在閒聊之間, 發現她的手腕上, 戴著一個橙色的智能手環, 心想她也這麼「潮」啊, 細聽之下, 原來那是她的兒子給她買的, 還把她在網上與兒子和孫兒等放在同一群組中。據她說, 兒子還給她買了智能手機, 切定了快撥鍵, 還有平板電腦, 在其中安裝了社交媒體軟件, 可以用來與他們互相傳遞文字信息和打電話。

她所戴著的智能手環, 能夠記錄她日常行走了多少步、甚麼時候活動、甚麼時候靜止, 還可以記錄她的睡眠狀況等, 只要她在家中, 智能手環就會利用其藍牙功能, 通過平板電腦, 自動把那些數據上傳到互聯網。據她說, 她的兒子每天都會給她打電話, 但如果她偶然在早上起床比較遲, 或是早上沒有出街, 她的兒子就會提早給她打電話, 問她是否一切安好。原因是她的兒子可以在網上看到她的活動數據, 如果她比正常的活動少, 是否是因為她有病或身體不適。

這一點非常重要, 尤其對那些獨居的長者, 他們的家人, 反正一日到黑, 都是手機不離手, 何妨利用這些「潮」科技產品, 留意著長者的活動狀況呢?

 

金從那裡來(四)

金礦除了主要經地殼變動、造山運動等的地質因素而形成之外, 竟然有些是經過生物過程而生產出來的。

近幾年來, 專家發現, 在一些露天金礦中的細小金粒, 上面都有一些細菌, 但有兩種細菌共佔整體的90%, 在進一步研究後, 發現那些小金粒, 竟然是由那兩種細菌「生產」出來的!

在自然環境下, 金會以離子的狀態存在, 而且是可溶於水中, 但肉眼是無法看得見。另一方面,細菌也如一般生物一樣, 需要金屬如鐵、銅等, 作為營養來生長 , 但重金屬如金、銀等, 對一般生物卻是毒素! 有趣的是, 那兩種細菌, 從水中吸收了金離子, 卻能夠生產出一種特別的分泌物, 不但能化解金的毒素, 還能把再金排出體外, 成為金的粒子, 累積起來, 形成細小的金粒, 進而形成金礦。這個過程, 是為「生物礦化」。

研究人員已經在實驗室的環境中, 成功紀錄得那兩種細菌「生產」金的過程。他們早已發現, 在海水、地下水、和其他水源, 都含有金離子, 現時越來越難再發現有開採價值的金礦, 可研究是否可以利用「生物礦化」的技術, 從水中提取金。

不單是那兩種細菌可以進行「生物礦化」的過程, 澳洲西澳省的科學家, 發現在桉樹(又稱尤加利樹) 的葉上的最尖端處, 有微細的金的粒子。他們在進一步研究發現, 那些金是來自地面40米以下的地下水, 被桉樹的根所吸收而帶入樹體中, 但因為對樹體來說, 那些金是一種毒素, 樹體會盡力將之排走, 而最後排出到葉的最尖端。

行文至此, 想起Franz Lehar的名作之一, Gold and Silver Waltz

https://youtu.be/MMkyqcnQixY

金從那裡來(三)

雖然地球的核心中有大量的金, 但卻無法被開採, 那些金亦不會「重返」地殼表面。而地球表面的金, 是從天上掉下來的, 經過不同的過程, 凝聚在一起而成金礦。

現時的金礦, 通常出現在兩種環境下: 主要是深藏在地表下的, 和「露天」的金礦。露天金礦的金, 並不是直接來自39億年前的磒石或小行星, 那時落在地球表面的金, 經過三十多億年來的地殼變動, 早已被深藏在地表下, 但亦是由於地殼變動、造山運動, 在地表下的金礦被抬高, 再被風及水的侵蝕而暴露在地面, 形成露天金礦。

露天金礦不竟只是極少數, 現時主要產金的金礦, 還是那些深藏在地表下的。以現今產量最高的南非金礦, 深入地下四千米, 是離地面最深的礦藏。在那深處下, 因為較地面更接近地球熾熱的核心, 溫度是高得正常人類根本無法忍受的, 所以金礦裡面必須有冷氣, 否則礦工不可能在裡面工作。奇怪的是, 那些金礦就是偏偏在那些環境中存在, 而且都是在堅硬的石英岩中。

這是要多得地球熾熱的核心的幫忙。在幾十億年來的地殼變動中, 來自磒石或小行星的金, 被帶到地面下的深處, 在高溫度和高壓力下, 泥土中的金熔化, 與大量的地下水混在一起, 週圍的泥土變質成為堅硬的岩石, 金和水被困在其中, 一則集中在一起, 二則造成岩石中的空隙, 成為岩石中的「弱點」。

在地殼變動中, 往往出現不同強度的地震, 造成岩層斷裂。岩層最容易斷裂的地方, 當然就是岩石中的「弱點」處。岩層在那些存在空隙的地方裂開, 空隙中的高壓被突然釋放, 本來處於高溫和高壓下的水, 在剎那間化成蒸汽, 混在裡面的金, 瞬間沉澱出來, 形成日後的金礦。當然, 在過去的億萬年中, 有些「潛在」金礦在未被開採之前, 又因地殼變動而重新被「困」, 再反複經歷形成金礦的過程, 令金礦的「含金量」反複增加。現時世界上80%以上有開採經濟價值的金礦, 都曾經歷過類似的地質歷史。地質學家也是根據此等地質歷史, 較容易尋找到「潛在」的金礦。

金從那裡來(二)

金是罕有貴重金屬, 歷來產量都很有限, 在十九世紀中業, 曾經出現過一場「淘金熱」, 令美國加州的三藩市被稱為「舊金山」, 及較後的澳洲維多利亞省的墨爾本被稱為「新金山」, 皆因兩地都曾發現大規模的金礦, 世界各地的人, 大量湧去淘金。

該兩處的金礦, 都屬於露天金礦, 金以金砂的形式混在泥沙之中, 可以用最原始、簡單、以水冲走泥沙的方法, 剩下的就是重得多的金砂了。但有些深藏在地面下幾千米的金礦, 就沒有那麼容易開採了, 而且含金量必須要在一百萬份之三以上, 才有開採價值。

金真的是那麼罕有嗎? 如果能夠將地球所有的貴重金屬, 包括金、銀、及白金等全部開採出來, 可足夠鋪滿整個地球的表面, 而厚度可有四米呢! 但很可惜, 那些貴重金屬都只是在地球的核心中, 壓力和溫度都極高, 根本沒可能去開採。那麼地球表面的金是從何而來的? 金礦又是如何形成的?

地球大約在45億年前形成, 初期只是一團熾熱的氣體, 慢慢的冷卻而成一團熔岩, 在冷卻的過程中, 較重的物質, 包括那些貴重金屬, 都下沉到地球的核心, 永遠存在那高壓、高溫的液態下。大約在39至41億年前的二億年間, 當時的地球還未形成如現時的大氣層, 在太陽系中發生了一場災難性的事件, 被稱為 Late Heavy Bombardment, 有大量的小行星和隕石, 撞擊地球、月球、和其他太陽系中的行星, 在地球表面形成大量的隕石坑, 及更大形的隕石盆地, 而其碎片則留在地球表面, 估計物質的總重量達到地球重量的1%。有些小行星和隕石, 就如上兩星期在地球的外圍掠過的白金小行星, 含有那些貴重金屬, 撞擊地球後, 請留在地球的表面, 之後在地球上的造山運動、風水侵蝕、滄海桑田, 把那些貴重金屬帶到地面以下不同的深度, 和在不同的地質結構中。簡單地說: 金是從天上掉下來的。