那些年,國立編譯館沒說的事...愛迪生沒有發明電燈炮、蔡倫不是第一個造紙的

國立編譯館課本(@張哲生


許多人小時候念的課本是出自國立編譯館,課本中的故事具有「激勵人心」、「鼓勵向上」、「科學啟發」與「政治宣傳」等效果,但是那年代的國立編譯館與課外讀物說的都是真的嗎?還是那年代的"假新聞"呢?就讓我們繼續看下去。


▌月球上看得到萬里長城嗎?
學生時期,學校的老師上課會跟我們說:「第一個登上月球的阿姆斯壯說,中國萬里長城是從月球唯一可以肉眼看到的人工建築。」,從老師的眼神中還可以透露出一點那種中國人驕傲的光芒,但事實上真的如此嗎?

月球上看得到萬里長城嗎?(@NASA


長城的寬度大約 2~6 公尺,比地球上絕大多數的高速公路都還小,從基礎的推論根本就沒有所謂的「肉眼」就可以看到長城的科學根據。最早的說法起源在 1754 年,當時英國古物學家威廉.斯圖克利(William Stukeley)在一封信中提到了長城,形容他長達 42 英里( 130 公里),即使在月球也能看到他。而另外根據《南華早報》的報導,在美國應該是起因於 1932 的一個專門報導科幻類型的電視節目《信不信由你》(Ripley's Believe It or Not!) ,主持人里普利(Ripley)滔滔不絕的說,長城是"人類最偉大的傑作,是人類唯一能從月球上看到的建築。"

幾年後的 1937 年,一位冒險家理查德.哈利伯頓(Richard Halliburton)在他廣受歡迎的《奇蹟之書》(Book of Marvels)中,做出了類似的推論,書詳細描述了這樣的東方奇觀,然而他的說法就樣基督教徒傳送福音一樣的擴散,但理查德當時的說法,既不是科學驗證,也非推論。另一位名為亨利.諾曼(Henry Norman)的英國作家在他 1904 年出版的 《遠東人民與政治》(The People and Politics of the Far East)一書中寫道,這堵高牆值得享有"從月球可見的唯一地球人工建築"的美譽。

但直到人類真正登上月球,這樣的「長城理論」受到人們的好奇,經由美國太空總署(NASA)轉述 1969 年阿波羅 11 號登月任務的指揮官阿姆斯壯(Neil Armstrong)對此問題的回覆:「從月球上看不到任何人造物體,而且他的同僚也看不到。」阿波羅 12 號的太空人艾倫.比恩(Alan Bean,史上第四位在月球漫步的太空人)也有同樣的說法:「從月球看地球,能看到的是一個美麗的球體,大部分是白色的,還會有些藍色與黃色的斑點,也會看到一些綠色植被」,他也補充道,在那樣的比例下不可能看到任何人造建築。從《美國科學》(SCIENTIFIC AMERICAN)報導中,NASA的另一位太空人傑弗瑞.霍夫曼(Jeffrey Hoffman)他曾在 1985 年至 1996 年執行過五次太空飛行任務,他說他未曾見過這堵牆,他也試著找出金字塔,但也未能看出。

2003年中國電視節目訪問中國第一位登上外太空的太空人,詢問對此問題的實際情況,楊利偉表示:「地球很漂亮,但我還是看不到我們的長城。」而在 2015 年時,俄羅斯第 101 位太空人謝爾蓋.沃爾科夫(Sergey Aleksandrovich Volkov)從國際太空站與地球電視臺連線時,回答:「我看不到中國的長城,不過可以在夜晚看到中國發光的道路。」很顯然地在 100 多年前,人類尚未登陸月球的傳說,在多位太空人的實際經歷下,已經獲得具體的答案。



▌蔡倫是第一位造紙發明家?
過去課本教導東漢(25 ~ 220 年)宦官蔡倫( 62 ~ 121 年),他不但發明紙還有頂尖的造紙技術,利用桑樹的樹皮和植物纖維研磨成漿,然後將其鋪平曬乾後取用,不但大幅減輕竹簡的重量,成本又比縑帛材質來的便宜,蔡倫堪稱是東漢時期的「Double A」,但「紙」真的是蔡倫發明的嗎?

埃及莎草紙 《亡靈之書》的一部分(@WIKI


在 1957 年,中國陝西省西安市東郊的灞橋區出土了西元前 2 世紀的古紙-灞橋紙。經科學鑒定,灞橋紙是以大麻與苧麻的纖維製作而成,其特性具有平整與柔軟,在當初被視為是中國最早的紙。但 1986 年,在甘肅省天水市麥積區的放馬灘墓群中發現西漢時代的古紙,該墓群為西漢文景時期( 西元前 180 ~ 141年)墓群,在出土的紙中,因積水受潮呈現破碎情況,但殘餘的紙片中,古紙紙面光滑平整、質地軟薄,放馬灘紙是目前中國考古最早的紙。從上述兩點考古可以發現,不管是灞橋紙或放馬灘紙都比蔡倫發明的紙早了兩三百年。

但放馬灘紙也非世界第一個有紙的地方,目前考古發現,古埃及人已經在使用莎(讀音ㄙㄨㄛ)草紙,紙的英文paper便是出自莎草紙拉丁文 papyrus 改變而來,著名專業的韋氏字典(Merriam-Webster)在Papyrus一字中引述 Discover 雜誌 Jonathon Keats 在 2020 年 6 月一篇報導,該文指出埃及莎草紙記寫著金字塔建造與航運紀錄,已經有 4600 年歷史,也是目前國際公認最早有紙的國家,在當時有羅馬、拜占庭、希臘和義大利等多個國家使用,因此西漢的蔡倫並非世界上首位發明紙的人,也非首位有造紙技術的個人與國家


▌候風地動儀
了解地震是人們上百年來的科技追求,根據西元 445 年范曄所著的《後漢書.張衡傳》曾經記載,當時堪比現在數發部部長兼國科會主委兼氣象局長等的張衡發明一種可以偵測地震的機器,名為「候風地動儀」,這部機器外型有如圓形「酒甕」,斷面直徑八尺,「酒甕」內部中央有一根頗具重量的「都柱」,這根柱子可向八個方位傾側或傾擺,「酒甕」外部在八個方向上各有一個龍頭,龍頭下各有一隻蟾蜍,張口對著龍頭,八條龍口中各含一顆銅丸,只要都柱向某一方傾側時,外部的龍口就會張開使得銅丸落下,掉入蟾蜍口中,借以得知地震的方向。

復刻版候風地動儀(@新浪

這部機器當時就放在首都洛陽南二里的靈臺(相當現代的天文台),然而在西元 134 年 12 月 13 日時,這台機器的一側龍嘴中的銅球忽然落下,張衡發現後急忙稟報皇上,並據銅球掉落方向,張衡推斷距洛陽幾百公里外的隴西(現今甘肅等地)發生大地震,滿朝大臣們都不信張衡的說詞,因為當時洛陽一點動靜也沒有,但就在幾天後隴西信使來報,這時皇帝跟大臣們才真正對信服這台機器起來,可惜的是,張衡用候風地動儀測出隴西大地震的隔年,不幸因病去世,而候風地動儀也莫名消失。

在 1951 年,中國古代科技史學家王振鐸根據《後漢書.張衡傳》中 196 個字記載,復刻出張衡的候風地動儀,並將他放在北京博物館裡展示,在 1972 年美國尼克森總統訪問中國時,還特地去看了台機器,但在 1976 年中國發生唐山大地震,這台復刻版的候風地動儀卻完全沒動靜,於是人們開始懷疑這台機器毫無作用,只能算是工藝品,就連王振鐸的好友,中國地球物理學家的傅承義都當面指責,並說:「房樑下吊塊豬肉都比你那模型強。」

就在中國多位科學家與民眾的懷疑中,中國政府悄悄的將學校課本有關張衡候風地動儀的章節刪除,因為僅憑 196 個字就要復刻一千多年前的「黑科技」實在頗為艱鉅,更何況候風地動儀機器本身我們無法得知其準確性或范曄的《後漢書.張衡傳》描述的真實性程度,只為了彰顯民族情感來美化中國古代先進,卻忘了基本科學驗證的心態實在不可取。臺灣在 1992 年省聯考試中對於張衡的這部機器稱為「候風地動儀」,但在 1999 年的國中教科書中,認為「候風」「地動」是兩個不同的東西,前者測風向,後者測地震方位,因此將候風字眼刪除


▌蔣中正的魚兒往上游?
早年小學二年級上學期的國語課本,第三冊第 12 課《蔣總統小的時候》中,這麼寫關於 先總統 蔣公小時候看著河裡的魚「逆流而上」故事,課文中寫道蔣公心裡的想法:「小魚都有這麼大的勇氣,我們做人,能不如小魚嗎?」但你有沒有想過,那邊真的有什麼魚種真的迴游嗎?

<蔣總統小的時候>(@管仁健

我們知道蔣中正小時候住在浙江省奉化縣(今為奉化市)溪口鎮,蔣中正老家附近確實有剡溪這麼一條溪,然而魚兒會逆流(迴游)的魚種大約有:鮭魚、鰻鱺金槍魚鮪魚松江鱸鰻魚沙丁魚鰣魚小黃魚等,除了鮭魚、松江鱸、鰻鱺、鰻魚屬河/海魚種外,其他大多屬於海魚。但鮭魚屬於高緯度,中國的鮭魚多分布在黑龍江與鴨綠江一帶、松江鱸多在東海黃海一帶、鰻鱺則在四川省境內、鰻魚身形較為長且幼魚時呈現透明色。就現實的情況推斷,蔣中正看到魚兒往上游的情況,機率應該極小。也希望當時國立編譯館編輯此篇文章的長輩可以出來說明。



愛迪生發明燈泡?
年紀稍長的人小時候一定會讀過,愛迪生發明電燈泡(白熾燈)的故事。愛迪生為了發明比煤燈更好的照明設施,因此不斷的嘗試燈泡的發光裝置,他嘗試了超過數千多種材料,也進行了數千多次的實驗,1879 年 10 月 21 日,愛迪生在實驗室裡,最終把到「鎢」這種材料放到燈泡裡,才成功製作出世界上第一個燈泡。然而這種正面的事蹟,大人們總是會來一點心靈雞湯,告訴大家愛迪生那句千古名言:「天才是 1% 的靈感,再加上 99% 的努力(Genius is one percent inspiration and ninety-nine percent perspiration.)。」

1931 年 10 月 18 日,愛迪生逝世享壽 84 歲,當時的美國總統胡佛便提議,應該在晚上 10 點熄燈來表示對這位偉人的哀悼,於是三天後在 1931 年 10 月 21 日,全美從東岸到西岸,甚至連自由女神手上的「火把」也都熄燈敬悼這位發明家。從此之後愛迪生、發明家、電燈泡就緊緊分不開了。

愛迪生發明電燈炮?(@wallpapercave

但電燈泡真的是愛迪生發明的嗎?其實當初愛迪生在申請專利說明書上,就已經透露玄機了,愛迪生充其量是「改良」電燈的人,而非「發明」電燈泡的人。德國精密機械發明家戈培爾 (Henry Goebel)曾表示,他在 1854 年的時候,便設計了首個碳絲電燈泡,但當時沒有申請專利,也沒有具體的工作記錄,因此後續引發與愛迪生的專利訴訟戰而落敗。

愛迪生電燈專利(@截自美國智慧財產與商標局)


時間來到 1874 年,兩名加拿大的電氣技師鄔爾德與艾文思(Henry Woodward、Matthew Evans)申請了一項在玻璃燈泡中加入氮氣,並通電讓碳棒發光,但他們已經沒有足夠的財力繼續提升他們的發明,於是在 1875 年便把專利賣給愛迪生。不過故事還沒結束,1848 年,一名年僅 20 歲的英國人約瑟夫.威爾森.史旺(Joseph Wilson Swan)已經在研發電燈,他藉由前人的研究啟蒙,嘗試使用金屬作為燈絲,他使用由漢佛禮.戴維(Humphry Davy)爵士所發明的「鉑」來作為燈絲,但鉑絲成本極高、熔點低導致耐受性較差,於是史旺改用碳材質作為燈絲使用,碳的耐受性較佳,但碳在空氣中容易與氧結合而燃燒,因此他製作一個鐘型玻璃,將碳絲放在容器裡,並將鐘型玻璃裡的空氣抽空,而這樣的試驗讓碳絲維持十多小時的照明,雖然時間不長,但已經有技術上的突破,而這時愛迪生才剛出生。

史旺持續他的電燈泡研究,但電燈泡的先決要件就是:燈絲、真空、電壓,燈絲已經初步有解方,但當年的真空技術與電壓穩定度都未成熟,他持續研究 13 年後就暫停他的電燈泡研發,這時愛迪生已經是 13 歲的報童。1875 年,真空技術已經成熟,且世界已經出現穩定的直流電發電機,他於是重新啟動電燈泡的研發,這時他發現,過去他利用電池供電,因此對於低電阻碳絲的缺點沒被凸顯,但現在直流電的電流通過,碳絲的使用變得不堪一擊,因此史旺持續在材料的開發。而愛迪生也在這時候發現到史旺這項研發,愛迪生已經不是當年的報童,他已經是發明留聲機與發報機的明星發明家,愛迪生認為電燈泡將來一定會成為家戶的必需品,於是愛迪生便要求旗下的員工積極研發電燈。

史旺這邊,終於皇天不負苦心人, 在 1878 年公開他的電燈泡,雖然碳絲問題在隔年的 1879 年才解決,同年,愛迪生也展示他的碳絲電燈泡,不過這並不影響史旺在英國申請碳絲真空玻璃罩電燈泡的專利,在 1880 年底時,史旺已經獲得英國政府頒發的專利,史旺更在《自然》期刊中撰文批評愛迪生使用了他的技術.而愛迪生雖然早了史旺向美國申請專利,但美國政府認愛迪生的該項發明是基於史旺發明上進行延伸,因此認定愛迪生專利無效,愛迪生不斷上訴,終於在 1889 年拿到了電燈泡的專利,但這時史旺的燈泡在英國已經是當紅商品,而愛迪生的商業帝國為了進軍英國,因此愛迪生向史旺購買專利,且兩人並和開「愛迪萬」(EdiSwan)公司才獲得解決。1904 年來自匈牙利的化學家賈斯特(Sándor Just)與克羅埃西亞發明家漢納曼(Franjo Hanaman)發明鎢絲專利,該技術利用將鎢粉與碳結合製成細線,並加熱去除製程中氫氣與水蒸氣,後續也在美國取得專利。

顯見愛迪生不但不是第一個發明電燈炮的人,也非第一個將鎢絲放入電燈裡的人,因此愛迪生發明電燈炮的故事就是所謂的商業「認知作戰」,後續愛迪生與天才發明家特斯拉的故事比電燈泡更為精彩,也凸顯愛迪生其實是一位心機重城府深的慣老闆。





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