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Archive for the ‘科學?魔法?’ Category
17 Jun

國能電費單

這篇於 2020-06-17 在臉書發表

結果還是寫了。。
電費暴漲嗎?大家都向國家能源局投訴,還要求半價折扣。人云亦云、還是貪小便宜?
既然在行動管制之前沒人投訴,那表示電錶讀數應該沒有問題。
問題在於計算方式?全部疊起來一起算是暴漲的原因?
完全錯誤。
我看過電費單,計算方式不但對用戶非常合理,而且還有折扣。問題在這折扣不是跟著用量等級(tier)來計算,而是以總用量來衡量:
0-200 kWh 折扣 50%201-300 kWh 折扣 25%301-600 kWh 折扣 15%> 600 kWh 折扣 2%
再強調一次,是 總用量,沒有分等級。
比如總用量是 600 kWh 的話,所得的折扣是 15%,並不是 (200 x 50%) + (100 x 25%) + (300 x 15%)。
這樣的機制是典型『劫富濟貧』的方式,即用得越少,折扣越高。當然,前提是假設用電量多的都是有錢人。
真的是這樣嗎?
是的。
家用電器中,耗電量最高的是冷氣機,或在溫帶國家說『空調系統』。熱帶國家只有冷,沒有熱,所以『冷氣機』是正確的說法。就像冰箱、雪櫃,不說成『空調箱』一樣的道理。
我們常說的1馬力(horse power)冷氣機相等於 0.746 kW。也就是說,讓冷氣機不停工作1小時,總電量是 0.746 kWh。一天開足10個小時就是 7.46 kWh。
但是,冷氣機不是長時間都開足馬力的。傳統冷氣機的壓縮機在達到設定的溫度時會停止運轉,直到溫度回升時又再度運轉。這樣的設計當然是為了省電,因為一般交流電(Alternating Current,AC)壓縮機的速度是基於 50/60 Hz 的電源頻率恆定運轉的。但如果這一開一關的次數變得頻密的話,反而會增加用電量,因為壓縮機啟動時所需的電量是非常高的,再者這也會減低壓縮機的壽命。
由於以上原因,傳統冷氣機操作的環境溫度波動幅度比較大,比如設定溫度是 25 度,但實際波動可能是 24 到 26 度之間。這讓使用者感到不舒服,進而把溫度設定得更低。
新穎的變頻(inverter)冷氣機在這一方面有優勢,因為它不利用電源的頻率,而是自生頻率來控制壓縮機運轉的速度。當環境溫度接近設定溫度時,壓縮機運轉就變慢,但不會停止。反之壓縮機運轉就增加。這樣一來,溫度波幅就不會太大,在 1 度之間。這樣一來,使用者就會覺得比較舒適。
但這些都是功能的設計,以達到紙上談兵最優化的效果。而事實上,使用者的用法才是決定總耗電量的關鍵。用法錯誤並不會讓變頻冷氣機變得比傳統冷氣機省電。
首先,當然是使用時間。長時間使用當然比短時間使用來得耗電。
然後就是冷氣機馬力的選擇。
空間太大使用太小馬力的冷氣會造成冷氣機因為達不到設定溫度而不停的運轉。
馬力太大的冷氣機其實也不一定就比較好。這裡牽涉到另一個關鍵詞『濕度』(humidity)。
濕度是讓我們覺的黏嗒嗒的重要因素。在同樣溫度(乾球溫度,dry bulb temperature。為了文章簡潔,這裡先不談)下濕度越高,人就會覺得越悶熱。我們說的『乾爽乾爽』就是這個原因,空氣濕度低(乾),人會覺得比較爽.
冷氣機不但抽取熱氣,同時也把空氣中的濕度抽離。馬力過大的冷氣機把溫度很快降低到設定溫度之後就停止運轉,這讓濕氣有時間重新回升,造成不乾爽。
再來是溫度的設定。25 度跟 24 度有差嗎?當然有。室內跟室外的溫差是造成溫度上升速度的原因。溫差越大,上升速度越快。當室外是 30 度,室內是 25 度,那 5 度的溫差跟當室內是 24 度時的 6 度溫差相比,當然是 24 度時的溫差上升速度比較快。
你在說甚麽。。。
換句簡單的說法,室內室外的溫差越大,冷氣機需要運轉得更頻密,耗電量也更大。這耗電量是不是線性的,而是指數性增長。
白天跟夜晚的耗電量當然也不一樣。由於白天有日照,溫差相對大,室內溫度上升的速度比越晚快許多,冷氣機要抽取的熱氣也相對多。
說了那麼多,還沒有看到重點。。。好吧。
由於太多不確定性,室外溫度、設定溫度、空間大小、冷氣容量、變頻傳統、白天黑夜、日照方位、等等,不可能計算得出準確的用量,不過一個粗略的估計還是可以的。
上面說過了,1 馬力的冷氣機每個小時耗電量是 0.746 kWh。假設溫度設定 23 度,冷氣機實際工作時間為 90%
假設1天開足 10 小時,總耗電量是 0.746 x 10 小時 x 90% = 6.7 kWh。
每個月30 天,總耗電量大約是 200 kWh。
如果不計算冷氣機的話,一般家庭的每個月耗電量不會超過 300 kWh,屬於第二等級(Tier 2),也就是基本電費不會超過 RM77,看最後的附錄吧。
假設一個家庭每個月的電費是 RM300,該家庭的耗電量是處於第3等級(Tier 3),也就是說每千瓦時(kWh)的費用是 RM0.516。換算起來就是:
每開足一小時的費用是 RM0.516 x 0.746 x 90% = RM0.35
每開足一天(10小時)的費用是 RM0.35 x 10 = RM3.50
每個月的費用就是RM3.5 x 30 天 = RM105。
如果每月電費處於第5等級(Tier 5),那麼冷氣每小時費用相對是 RM0.43,或每個月 RM116。
為了便於計算,我們粗略的簡化成:
(a) 1馬力的冷氣機一小時的費用是 RM0.35。(b) 1馬力的冷氣機每天十小時,每個月電費是 RM100。
不難記吧?
在行動管制期間大家都在大開特開,夜晚開、白天也開,而且開的還是客廳那 2.5 馬力的冷氣機。不但如此,客廳空間也相對大、溫差也比夜晚大得多,耗電量大許多。但大家還是開得不亦樂乎、樂不可支,一直到收到電費單的那一刻。。。
1.5 馬力的冷氣費用當然是以上乘與 1.5 = RM150,2.5馬力乘與 2.5 = RM250。
所以,在向國能投訴之前,看看自己比平常開多了幾小時的冷氣吧。
以下是附錄:
一台 500L 左右的冰箱,除非每 5 分鐘開關冰箱門一次,要不然每個月的耗電量也不會超過 100 kWh。
一台 750w的熱水機也不是長時間處於 750w 的狀態。除非喝水頻密,要不然它的平均耗電量不超過 20%,也就是每個月大約 50kWh。
洗澡的熱水器倒是相當耗電,因為要很快的把水熱起來。一般連泵的設計大約是 4kW,不過當然那是開到最高溫度的耗電量。一般實際耗電量大約 1kW。假設每次使用15分鐘,一般4個人家庭的用量,每個月大約 30 kWh。
一般風扇最大功率大約是 150W。一般只開一半的風量,就是 75W。2盞風扇每天開足10小時,每個月的耗電量大約為 50 kWh。
電磁爐一般大約 3 kW,但實際耗電量大約30%。假設每天使用1小時,每個月大約 30kWh。
現在還有人用40W的燈泡嗎?假設5盞 18W的燈每天開足10小時,每個月耗電量大約為 30kWh。
洗衣機的耗電量其實不多。平均一台洗衣機的最大功率是 400W,運轉一次大約為一個小時。除非有熱水功能或清洗最大負載量,要不然它的耗電量不會超過 40%,也就是160 Wh,每個月大約是 160 Wh x 30 天 = 5 kWh。
其他零零總總算 5kWh。
以上合計 300 kWh,Tier 2 的界限,總數RM77。
用那麼多電才 RM77,你還抱怨甚麽?

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11 Jun

力力力力

這篇於 2020-06-09 在臉書發表

說說宇宙四個基本力(force)。

電磁力(electromagnetic)、重力(gravity)、強核力(strong nuclear force)、弱核力(weak nuclear force)。

相信嗎?整個宇宙就只由這四個基本力在粒子間產生的相互作用而建立起來的。

電磁力之前談過了,包括我們所說的光在內的都屬於電磁力。

重力就是我們熟悉的地心引力,在愛因斯坦的相對論裡佔了很大的角色。在相對論之前,毫無質量的光子(photon)是不會受重力影響的。相對論基於等效原理(equivalence principle)改變了這個觀念。在相對論裡,重力彎曲了物體周圍的時空,光子就在這個彎曲的時空運行。

岔開題目說一下,等效原理是指在局限的區域內,重力跟慣性(inertia)是相等的。舉個簡單的例子,當一艘太空船以相等於地心引力 9.8 m/s2 的加速度飛行時,船艙內的太空人分辨不出到底是地心引力還是慣性的作用,兩者之間是相等的(雖然事實上不然,兩者之間還是有差別的,有機會再談)。

再岔開一下,2012年在 CERN 的強子對撞機(LHC)撞出來的『神的粒子』(Higgs Boson)證實了宇宙中所有粒子質量(mass)的來源,而光子和膠子(Gluon,把基本粒子夸克,Quark,結合起來形成質子跟中子的粒子)是兩個對希克斯場(Higgs Field)沒有反應的粒子。

原子是由帶正電的質子(proton)跟帶負電的電子(electron)組成。質子跟中子(neutron)集中在原子核(nucleus)內,強核力是負責把原子核裡的中子與質子困綁在一起。由於質子之間同性相斥,如果沒有強核力,原子核就不能存在,也就沒有所謂的原子,這個世界也就不會存在。但是強核力的有效距離很短,所以影響不到電子,要不然電子會被吸到原子核,這世界也不會存在。而在原子序大於 82(也就是鉛) 的元素裡,由於原子核體積太大,強核力變得比質子之間的電磁排斥力弱,原子核開始變得不穩定。
弱核力比較不容易了解,但它就是碳-14 定年法背後的功臣,也是廣島原子彈,核裂變(nuclear fission),由理論變成日本人夢魘的原因。

弱核力,顧名思義,非常微弱,只能在近距離下作用,比如把中子(neutron)變成質子(proton),這就是衰變(decay)的成因。

弱核力跟其他力有著顯著的不同,它是唯一不遵守CPT(Charge,Parity,Time)守恆定律的力。也就是正負電荷(C)、旋轉方向(P)、時間流向(T)都不對稱。

在華人世界名氣很響亮的兩位理論派物理學家楊振寧跟李政道,就是在 1956 年的論文裡質疑弱核力的 P(宇稱,我想破頭也想不出為甚麽翻譯成這個詞)不守恆而榮獲諾貝爾物理獎。而在 1957 年通過觀察鈷-6(Cobalt-60)的衰變實驗證實這一點的是吳健雄女士,但很可惜卻沒得到甚麽獎項,這令實踐派科學家相當不滿,因為他們總是認為實踐派的功勞比理論派高。

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02 Jun

談談超空間

這篇於 2020-06-02 在臉書發表。

談完外星人,談談超空間。

到底有沒有超空間、或平行宇宙,的生物存在?

來看看科學無聊、缺乏想像力嗎。

超空間就是在我們三度(或說三維)空間之外的空間。

三維,通俗來說是指長、寬、高組成的定位系統。基本上我們存在的宇宙的任何一個點都能以三維來定位。

愛因斯坦顛覆了這個概念,他把時間當成第四個概念,所以我們有了四維時空(space-time)。

幾乎所有物理學家都相信宇宙中的四個基本力,電磁力(Electromagnetism)、強作用力(Strong force)、弱作用力(Weak force)、重力(Gravity),都是統一的,稱萬有理論(Theory of Everything, ToE)。但到目前為止科學家只成功統一了除重力之外的三個力。

在 1921 年發表的卡魯扎-克萊因理論(Kaluza–Klein theory)裡,為了統一重力跟電磁力而加入第五空間。但很抱歉的,想要移居到這個第五空間是完全不可能的。在這理論裡,第五空間彎曲或捲成一個直徑為10的負30次方的空間,超越任何科技所能探測的極限。

在弦理論(String Theory)裡,空間有 10 維度,在M理論(M Theory)裡,空間有 11 維度,在玻色弦理論(Bosonic String Theory)裡,空間維度更進一步提高到 26 維度,才能把程式中的不一致性消除掉。

這些高維度空間(Hyperspace)存在於數學方程式裡,導出符合我們三維空間(或四維時空)所觀察的結果,不直接表示這些高維度空間以跟我們的世界一樣的形式存在著。

在弦理論裡,這十維的空間在早期分裂成兩個部份,一個是六維、另一個就是我們身處的四維空間。這斷裂的一大片六維空間也被捲成了非常小的空間,連原子也塞不進,更甭談住人。
所以在這些理論裡,這些高維度空間都存在你我左右,只是我們觀察不到。

在弦理論中,弦是非常微小的,在普朗克常數(Planck’s Constant,10的負34次方)尺度範圍裡。而在 M 理論裡,這些弦卻可以張開成無限大,變成一片片的『膜』(所以有說 M 就代表『膜』,Membrane,但它的創立者愛德華·維騰,Edward Witten,卻保持神秘),在高維空間裡漂浮擺動著。當兩片鄰近的膜擺動得太靠近而相撞時,就會創造出一個低維度的宇宙,我們宇宙的大爆炸(Big Bang)就是在這個前提下產生的。

所以無數的宇宙在高維度空間裡一直不斷的被創造出來,就像肥皂泡沫一樣。每一個被創造出來的宇宙都有著一套不一樣的常數,大部份的常數導致宇宙很快的癱縮或過份膨脹而消失,只有很少的宇宙能保持比較長久一點的時間,就像我們身處的宇宙。而連接這些宇宙的只有超空間,所以宇宙之間的通行(或通訊)在量子尺度裡或許有一天能辦得到(還是非常非常困難的),但想要跨越超空間到另一個宇宙去旅行,在人類尺度裡是辦不到的,因為所需的能量是整個宇宙。

在科學精神下,弦理論和M 理論或許永遠不能被證實。因為在超微小的量子界,所有的觀察活動都會直接影響被觀察的的對象,進而影響觀察結果。量子物理學創始人之一維爾納·海森(Werner Heisenberg)在他的測不准原理(Uncertainty Principle)就已經提到了。

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24 May

談談外星人

這篇於 2020-05-24 在臉書發表。

談談外星人。

外星人存在嗎?

不是你我坐在茶餐室口沫橫飛大談『我認為外星人存在的可能性是xxxx』的那種,一般上科學家對這種問題的態度是『大膽假設,小心求證』。

但是。。。!

1961 年德國天文學家家法蘭克·德雷克(Frank Drake)提出了一條推測銀河系內外星人可能與我們通訊之文明數量的公式,被稱為德雷克公式(Drake Equation),看圖一。


圖一 雷德克方程式
https://en.wikipedia.org/wiki/Drake_equation#Range_of_results
  1. 銀河內恆星形成的速率,R*
  2. 該恆星有行星的可能性,Fp
  3. 該行星有可能發展出生命的平均數,Ne
  4. 該行星發展出生命的可能性,Fl
  5. 該生命演化出高智生物的可能性,Fi
  6. 該高智生命能夠進行通訊的可能性,Fc
  7. 該通訊時間的窗口,L

顯而易見的,這條方程式並不很嚴謹,因為以上這方程式裡的所有變數的估計值誤差範圍太廣,導出的答案也失之千里。比如德雷克本身推測這些值為:

  1. 每年都會有1顆新恆星形成
  2. 0.2 到 0.5 的恆星會有行星
  3. 這些恆星有 1 到 5 顆行星有可能發展出生命
  4. 100% 的以上行星都發展出生命
  5. 100% 以上的生命都演化出高智生物
  6. 0.1 到 0.2 的高智生物能夠進行通訊
  7. 該通訊的窗口介於 1 千年到 1億年之間。

答案的最低值為 20 顆,最高值為 5 千萬顆能跟我們通訊的高度文明行星。但可以看出以上除了(1)和(2)之外的值基本上都是根據自己喜好的、很粗略的、不著邊際的假設。

即使以目前最新的估計值,導出來的答案還是介於 0.00000000000091(基本上表示地球是唯一有高度文明的行星)到 15,600,000 顆之間,跟茶餐室胡說八道的數字沒有差別。

德雷克本身解釋了這條公式的用意是為了拋磚引玉,促進更多關於外星人存在性的討論,其本身並沒有學術上的價值。

要注意的是,這方程式並沒有考慮相對人類文明(有能力檢測外太空電磁波)的窗口。舉個例子,假設有符合德雷克方程式的外星人存在,但在 135 億年的漫長銀河系歲月裡,他們或許在地球還沒進入文明之前就已經毀滅了。也就是說,實際上有外星人的行星或許遠比德雷克方程式所預測的還多。

但是。。!

比雷德克方程式所預測的還多並就不令人振奮,任何數字乘以 0 結果還是 0,這是最悲觀的結果。

拋開雷德克方程式不說,我們的科學家們到底對外星人的存在探討得怎樣了?

有個叫搜尋地外文明(Search for Extra-Terrestrial Intelligence,SETI)的計劃,德雷克就是首個完成 SETI 實驗的天文學家。

1977 年,美國天文學家傑里·R·埃曼(Jerry R. Ehman)檢測來自人馬座的訊號,發現了一組明顯不屬於雜訊的電磁波,就是出名的 Wow! 訊號。這是目前史上唯一檢測到的符合來自地球之外的訊號模式。看圖二。

圖二 Wow! 訊號
https://en.wikipedia.org/wiki/Wow!_signal#/media/File:Wow_signal.jpg

此外 SETI 還啟動了 SETI@home 的計劃,利用自願者自家電腦來幫助運算。

今年初,SETI 發佈了 2,000 TB(2後面加15個0,相等於 8000 台 256GB 手機的容量)的檢測資料,結果當然還是是零。
銀河系有大約 1,000-4,000 億(100-400後面加九個0)顆恆星,科學家也在目前科學限制下發現了大約47顆位於『宜居帶』,Goldilocks zone,附近的類似地球的行星。

甚麽是『宜居帶』?科學家相信外星生物的演化很大可能性跟地球生物沒有多大差別。

首先是碳。前一陣子說過,碳是宇宙中最有彈性的元素,可以結合成不同的,由簡單到複雜的,分子。由於不需要在質量非常大的恆星爆炸中產生,碳在宇宙中也是相對豐富的。

其次是要有大量的液體,因為液體是孕育生命的溫床。記得在化學實驗室裡拿著試管晃呀晃的嗎?元素在液體中融合的機率比在氣體或真空中來得有效。宇宙中含量最多的就是氫跟氧結合成的水(H2O)。

雖然說液體不一定非得是水,液態氧、液態氮,等也是液體。但是由於這些元素跟碳碰不出甚麽火花,所以孕育生命的可能性相對非常低。而水分子中的氫跟氧元素則能跟碳產生不同複雜的分子,從而提高產生生命的可能性。

既然水是那麼的重要,那麼行星的表面溫度不能太高或太低。溫度太高水都蒸發成氣體,溫度太低變成固體冰。這決定了行星跟恆星之間的距離,太靠近或太遠都不能讓水維持在液體狀態。

再者,行星的體積不能太小,因為需要足夠的引力牽引着水,防止水氣流失到外太空。

這範圍之內就是宜居帶。看圖三。

圖三 宜居帶
https://exoplanets.nasa.gov/internal_resources/154

凡事都有列外,當然,統計學上它的可能性,無論多麼渺小,還是存在的。但即使在符合所有條件下的行星上都找不到外星人存在的證據,宜居帶之外的行星目前都不是科學家著重的地方,畢竟研究也需要經費。

對了,火星處在宜居帶外圍,過去也曾有水的證據,很有潛力成為第二個地球,所有科學家正在探討將火星改造成適合人類居住的星球。

到時人類的後代就是名副其實的火星人了。

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19 May

淺談演化論

這篇于 2020-5-19 在臉書發表

這一篇很長。。。

說說演化論(或說進化論,evolution)到底是怎麼一回事?

動物園裡的猩猩為甚麽還沒變成人類?

其實演化論顯著的例子比比皆是,你家裡養的金魚是兩千年來中國野生鯽魚人工演化而來的,而博美、哈士奇、鬆獅、等一大堆品種的狗幾百年前都不存在這世界上,它們都是斯皮茨犬(Spitz)人工演化而來的。你今天所買的又大又甜又多汁的水果幾乎全都是人工演化而來的。

怎麼人工演化呢?簡單說就是『去蕪存菁』。將毛色美的、毛髮厚的、眼睛大粒的、肚子肥肥的、多汁的等根據培養者的喜好(或市場需求)保留下來繁殖下一代。這樣一代代下來,所保留的特徵就會越來越明顯。

但那是人工演化呀,你說。

對。人工演化跟自然演化最大的不同點就是選擇權。人工演化的選擇權當然在人類,而自然演化的選擇權。。當然在自然界,物競天擇。自然界演化的選擇關鍵在於生存率跟繁殖力,而非九頭身、六塊肌肉。想當然的,被吃了就甭談繁殖了。

老鼠黑色的毛髮便於躲在黑暗的角落不被發現。青蛙產下數千顆卵就是為了那不到 0.15% 的生存率。羚羊跟花豹一個追一個逃,兩種都演化出不相上下的速度。這些演化都是漸進式的,所以不會像人工演化那樣快速躍進,期間需要幾千、幾萬,甚至幾千萬年以上。羚羊只需要跑快過花豹一點點就能生存,花豹只需要跑快過羚羊一點點就不會餓死,所以你不會發現速度快過花豹很多的羚羊群,因為沒有必要。

是的,演化永遠是有需求下才會發生的,而大部份驅使演化的原因是由於居住環境的關係,像氣候、天敵、食物,等挑戰。

同一個物種會因為那一點點的特徵優勢在數百萬代以後演化成外觀完全不同的後代。猜猜看,河馬(不是你想的那隻!)最親的親屬是哪個物種?豬?大象?正解是鯨魚。正確來說,鯨魚是河馬的旁支,兩者在5千500 萬年前是一家。看圖一。

圖一 鯨魚跟河馬有著共同的祖先https://evolution.berkeley.edu/evolibrary/images/evograms/whale_evo.jpg

河馬跟鯨魚的分水嶺發生在大約 5千萬年前,河馬屬在經過印原豬屬(Indohyus)的階段之後演化成巴基鯨屬(Pakicetus),開始能在水中獵食。之後逐漸的演化成完全水中的走鯨(Ambulocetus)、庫奇鯨(Kutchicetus)、羅德侯鯨(Rodhocetus)、矛齒鯨(Dorudon)、到今天的鯨豚類(Cetacea),這過程中,用來走路的前肢也演化成蹼,成了地球上最大型的哺乳動物。

回到一開始的問題。動物園裡的猩猩為甚麽還沒變成人類。

這問題本身就不成立。

正確來說,猩猩、人類、猴子、人猿、等都是靈長類(Primates)六千萬年演化出來的結果。看圖二。

圖二 靈長類演化樹
https://en.wikipedia.org/wiki/Primate

先說說靈長類的由來。

所有哺乳動物的祖先起源於一種長得像老鼠,以昆蟲為食物的哺乳動物,科學家給它取了個名字叫摩根錐齒獸(Morganucodon)。這種生物在3億年前的恐龍時代為了保命而像今天的老鼠一樣在地底到處躲藏。6千500萬年前(小行星撞擊地球導致)恐龍滅跡之後,摩根錐齒獸由於天敵的消失而得以光明正大的生活在土地上大量的繁殖,踏出了成為人類的漫長旅程的第一步。

在陸地上的摩根錐齒獸根據不同環境陸陸續續的演化成今天各種各樣的哺乳動物。其中一部份的摩根錐齒獸經過獸亞綱(Theria)、北方真獸高目(Boreoeutheria)的演化階段之後,為了逃避地上獵食者的追捕以及樹上有豐盛食物的緣故,開始往樹上攀爬,成了一群長得像松鼠的動物,長期生活在樹上。

後來一部份為了利於攀爬而演化出修長的手臂與靈活的手指,成了成類似猴子的形態,這就是這就是靈長類,Primates。由於需要長時間在樹上盪來蕩去,靈長類的骨骼跟體型也局限在一定的程度,太大或太重的體型不利於樹上生活。這發生在大約6千萬年前。

順帶一提,由於大陸板塊移動的關係,有一群獸亞綱動物在還沒有演化成靈長類之前就被隔離在澳洲大陸。由於長時間沒有天敵,而有機會演化成今天跟人一樣高大孔武有力的袋鼠。

靈長類演化到人科(或說黑猩猩科,Hominidae),期間用了4千500萬年。

4千500萬年是漫長的,地球環境長時期沒甚麽大改變,食物鏈維持平衡,所以靈長類的演化也非常緩慢,動物們都安家樂業,歌舞昇平。

除了非洲大陸。

非洲大陸在這段期間,茂密的樹林由於種種原因逐漸消失。消失的原因有森林大火、大陸板塊移動造成氣候變遷、甚至還有羚羊出現的緣故、等等的學說。總之,這些因素導致綠油油的大陸逐漸的沙漠化,樹林的減少迫使一部份弱小的靈長類狹鼻小目(Catarrhini,『小目』不是小眼睛,而是分類!)從相對擁擠的樹上走回陸地上。

但這次可跟之前不一樣了。重回陸地上的狹鼻小目,由於有了以前所沒有的靈活手指,變得更靈活更強大了。它們能抓取石頭或木條來當武器,遇到天敵不再總是處於挨打的地位。而且由於少了的盪樹的考量,更何況體型是退敵的本錢,狹鼻小目的體型也開始變大,間接的讓腦容量也有發展的空間,人類的遠祖開始能思考了。

這發生在大約1千500萬年前,人類的遠祖正式跟繼續住在樹上的猴子分道揚鑣,成為人科/黑猩猩科。

爾後演化繼續隨著環境的改變一直在不停的進行著。在1千萬年前跟紅毛猩猩(Orangutans)分別演化。接下來是 900 萬年前跟大猩猩(Gorillas)脫離關係。最後來到800萬年前,跟黑猩猩(Chimpanzee)分家。所以跟人類最接近的動物是黑猩猩。看圖三。

圖三 人科物種的骨骼比較
https://en.wikipedia.org/wiki/Ape#/media/File:Ape_skeletons.png

直到3百40萬年前演化到了人屬(Homo),這時的遠祖稱為南方古猿(Australopithecines)。

之後人類史進入舊石器時代(Paleolithic),這時代維持了相當長的過程,從260萬年前到1萬2千年前。

大約在1百90萬年前,需要以雙手支撐站立的古猿終於演化成能單靠一雙後腿長時間站立的直立人(Homo erectus)。然後在75萬年前一部份的直立人演化成為智人(Homo Sapiens)中的早期智人(Archaic Homo sapiens)。這時候的智人腦容量已經跟現代人一樣,懂得人工取火、用獸皮製衣、埋葬死去的人,等。我們熟知的周口店發現的北京猿人骨頭就是屬於這舊石器時代(50萬年前)的早期人類,考古顯示它們已經懂得製造石器、煮食、生火等。

舊石器時代之後進入新石器時代(Neolithic),一直到2千年前。晚期智人(Anatomically modern humans)在這時候出現,他們的體質特徵上和現代人已沒有明顯差異。晚期智人能精製石器和骨器,懂得繪畫、雕刻等藝術,能修建簡單房屋,男女有明確分工。長江、黃河文明就是發生在那個時代。

之後就是我們所熟悉的三皇五帝、夏、商、周、秦、漢、三國、晉、等等。。一直到今天。

聲明:文章裡所提到的年代、年份、物種、關係等的分類在科學界還是有分歧,但基本概念不變。

基本參考:

https://en.wikipedia.org/wiki/Primate

https://en.wikipedia.org/wiki/Hominini

https://en.wikipedia.org/wiki/Homo

。。。等等其他

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