控油／吸油化妝品，差一個字差很多！ - PanSci 泛科學

碳酸鹽類Carbonates：作用類似高嶺土，是偏鹼性的粉體，附著性好但延展性差，最常用的是碳酸鈣跟碳酸鎂。

滑石粉Talc ：就是白色的天然矽酸鹽，主要是含水矽酸鎂（ ... 000文字分享友善列印繁|简000活得科學科學傳播醫療健康控油／吸油化妝品，差一個字差很多！MedPartner・2017/03/26・1885字・閱讀時間約3分鐘・SR值508・六年級＋追蹤「這個產品的控油效果好嗎？」在網站上常會有人來問這個問題。

控油氣墊粉餅、控油蜜粉也是網路上常被討論的產品。

但其實我每次都想先回他一句：「施主，這個問題要問問你自己啊！」為什麼要這樣問呢？因為到底什麼是控油，沒有明確的定義，每個人的想像也都不一樣。

如果搞不清楚大家在講得是不是一樣的事，那就無從討論起。

今天這篇文章，我們要帶領大家了解到底什麼是真的「控油」，並且認識一些常被拿來當「控油」話術使用的成分喔！你想像的「控油」是什麼呢？讓臉暫時不要太油好上妝？還是控制皮脂分泌？在化妝品、保養品產業中，所謂的「控油」通常講的是：讓你臉上的油不要太失控，好上妝。

在專櫃常會有人把你的手或臉抓去試用，擦了當下，馬上還真的會有變得比較不油膩的感覺。

專櫃的銷售人員就會跟你說「我們家的產品控油功能特別好」這類的話，接下來你就會覺得對喔馬上不太油了好像有效喔，然後乖乖買單。

這是怎麼做到的呢？這邊我們要介紹大家辨識幾個常見的成分。

很多控油產品會加入一些粉體，某些粉體會具有吸油或吸水的效果，所以擦了之後，油自然就感覺變少了。

常見的粉體原料介紹常見的粉體原料我們整理如下，大家可以拿出自己的產品來對照看看：二氧化鈦TitaniumDioxide：超常使用的粉劑。

白色無臭無味，不太會刺激皮膚，是化妝品常用的遮蓋劑。

素顏霜、BB霜、防曬產品，或擦了會讓你變白的產品中幾乎都少不了這個成分。

氧化鋅ZincOxide：無機不透明的粉體，跟二氧化鈦應用範圍很接近。

高嶺土Kaolin：主要成分是含水的矽酸鋁，有吸水吸脂的效果。

眼影、爽身粉、粉餅這類產很常用。

澱粉Starch ：最常見是玉米或小麥做的。

可以吸附水分跟油脂，但會結塊。

所以現在用的都是不會結塊的變性澱粉為主。

碳酸鹽類Carbonates：作用類似高嶺土，是偏鹼性的粉體，附著性好但延展性差，最常用的是碳酸鈣跟碳酸鎂。

滑石粉Talc：就是白色的天然矽酸鹽，主要是含水矽酸鎂（MagnesiumSilicate），吸收性跟遮蓋性比較差，主要用在爽身粉、香粉這類產品中。

絹雲母Sericite：鱗片狀結晶的細粉，因為有絹絲光澤得名，是一種白雲母。

無刺激性及毒性，常用來當作滑石粉的替代品。

氮化硼BoronNitride：有好的附著性、延展性與分散性，可運用於蜜粉、眼底、眼影、唇膏與護膚配方。

基本上，這些粉體使用上都算安全，但就是吸油，不是「控油」。

如果你的期待是「抑制皮脂分泌」，那這些成分會讓你的期望落空，但如果只是希望擦了暫時不會油光滿面，可以好上妝，那這些產品還行。

如果要真的抑制皮脂，可以怎麼做？別用熱水洗臉我們從最簡單的開始講起。

首先「不要」用過熱的水洗臉。

大家應該都有經驗，夏天臉很油，冬天臉變乾，因為溫度對於皮脂的分泌影響很大，如果用熱水洗臉，容易刺激皮脂腺分泌，使用冷水或至多溫水洗臉就可以。

想知道怎麼正確洗臉，可以看這篇洗臉全攻略。

正常作息皮脂分泌跟內分泌攸關，所以熬夜、抽菸、喝酒這類會影響內分泌的不良習慣，要儘量避免。

防曬日曬也會刺激皮脂腺的分泌，如果沒做好防曬，臉部油脂分泌很難減少。

上面三點日常生活中可做到的，如果都做了，但還是沒效果的話，你可能需要進一步「抑制皮脂腺分泌」，在這篇文章中，就有提到多種可以抑制皮脂分泌的成分，多數是酸類。

如果真的很嚴重的話，可以考慮去看醫生，一些口服或外用藥物對於異常皮脂分泌會有幫助。

這篇文章，不是要告訴你「粉體」這類的成分就不能用，或者是不好，而是希望大家學會辨識這類的成分，並了解到底這是真的「控油」，還是暫時性在「吸油」而已。

每個人都不希望被騙，如果你預期的是控油，但結果只是「吸油」，那不是虧大了嗎？上面提到的這些物質，基本上都是可合法使用，安全性也算高的物質。

如果在成分中看到它，也請不要恐慌，只要科科笑一下，知道自己認出它了，不會被銷售人員的話術唬爛就好啦～～祝福各位朋友「控油」之路順利！參考資料：《化妝品化學》，華杏出版。

編按：愛美是每個人的天性，不過對你而言光是看滿架的化妝品、保養品，各種醫美產品就令你眼花撩亂，更別說還有玻尿酸、膠原蛋白、類固醇這些有聽沒有懂的名詞來搗亂嗎？如果你想要聰明的美，不想要被各種不實廣告唬得團團轉，那麼泛科學這位合作夥伴 MedPartner美的好朋友，就是你我的好朋友。

本文轉載自 MedPartner美的好朋友 控油產品到底是控什麼油？產品銷售話術破解！ 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：化妝品控油皮膚熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論MedPartner49篇文章・ 7位粉絲＋追蹤一位醫師用一年時間和100萬，夢想用正確醫美和保養知識扭轉亂象的過程。

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力大無窮的她曾因為不小心抱得太用力，導致弟弟的肋骨不幸斷裂。

約兒的力量究竟要多大，才能靠抱抱折斷別人的肋骨呢？約兒的力量究竟有多大，才能靠抱抱折斷別人的肋骨呢？圖／IMDb肋骨雖然是保護軀幹內重要器官的鎧甲，但比起粗壯的大腿骨等等其實是相對容易發生骨折的區域。

除了一些激烈的競技運動可能會導致肋骨出事之外，CPR過程中不當的壓胸動作也是胸骨或肋骨骨折的肇因之一。

這樣看來，單靠人力要把肋骨折斷好像並非不可能。

除了安妮亞需要擔心這個問題之外，清楚地知道「東西什麼時候會斷掉」也是許多工程師每天會遇到的挑戰。

然而這類實驗每做一次就要毀掉一塊材料，大多時候更完全沒有做實驗的可能（例如大型建築結構，或是無辜人類的肋骨）。

接下來我們便可以用一些簡單的估計，來探討人類肋骨究竟會不會在擁抱過程中意外斷裂。

安妮亞擔心跟媽媽抱抱時，肋骨可能會斷掉的這個問題。

圖／IMDb關心安妮亞的肋骨之前，我們先了解什麼是斷裂力學一般而言，固態材料受到外力時首先會產生正比於外力大小的彈性形變，外力停止之後便能恢復原狀。

硬度（Stiffness）描述的是彈性形變和外力的正比關係，也就是「外力=硬度*形變量」。

在相同的外力之下，硬度越大的材料形變越小。

外力大到某個程度時，會造成不可恢復的塑性形變，此時材料內部的微觀結構通常已經遭到破壞；外力再大一些便會造成巨觀的斷裂。

材料在斷裂前能承受的最大應力就是其強度（Strength）。

玻璃這類硬而脆的材料硬度大但強度小，也就是說它不容易形變，但應力一大就裂開；金屬類則通常有較好的強度和較大的彈性範圍，因此彈簧通常以金屬製成。

硬度跟強度是相關但獨立的概念，下面關於斷裂的討論會著重在強度的部分。

作為複雜的有機結構，骨骼的力學性質並不如上述的如此簡單。

骨骼遭受外力衝擊時可以透過局部的塑性形變來分散能量，使裂痕不易蔓延。

也就是說，是否骨折不只和力的大小有關，也和施力的速度有關。

瞬間的重擊會讓能量來不及耗散，材料因此更容易斷裂。

用吸管插手搖杯封膜時一定要快狠準便是這個道理，如果慢慢加壓只會讓塑膠封膜凹一個洞（也就是塑性形變），那不是因為力氣不夠，而是因為施力不夠快。

用吸管插手搖杯封膜，如果慢慢加壓只會讓塑膠封膜凹一個洞。

那不是因為力氣不夠，而是因為施力不夠快。

圖／Pexels但骨骼的塑性性質實在不好估計，所以先別管那麼多。

一般在實驗室中若要測量骨骼的斷裂強度，應該就是緩慢地對材料加壓直到斷裂，這樣才能獲得完整的「彈性─塑性─斷裂」過程的資料。

我們暫且假設內心溫柔的約兒擁抱親人的動作（相較於出拳攻擊）是緩慢的，只是力氣的高峰值出奇地大，所以肋骨在經歷了充分的塑性形變後才最終斷裂。

對於這類相對緩慢的擁抱，我們便可以安心地套用現有的一些測量數據。

一般人擁抱的力量和約兒有什麼不同？骨頭的部分接下來只要交給谷歌就可以了，那擁抱的力量該有多大呢？一般人抱的動作大概不會把雙臂交疊在一起，而是分別放在對方的肋骨上。

所以我們只要考慮一隻手的力氣就好，兩隻手就只是斷掉的肋骨數量乘以二而已。

如果健身房有一台以擁抱動作為發想的訓練器材，一般人用一隻手能拉起的槓片數量應該不多，可能最多十五公斤。

約兒提到她當時抱斷了弟弟的三根肋骨，意即兩隻手的力量差不多由三根肋骨扛起，也就是一根肋骨要承擔十公斤重的力。

換成物理學家用的單位，就是差不多100牛頓。

有這樣的姐姐，尤利還能順利活下來也絕非凡人。

圖／IMDb但是知道力的大小還不夠。

直覺會認為，較薄的材料比較容易折斷，同樣的材料在斷裂前能承受的力應該跟截面積呈正比。

換句話說，真正衡量斷裂強度的是單位截面積所受的力，也就是應力（壓力）的概念。

把一根肋骨的截面簡單當成一公分見方的正方形，壓力便等於：100牛頓/1公分2=106牛頓/公尺2=1百萬帕（最右邊的百萬帕是材料力學常用的應力單位。

）不過彎曲應力不只和截面積有關，還得考慮材料受力的整體結構。

肋骨下方的胸腔相對沒有什麼支撐力，所以肋骨比較像是一根兩端固定，中間懸空的橋樑，如下圖所示。

從日常經驗可以知道，這種結構中間懸空的部分L越長，或是厚度d越薄，彎曲的越嚴重。

肋骨下方的胸腔相對沒有什麼支撐力，所以肋骨比較像是一根兩端固定，中間懸空的橋樑。

圖／作者所以剛剛的應力還要再乘上一個長度對厚度的比值，才是肋骨在結構中承受的彎曲應力。

假設肋骨大約10公分長，最後的答案就是10百萬帕。

約兒有「全力」擁抱弟弟嗎？人類骨骼的彎曲強度取決於年齡、性別、個體發展差異等等，但是普遍的值落在100到200百萬帕的範圍，一比下來差了十倍以上。

雖然我們在計算中做了很多誇張的簡化，可是過程中不太可能有估計的失誤會讓最後結果差到十倍。

因此可以放心地說，一般人的擁抱不太可能將你的肋骨折斷。

可以放心地說，一般人的擁抱不太可能將你的肋骨折斷。

圖／IMDb根據維基百科上沒有來源的資料：「第1到3根肋骨斷裂前能承受大約180KG的重量，第4根到第9根相對脆弱些」。

這和我們的粗略估計大致相符，也就是每根肋骨10公斤重的擁抱力道距離肋骨骨折大約有十倍的差距。

不過別忘了，上面講的都是一般人的情況。

約兒可不是一般人。

想要對她的怪力有些概念，我們發現第十集躲避球大戰的特訓畫面中，約兒丟出的躲避球發出了明顯的音爆，表示她的球速至少來到音速340m/s。

一般人的躲避球速最快不過120km/h，也就是33m/s左右。

考慮到手臂長度差不多，手臂力量大致和球的動能成正比，也就是和球速平方成正比。

約兒的球速大約是常人的十倍，代表她的力量是驚人的百倍以上。

由此可知，約兒對親愛的弟弟已經相當手下留情了。

參考資料MartinGrigorAbrahamyan.(2017). OnthePhysicsoftheBoneFracture.InternationalJournalofClinicalandExperimentalMedicalSciences,3(36):74-77. https://www.researchgate.net/publication/321489340_On_the_Physics_of_the_Bone_Fracture 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：SPYXFAMILY力學擁抱間諜家家酒骨折骨頭熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間文章難易度剛好太難所有討論 0登入與大家一起討論linjunJR28篇文章・ 435位粉絲＋追蹤清大理工男。

不喜歡算數學。

喜歡電影、龐克、和翻譯小說。

不知道該把科普當興趣還是專長，但總之先做再說。

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-瑞利爵士（LordRayleigh）1904年諾貝爾物理獎得主在「抱歉了愛因斯坦，但我真的沒辦法頒獎給那個酷理論—為何相對論與諾貝爾獎擦身而過？」裡，筆者提到了19世紀末的物理學家曾經非常自滿地認為物理學上的基本問題都已經解決了，剩下的只是細節問題。

例如1874年，量子師祖普朗克（MaxPlanck）的指導教授久利（PhilippvonJolly）就告訴他說：「在這個（物理）領域，幾乎所有的東西都已經被發現了，剩下的就是填補一些不重要的漏洞。

」普朗克回答說他不想發現新的東西，只想「了解」這個領域的已知基礎。

現在我們當然知道事與願違，19世紀末的物理不但未靜如止水，反而是刮起大風大浪的預兆。

例如誰想到就在那個世紀結束前的12月，普朗克為「了解」靠猜測所提出來的黑體輻射公式，被「迫」提出能量量化的觀念，成了發現量子力學的第一大功臣（參見「黑體輻射光譜與量子革命」），改變了整個物理學家對客觀世界的看法。

普朗克為「了解」靠猜測所提出來的黑體輻射公式，被「迫」提出能量量化的觀念。

圖／Wikipedia而後在20世紀才開始不久的1905年，瑞士專利局最低等級的審查員愛因斯坦（AlbertEinstein）更不知道從何處突然冒出一篇題爲「關於運動物體的電動力學（OntheElectrodynamicsofMovingBodies）」論文，吹起了20世紀的第一個物理革命號角，徹底改變了統領物理界300多年的牛頓時空觀念。

可是良馬⎯愛因斯坦這一篇論文—如果沒有遇到伯樂，它會是一匹良駒嗎？如果不會，那誰是那一篇論文的伯樂呢？誰會是愛因斯坦的伯樂？這篇題為「關於運動物體的電動力學」的論文事實上是很奇怪。

這標題通常應是討論磁性或介電物質在電磁場中的運動特性，但愛因斯坦根本沒有分析這個主題，而是花了很多篇幅在前半部分討論：許多物理學家都認為理所當然之某些基本物理概念的性質。

而論文中唯一明確討論之法拉第的電磁感應實驗，則是用當時的理論就可以充分解釋、大多數物理學家認為已不甚重要性的題目；最後建議丟棄一些廣泛使用的概念（例如「同時」及以太等）。

更不尋常的是：作者是一位名不見經傳、任職於專利局的小職員，其撰寫的風格和格式都非正統，沒有引用任何當時的文獻！愛因斯坦曾希望他當年在《物理年鑑》這傑出期刊上的大量論文能夠讓他擺脫默默無聞的三流專利審查員，獲得一些學術認可，甚至找到一份學術工作；因此在論文出版後，他妹妹後來回憶說：「（愛因斯坦）曾努力翻閱《物理年鑑》，希望能找到對他理論的回應。

……但他非常失望，出版之後（的反應）是冰冷的沉默。

」愛因斯坦寫出「關於運動物體的電動力學」受到普朗克的讚賞，圖為1929年愛因斯坦獲得普郎克獎（Planckmedal）時，與普朗克的合影。

圖／AmericanInstituteofPhysics,EmilioSegreVisualArchives.在無奈的失望中，愛因斯坦突然於1906年3月收到了第一個物理學家的反應；令他驚奇的是：這位物理學家竟然不是別人，而是當時歐洲受人尊敬的理論物理學大師普朗克！普朗克給愛因斯坦寫了一封充滿熱情洋溢的信，謂其相對論論文「立即引起了我的熱烈關注」，並將到專利局所在地伯爾尼（Bern）拜訪他！愛因斯坦當然很興奮，立即寫信告訴他以前的家教學生、合創「奧林匹亞學院（OlympiaAcademy）」、剛剛搬離伯爾尼的好友索洛文（MauriceSolovine）：「我的論文倍受讚賞，並引起了進一步的研究。

普朗克教授最近寫信告知我此事。

」普朗克是如何成為愛因斯坦的伯樂普朗克當時擔任《物理年鑑》編輯，在接觸到愛因斯坦那篇關於空間、時間、和光速的想法前，他事實上已經相當明白：當涉及到由不同觀察者測量的光速時，古典物理學存在一個令人討厭的問題，即測不出地球在絕對靜止之以太中的速度，迫使當時一些名物理學家到處貼補漏洞。

因此當愛因斯坦大喊（開玩笑的，當時他還是一位無名小卒，怎麼敢大喊）：不要再費心了，讓我們假設（在任何慣性參考系中測量的）光速為一定值，來取代「標尺和時鐘不會永遠誤導我們」之錯誤概念時，普朗克立舉雙手贊成。

在其1949年的自傳裡，普朗克謂：「光速之於相對論就像基本的作用量子之於量子論：光速是相對論的絕對核心。

」在該論文出版後，普朗克立即在柏林大學講授相對論！由於他的影響，這個理論很快在德國被廣泛接受，因此德國在許多方面對愛因斯坦之相對論的反應是獨一無二的；例如1905－1911年期間有關相對論的論文，沒有其它國家在數量上能夠與德國相媲美。

在法國、英國和美國的回應中，雖然也有熱情的支持，但只有在德國才有人說「我理解愛因斯坦的研究」。

但當時的「不敢苟同」聲事實上也不少；例如德國物理學家索末菲（ArnoldSommerfeld）一大早就認為愛因斯坦的理論方法有某種猶太色彩（後來被利用成為反猶太主義者的工具），對秩序和絕對的概念缺乏應有的尊重，而且似乎沒有堅實的基礎。

1902年諾貝爾物理獎得主、荷蘭理論物理大師洛倫茲（HendrikLorentz）在1907年更寫道：「愛因斯坦的論文雖然出色，但在我看來，這種難以理解和無法形象化的教條裡仍然存在一些幾乎不健康的東西。

一位英國人幾乎不會給我們這種理論。

」普朗克顯然是第一位認識到愛因斯坦在相對論方面開創性工作的主要人物，也是愛因斯坦在科學界最忠誠的擁護者。

兩人在個性上雖然非常不相似（前者非常保守，後者不理傳統），但也成為最親密的朋友。

普朗克於1906年公開為愛因斯坦理論辯護，反對一波又一波的懷疑論者，寫信給愛因斯坦說「（我們）必須團結一致」。

他將愛因斯坦的理論描述為洛倫茲理論的「延伸」（generalization），並將「洛倫茲-愛因斯坦理論」命名為現在大家所接受的「相對論」。

儘管如此，普朗克還是不接受狹義相對論之無可避免的「不需要以太」結論。

普朗克不接受狹義相對論之無可避免的「不需要以太」結論。

圖／wikipedia普朗克是第一位以愛因斯坦理論為基礎來發展的物理學家。

他在1906年春天發表的一篇文章中，證明愛因斯坦的相對論符合物理學基礎之「最小作用原理」（leastactionprinciple）：任何物體（包括光）在兩點之間的移動都應該遵循最簡單的路徑，開展了如何在這個新的彈性時空中正確處理物體的動力學。

 普朗克並未履約到伯爾尼拜訪愛因斯坦，只派比他更先獲得諾貝爾獎（1914年）的助手勞鴻（MaxvonLaue）於1906年夏天去拜訪本以為應在伯爾尼大學任教的愛因斯坦。

勞鴻與愛因斯坦兩人相談甚歡，不但成為終生好友，前者在此後四年內還寫了八篇相對論論文，包括嚴格地證明了E=mc2。

愛因斯坦謂勞鴻1911年所寫的第一本相對論教科書「是一個小傑作，其中的一些內容是他的知識產權」，並從中學習到了一些他後來創建廣義相對論所需的張量（tensor）數學。

瓦特斯頓發展的氣體動力學瓦特斯頓（JohnWaterston，1811-1883）是蘇格蘭物理學家，在印度工作期間發展了氣體動力學理論，謂氣體分子與容器表面的碰撞導致我們感受到氣體壓力，正確地推導出理想氣體定律。

他於1845年投稿到英國皇家學會，但審稿人認為那論文「不過是胡說八道」而被拒絕出版；現在的物理學家都認為馬克斯威（JamesMaxwell）為氣體動力學（kinetictheoryofgases）的創始者。

JohnJamesWaterston。

圖／Wikipedia瓦特斯頓去世幾年後，瑞利爵士（LordRayleigh，1904年諾貝爾獎得主，當時的皇家學會秘書）從皇家學會的檔案中挖掘出那篇論文，將它重新發表於1892年的《皇家學會哲學彙刊》上。

瑞利爵士警告說：。

（瓦特斯頓）論文的歷史說明了：因為科學界不願在其印刷品中記錄價值不確定的文章，高度投機性的研究⎯⎯尤其是不知名的作者⎯⎯最好（先）通過科學界以外的其它渠道呈現給世界。

也許有人可能會更進一步（建議）說，一位相信自己有能力做大事的年輕作家，應該在開始更高的飛行之前，先通過範圍有限、且價值容易判斷的工作來獲得科學界的良好認可。

相信這類事件在物理學上是時常發生的。

在「思考別人沒有想到的東西—誰發現量子力學？」一文裡，筆者就提到了1924年6月4日，一位任教於東巴基斯坦的講師波思（SatyendraBose）將一篇被英國名《哲學雜誌》（ThePhilosophicalMagazine）退稿的論文，轉寄給愛因斯坦，並附函謂「……如果你認為它值得發表，可否請您將它譯出（成德文），投稿到《物理學雜誌》（ZeitschriftfürPhysik）…」。

波思毫無疑問地是一位「不知名的作者」，那篇文章也毫無疑問地是「價值不確定，高度的投機性」！還好愛因斯坦眼光獨特，否則不但波思可能淪為另一個瓦特斯頓，量子統計力學是否會那麼早就出現就不得而知了。

結論有歷史學家說普朗克在近代物理上有兩大貢獻，其一是發現量子力學，另外一個則是發現愛因斯坦！愛因斯坦發表那篇「價值不確定」之狹義相對論論文時也是一位「不知名的作者」，因此如果沒有普朗克慧眼識英雄，幫他推銷與辯護，愛因斯坦或許也可能淪為另一個瓦特斯頓，那篇論文可能於1908年在閔可夫斯基（HermannMinkowski）的時空（spacetime）中消失[註]！有了理論物理界權威普朗克教授做後盾，愛因斯坦平步青雲、離開專利局、進入學府、及成名應只是遲早的事情。

說來有趣，在「思考別人沒有想到的東西—誰發現量子力學？」一文裡，筆者談到了如果沒有愛因斯坦興風作浪，普朗克是否會成為創建近代物理的第一革命先鋒（量子力學）；而在這裡我們卻在懷疑如果沒有普朗克拔刀相助，愛因斯坦是否會成為創建近代物理的第二革命先鋒（相對論）。

至於愛因斯坦是否真是首位發現狹義相對論的物理學家，則請待下回分解。

註解事實上普朗克及愛因斯坦本人完全低估了該篇論文的創見性，認為它只是洛倫茲理論的「延伸」而已。

愛因斯坦的數學老師閔可夫斯基於1908年將時間和空間組合成一個現在稱為「閔可夫斯基時空（Minkowskispace或spacetime）」的嶄新觀念，奠定了相對論的數學基礎，成為現在物理學家學習、了解、與討論愛因斯坦相對論主要（唯一）工具。

延伸閱讀賴昭正：《我愛科學》（華騰文化有限公司，2017年12月出版）：裡面收集了：「乙太存在與否的爭辯」(科學月刊，2017年5月號）、「量子力學的開山祖師-普朗克」(科學月刊，1982年2月號）等。

「黑體輻射光譜與量子革命」（科學月刊，2022年7月號）。

「畢業求職碰壁，在伯爾尼專利局思索的愛因斯坦」（泛科學，2021/05/18）。

「思考別人沒有想到的東西——誰發現量子力學？」（泛科學，2022/06/01）。

「愛因斯坦其實沒那麼神？」（泛科學，2016/031/16）。

「抱歉了愛因斯坦，但我真的沒辦法頒獎給那個酷理論——為何相對論與諾貝爾獎擦身而過？」（泛科學，2021/07/28）。

 國中生的科普素養閱讀平台:《科學生》，素養強化訓練今天就展開!相關標籤：愛因斯坦普朗克物理物理學物理學家相對論量子量子力學量子物理熱門標籤：大麻量子力學CT值女科學家後遺症快篩時間所有討論 0登入與大家一起討論賴昭正31篇文章・ 30位粉絲＋追蹤成功大學化學工程系學士，芝加哥大學化學物理博士。

在芝大時與一群留學生合創「科學月刊」。

一直想回國貢獻所學，因此畢業後不久即回清大化學系任教。

自認平易近人，但教學嚴謹，因此穫有「賴大刀」之惡名！於1982年時當選爲清大化學系新一代的年青首任系主任兼所長；但壯志難酬，兩年後即辭職到美留浪。

晚期曾回台蓋工廠及創業，均應「水土不服」而鎩羽而歸。

正式退休後，除了開始又爲科學月刊寫文章外，全職帶小孫女（半歲起）；現已成七歲之小孫女的BFF(2015)。

首先接觸到泛科學是因爲科學月刊將我的一篇文章「愛因斯坦的最大的錯誤一宇宙論常數」推薦到泛科學重登。

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貝爾實驗室總部。

圖／wikimedia1951年9月中旬，為期五天的閉門研討會在紐澤西的貝爾實驗室辦公大樓召開，受邀者均經過五角大廈資格審查，主要是軍方的合作廠商，大約有100間，另外還有20間大學的研究學者。

有人認為是軍方施壓讓貝爾實驗室分享技術，好提升整體國防工業，但其實貝爾實驗室屬於研究機構性質，本來就無意製造販賣電子零件；而且母公司AT＆T也未跨足通訊以外的產業，並不反對將電晶體的技術授權出去。

因此，對貝爾實驗室而言，收取權利金既符合公司利益，也讓軍方這個大客戶開心，還可以加速電晶體的時代來臨，簡直是三贏的局面。

第二年，25間美國廠商與10間外國企業取得授權，開始製造點接觸電晶體。

最先應用的產品除了AT＆T本身的通訊設備，其他都是屬於軍方的武器裝備；但到了年底，第一個電晶體消費性產品就問世了，那是由聲諾通公司（Sonotone）製造的助聽器Sonotone1010。

1952年，聲諾通公司（Sonotone）製造的助聽器Sonotone1010問世。

圖／wikimedia不過這個助聽器要價不斐，當時售價高達229美元（相當於現在2250美元），無法堪稱平價的商品。

這其實反映了點接觸電晶體製造不易，成本壓不下來。

再經過一年的時間，電晶體在1953年的每月出貨量約五萬顆，而同時期真空管每月產量仍多達三千五百萬顆。

儘管如此，電晶體的崛起已經引起大眾注目。

比起五年前那場只有圈內人才能體會重要性的發表會，如今連財經記者也看出電晶體將會改變未來。

1953年3月號的《財富（Fortune）》雜誌便在一篇題為〈電晶體之年〉的專文中，預測電晶體的「可靠、小巧，耗電又低，會讓資料處理與計算的機器提升到任何所能想像的複雜度，而成為即將到來的第二次工業革命的核心。

」革命的大功臣：接面電晶體與矽《財富》雜誌看到的是前一年IBM推出的通用型電腦，如果裡面的真空管全部改為電晶體，勢必會是另一番樣貌。

結果一如其預言，隨著電晶體的效能日益提升，電腦果真推動了如今我們所稱的第三次工業革命*。

*原文財富雜誌所說的第二次工業革命，其實是指現今的第三次工業革命。

而現今所指的第二次工業革命則是指19世紀末到20世紀初，由電力帶來的改變。

不過《財富》雜誌沒看出來的是，點接觸電晶體並無法勝任這場革命，這場革命的掌旗手還是必須交給接面電晶體，同時電晶體材料也得從鍺換成矽才行。

當年布拉頓和巴丁為了降低表面態的能量障礙，用鍺取代矽，最後雖然成功發明點接觸電晶體；但鍺的能量障礙低的優點，也是缺點。

能量障礙低，代表比較容易導電，一旦環境溫度太高或機器全速運轉（溫度升高）時，就會發生漏電。

因此，當蕭克利另組團隊，開始打造接面電晶體時，就設定最終的成品應以矽為材料。

矽還有一個好處：地表上蘊藏豐富，是地殼中含量第二的元素。

隨處可見的沙子其實就是二氧化矽，原料成本要比鍺便宜多了。

不過要製造接面電晶體非常困難，得精煉出純度高達99.999999999％的矽，同時還要將原本結構不夠規則的多晶矽，轉為晶格排列整齊的單晶矽，才有利於電子順利通過。

在製造過程中，還得精確控制摻雜硼與鍺的分量，而且要確保位置精準、分布均勻；尤其三明治架構的中間那層p型矽必須薄到微米級的厚度才有放大效果，如何把硼均勻摻入這麼薄的中間層，不能有絲毫摻到左右兩邊，更是難上加難。

貝爾實驗室一直到1954年初才發明出製造方法，但實驗室的文化畢竟是研究導向，並沒有積極投入量產。

結果兩年前才向貝爾實驗室取得授權的德州儀器（TexasInstruments）後來居上，率先於4月宣布可以大量生產用矽打造的接面電晶體，並於10月推出第一臺電晶體收音機TR-1。

這臺收音機只比菸盒大一些，可隨身攜帶，讓一般大眾感受到電晶體將帶來巨大改變。

1954年推出了第一台電晶體收音機TR-1，體積僅是手掌大小，可以隨身攜帶。

圖／wikipedia蕭克利與貝爾實驗室的愛恨情仇此時蕭克利並不在貝爾實驗室，他向公司請了一年的長假，回到大學母校加州理工學院，擔任客座教授。

其實這是蕭克利故意表達他的嚴正抗議，抗議公司沒有給他「對等」的待遇。

貝爾實驗室高層不是相當重視蕭克利嗎？不但處處配合他，同意讓他兼任軍方顧問、任意調配上班時間，還幫他塑造電晶體發明人的形象，為什麼蕭克利還會如此不滿？原來蕭克利得罪的不只布拉頓與巴丁，事實上，已經有十幾個人都受不了他的剛愎自用又愛亂發脾氣，而先後辭職走人。

高層看在眼裡，都明白他雖然是個無庸置疑的天才，但個性缺陷改不了，所以只能負責特定專案，並不適合再提拔為更高階的領導者。

可是蕭克利的聰明才智對公司實在太重要了，為了安撫他，特地讓他擔任「聘僱長」一職，負責決定特殊人才的任用與敘薪（事實證明蕭克利雖然不是個好的領導者，但卻有識人的眼光，幾個經他特別加薪的人，日後都做出重要貢獻，其中有兩位還獲得諾貝爾獎）。

蕭克利的聰明才智對公司實在太重要了，但他的個性缺陷卻是一大問題。

圖／wikipedia然而這個「實則架空」的職位怎麼可能讓蕭克利滿意，尤其幾個比他晚進公司的人竟然官升得比他高，更令他忍不下這口氣，決定請長假以示抗議。

現任貝爾實驗室總裁的凱利當然不願失去蕭克利這樣的頂尖人才，但找他來懇談之後，終於明白這頭亟欲振翅高飛的大鵬，是不可能再委身在貝爾實驗室裡。

權不夠大、官不夠高、薪水不夠多，這些人比人氣死人的因素，固然讓蕭克利覺得委屈，但這些都只是導火線，並非是他想離開的真正原因。

當年凱利以創造新時代的使命感，吸引蕭克利加入貝爾實驗室；如今蕭克利算是完成使命，但他顯然並不想功成身退、以此為終。

自負的蕭克利想要繼續引領時代前進，這也是為什麼他始終不肯放棄軍方顧問一職，因為參與改變世局的決策，不但充滿成就感，也滿足掌握一切的權力慾望。

如果說蕭克利所發明的接面電晶體是個掀起革命的火苗，那麼他還想成為舉起火炬照亮前方的帶領者。

但貝爾實驗室畢竟只是研究機構，不做商品化的生意，加上個人的發明按照規定又歸公司所有，即使凱利把總裁讓給蕭克利，他一定仍會覺得有志難伸，終究不會安身立命。

果然，蕭克利在加州理工學院一邊教書、一邊放出打算離開貝爾實驗室的風聲，試探可能的發展機會。

許多大型企業與知名大學耳聞後，紛紛提供條件優渥的職位，但蕭克利在得知德州儀器率先推出矽的接面電晶體以及電晶體收音機後，已下定決心要自行創業。

原本在貝爾實驗室負責提煉矽晶體的提爾（GordonKiddTeal），跳槽到德州儀器一年多後，就能做出這樣的成績，那麼他蕭克利絕對更能有一番作為。

美國德州達拉斯市的德州儀器的招牌。

蕭克利受到德州儀器與提爾（GordonKiddTeal）的刺激，決定辭職、自行創業。

圖／wikipedia蕭克利正式向凱利表明辭意後，凱利除了予以祝福，還主動引介他與洛克斐洛家族會面。

其實凱利知道以蕭克利的聲望與人脈，不用別人幫忙，他自己就能找到願意資助他創業的大型企業。

果然過沒多久，蕭克利就將遇見一位願意投資他成立實驗室的企業主。

補充的知識＋單晶矽的製作製作單晶矽對於半導體製造來說是個非常關鍵的步驟。

我們常聽到的「晶圓廠」，就是負責將沙子中的二氧化矽提煉製作成單晶矽，並且切割成一片片晶圓片後，再送到IC製造廠或是代工廠生產半導體晶片。

——本文摘自《掀起晶片革命的天才怪咖：蕭克利與八叛徒》，2022年7月，親子天下，未經同意請勿轉載。

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