2013年7月1日

從天文嗅到費馬最後定理


2012『青年尬科學 - 聽、說、讀、寫 大擂台』入選二十好文作品

作者/林墨涵、李宸毅、徐偉韜(就讀科學工業園區實驗高級中學)

世界上共有幾種氣味呢?

嗅一嗅花瓶裡幾支,正艷麗綻放的玫瑰花香,是一種氣味。假日午後的咖啡廳裡,研磨機嘎嘎聲伴隨著濃郁咖啡香,是一種氣味。在一堂汗水淋漓的體育課後,教室裡充斥著的汗臭,是一種氣味。初一、十五總是香火鼎盛的寺廟裡,線香燃燒所飄散的煙味,是一種氣味。熱氣冉冉上升的溫泉池畔,總能聞到的那股刺鼻硫磺味,是一種氣味。那麼,這世界上究竟有多少種氣味呢?

有人說,人能辨識的氣味大約有一萬種。但這個數字,科學家們是如何得出來的?經過一番追根究柢,我們訝異地發現這個數字,不過只是某位化學工程師估計的一個數值而已。就視覺而言,可見光區裡人眼可以辨識的顏色多達數百萬種,但在敘述「彩虹」有幾種色彩時,我們僅輕描淡寫地說出紅、橙、黃、綠、藍、靛、紫七色。原因是,當感官把數以千計的訊號輸入大腦時,大腦會將之簡化,心理學家稱此現象為類別知覺(categoricalperception)。所以,或許我們應把問題修正為:如何「分類」氣味?而不是執著在「數量」上面。

諾柏爾(Ann Nobel) 於1984 年發表的「酒香轉盤」(Wine aroma wheel),是氣味分類史上一個重要的里程碑。這個轉盤由三個同心圓所組成,而每個同心圓又切割成數個扇形區塊,在每個區塊上分別標示著不同的香味類別。如此一來,品酒文章不再是愛酒人士,矯揉造作的散文詩句,只要透過簡單的廚房化學,每個人都可以親自體驗轉盤上所謂的酒香。

眾所皆知,林奈的二名法乃是生物分類學的鼻祖,但鮮為人知的是,他也曾經替藥用植物的氣味作分類呢!而19 世紀末期的荷蘭生理學家瓦得梅克(Hendrik Zwaardemaker)則針對林奈的氣味分類法進行改良,並稱之為「氣味稜柱」(odorprism)。但兩人的分類方式完全是根據個人的主觀評鑑,而非客觀的實驗數據,實在有欠說服性。為了解決此一問題,便有了以數字標示氣味的分類系統。然而,究竟要多少種類才能把世界上所有的氣味都囊括在內?四、五種很明顯地無法應付,但是數十,甚至數百種,人腦又真的能辨識出其中的差異?

澳洲心理學家賴英(David Laing)透過簡單的測試發現,無論是專業的調香師,抑或是一般大眾,只要氣味中混合超過三種成分,大腦便無法將其一一辨識出來。

嗅覺的世界還是這麼奇妙,處處充滿了謎樣的未知,等待我們去發掘。生活之中。到處都有不同的氣味,是不是有回想起,小時會因為好奇心起,而跑到路旁草叢中,聞聞那朵小花的味道,那時候對未知事物的探索欲呢?

從小,學校就有生活課,老師帶著我們四處觀察,看草、看花、看太陽,讓我們認識周遭的小事物。一開始是單純的看現象,之後漸漸地會觀察過程。而隨著所學知識逐漸累積,開始引入一些概念,去分析它、量化它,最終達到預測它的目標。【更詳細的內容,請參閱第523期科學月刊】

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