【埃及天神、菊石、氯化銨:化學與歷史的碰撞,從長了羊角的亞歷山大大帝說起】#今日冷知識1545
今天的冷知識千頭萬緒、散落一地,若不能像往常一樣連成一氣,在此事先抱歉XD
對小編科宅而言,線頭的開始是一位帥帥的劍橋化學系的黃衣教授 Peter Wothers 在一場關於元素的講座中提到:為什麼氨叫做阿摩尼亞 Ammonia,菊石叫做 Ammonite。名字像像的。
但4R,同時知道那種化學物和那種中生代指標化石的同學我猜是不多。故事不能這樣講。要從另外的地方提起這串肉粽。
讓我們重來,這次跳進刺客教條的 Animus 機器,回到西元前 331 年的古埃及西瓦綠洲(Siwa Oasis),迎接一個大人物:馬其頓國王亞歷山大。馬其頓的腓力二世之子。
不過這個時候亞歷山大已經透過各處知名的神諭,例如德爾菲的阿波羅神諭,向大眾鄭重強調了一件事:其實他真正的把拔不是腓力,而是天神宙斯! #綠綠的
傳說腓力曾在亞歷山大的馬麻:奧林匹亞絲的臥房驚見一條大蛇——須知在希臘神話中,宙斯有漫長的變形化身下凡與女子偷情偷生的糟糕歷史,讓很多國王都綠綠的。
當然實情也可能是奧林匹亞絲是兩爬控,超前時代養了寵物蛇又不知道怎麼解釋 XD,總之,這則有意無意製造的流言,開啟了亞歷山大一生神格化的歷程。
西元前 331 年,亞歷山大之所以出現在西瓦綠洲,是當他以埃及的征服者之姿,獲贈法老王之頭銜之後,特地到宙斯—阿蒙神廟(Temple of Zeus Amun)去認把拔。從此,在以亞歷山大名義於埃及發行的銀幣上,他的臉龐都長了捲捲的羊角。以 Cosplay 他真正的父親。
說起來,他家族裡神格化的歷程其來有自。馬其頓王室始終堅信他們是英雄海克力斯(Heracles)的後代。而來自 Epirus 的奧林匹亞絲則是自稱是酒神戴歐尼修斯(Dionysus)的後代。亞歷山大經常戴了一個獅頭,就是在致敬海克力斯空手搏「涅墨亞獅子」的英雄壯舉。
第一張插圖中也是持羊角造型的宙斯—阿蒙黃金胸針。這其實是二十世紀現代的飾品,風格是根據古典雕塑設計。
在遊戲《刺客教條:起源》中,西瓦綠洲是主角歐巴馬(X) Bayek 的故鄉。但其實在古典時代西瓦還不叫西瓦,在埃及語是叫做 sḫ.t-ỉm3w ← 不懂怎麼發音。在希臘語則是叫做 Ammonium。西瓦是更晚才出現的名稱。
Ammonium 有沒有很耳熟?歷史和化學交錯的地方就是這個 Ammonium 了,為西瓦所屬的昔蘭尼省(Cyrene)當地出產的一種鹽叫做「阿蒙的鹽」,再從希臘語轉寫成拉丁語 sal ammoniac。它的成分是氯化銨(NH₄Cl)。
氯化銨有各種奇特的性質,遇到鹼(例如石灰)會釋放出臭臭的氣味,因為氯化銨是弱酸性鹽,可以看成是弱鹼氨水和強酸鹽酸的化合產物,所以往鹼性偏會導致分解出氨分子。用火強熱會發出濃濃白煙:氯化銨很容易昇華成氣體,再於空氣中冷卻,變成極細的固體顆粒。它在水中非常易溶,而且溶解後水會變冷。在古典時代主要當作肥料使用,是極佳的氮肥。
還有金屬冶煉有關的應用:除去氧化物。例如直到現代都還有在賣一整塊白色的氯化銨磚塊,當電烙鐵的頭髒掉了(沾到太多氧化物)就可以趁熱戳下去,反應出的金屬氯化物在高溫中揮發掉,而達到清潔烙鐵頭的作用。
此外阿拉伯人也發現,將硫酸鐵(green vitriol)和硝石(saltpeter)共熱可以得到硝酸。硝酸中加上過量氯化銨鹽就得到王水(aqua regia)。這一段意外的很有千空醬的風格。如果要從零得到純金的話,就需要尋找這幾種礦物鹽做做化學了。
插圖中有兩支試管,一測冒出濃濃的白煙,就是將 NH₃ 氣體噴向 HCl 氣體,在空中相遇,形成固體 NH₄Cl 的鹽類。
所以今天的冷知識,我們知道了化學物質氨的名字居然是從埃及神明宙斯—阿蒙而來......
ㄟ,等一下,等一下,還沒完結。在於為什麼宙斯是希臘神,阿蒙是埃及神,卻可以合體咧?又不是變形金剛之類的。
這就說到埃及神的特別之處了:埃及的神會合體、會認父子兄弟。也常發生埃及把別的民族崇拜的神和自己的神明的神格加以統一。
這些操作,說白了就是民族征服的一種小動作。當兩國打架,各有各自崇拜的神明,決定勝負之後輸家的神明瞬間變小弟或認乾爹,或乾脆說:你們的神根本是我們某某大神的化身——本是一家,大家來認親,永永遠遠都是埃及人。#好耳熟
在古埃及長到不可思議的長久歷史變遷之下,神的系譜就這樣逐漸演變與繁殖。大概反正古埃及的識字率不高,神話的說法細節與崇拜方式,本來就是由莫測高深的神廟與神官的系統在掌控的。堅持久了也就由他們說的算了。
而埃及諸神的位階其實也取決於各個神廟與共生家族的實力,在漫長的朝代中上上下下的浮動。歷代王朝的法老也多半會在名號上面動腦,以顯示王室和某神明(神廟系統的勢力)共生的關係。
埃及的太陽神阿蒙就是這樣非常非常古老,逐漸演變的例子。早在西元前二十一世紀(!!!)古王國時期就在底比斯一帶留名。但是要直到西元前十六世紀,新王國的肇始,因為驅逐「外族」喜克索人(Hyksos)的埃及第十八王朝的王家是崇拜阿蒙神的,所以像第二代法老的名號就是 Amenhotep 一世。
某某神名 + hotep 就是「讓某某神滿意」的意思,是非常常見的埃及命名法。考慮到法老同時又是太陽神 Ra 的至高權力代言人,便在第十八王朝出現了 Amun-Ra 的神格合併情形—— Ra 實在很常這樣被合併,也許 Ra 神本神會感到困擾吧——阿蒙的地位也逐漸升到系譜的頂點。
在鋪陳了兩千字之後,終於要說到羊角的部分了。感動。是說,當神格合併的時候,神明的圖形化象徵也會像做瀨尿牛丸一樣進行創意大混合。阿蒙神的羊角,是當埃及新王國征服尼羅河上游的庫施(Kush)王國之後,認定庫施人崇拜的神是阿蒙的一個化身。而在神像上納入了原本庫施神明的彎彎羊角要素。庫施國約在現代的蘇丹與努比亞沙漠一帶。#簡直七龍珠融合體操
後來希臘文明的勢力逐漸擴張,才又發生了最高神宙斯和阿蒙神又再合體的事情。不久之後羅馬征服了原希臘化世界,又換湯不換藥的轉變成朱彼得—阿蒙(Jupiter Ammon)。
亞歷山大絕對不會想到自己的神格 Cosplay 是來自於一千多年前埃及的一次征服與融合吧。於是在後來《可蘭經》裡,亞歷山大會被稱為「那個有兩角的人」。
最後迅速講菊石,菊石(Ammonite)是出現於古生代,全盛於中生代的已絕種有殼軟體動物。是現代烏賊和章魚的近親。而由於它的殼形成的化石長得很像石化的羊角,在老普林尼《自然史》中就稱之為「阿蒙之角」。因為它稱霸於中生代全球的海洋,數量又多又普遍,便作為重要的地質斷代的標準化石之一種。
其實並不是所有菊石都是像第三張插圖那樣,露出誇張的彩虹色。只有在加拿大亞伯達省的特殊頁岩地帶,所挖掘出的菊石化石,經過一些至今還沒有完全了解的地質化學過程,其中的貝殼成分:多層狀的文石(Aragonite)變得異常色彩斑斕,該種寶石級的菊石名曰「斑彩石」(Ammolite)。非常稀罕,遠遠比鑽石還稀少。#礦物名字好多好難記
而我放那張圖完全是為了色彩鮮艷的圖有益於貼文的觸擊率 XD 好,冷知識東拉西扯地講到這邊,下次見囉。by 科宅
而且還沒叫名字是叫ㄟxd 在 康承親子概念藥局 Facebook 的最佳貼文
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#微冷 #冷時事快評 #警告內有數學
之一【你知道嗎?孔子和在 1.77 lgN 代之前的所有人都是你祖先】
之二【你知道嗎?孔子後代幾乎沒有任何 DNA 是從孔子遺傳來的 [edit. 除了Y染色體] 】
我說,人為什麼要祭孔?
人活得好好的他為什麼要祭孔?
簡單來說,祭孔就是要回味兒(X)爭華夏正統(O),就和祭天、祭黃帝是一樣的概念。那麼祭孔儀式規定由孔子的後代執行,有什麼特別的地方呢?每日一冷曾經介紹過,中華民國還別設立了一個世襲官職,用意就是世世代代祭孔。見 →#本日冷知識1462。
感覺起來好像孔子後代的血統比較純正,運行起神秘儀式有著法術 buff 加成的效果。
嗯~再想想,完全不是這樣。以「繁字輩」來說,在族譜上是孔子的 74 世孫(第 N 世孫,指的是孔子的兒子......的兒子,共需寫 N 次兒子),無論如何,從科學上來看,經過兩千五百年,約 80 次情慾交流與分娩之後,現代孔子的後人和孔子的遺傳關係已經是難以想像的淡薄。
要說明有多淡薄,我們得先簡單複習國中生物和一點點的健康教育。
先建立一個感覺,就是每個人都有爸媽,指生理上的父母親,一般來說(如果你不是姓蘭尼斯特 [edit. *拜拉席恩])你的爸媽會分別有不同的爸媽,他們各自有各自的爸媽,所以你的直系祖先人數會每一代乘以二,以2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024......人這樣的方式增加下去。
我們來算算看,從自己往前推 80 代,在大約孔子的時代我有多少祖先呢? 2 的 80 次方大約是 10 的 24 次方,就是一兆兆人這麼......
修蛋幾雷!暫停!就算現在地球也沒有一兆兆那麼多人啊,不用說春秋時代。
是的,這是個問題,讀者你太聰明了。
對於少數幾個世代來說,排除近親繁殖的可能,祖父母的匹數大致是倍增的,但問題是一旦追溯久了,你的族譜樹裡面就會開始出現一人分飾多角的情形——也沒什麼特別的,例如祖父和祖母的五世以前的曾祖母是同一人,翻譯翻譯:兩人是遠親的情況。那位在族譜裡兼職的曾祖母,就會大幅降低了你我的直系族譜樹裡的成員總數。
但因為人類繁殖的基本原理,這個數字還是會無情的一直增長,直到在某個年份,你的直系祖先數目,等於當時你祖先生活鄰近地區的總人口數......結論是,到了這個點,幾乎所有當時生存(並且沒有偶然的完全絕嗣)的人都是你的直系祖先,甚至幾乎肯定也包括孔子(因為孔子沒有絕嗣,真巧)。
孔子並沒有主動的想當這麼多人的祖宗,但只要他的後裔普通的做人與做人,他的血脈就會緩緩的擴散出去,就如同英國人馬爾薩斯指出:千萬別小看人口爆炸的威力。
根據簡化的人口模型,我們還能粗估出來這個神奇的時間點,大約是總人口數取以二為底的對數(就 log_2),乘以 1.77,單位是世代。總人口數是取孔子那時候的,我查的大約是 3000 萬人, 1.77*lg(30,000,000) = 44。
結論是大約只要經過 44 個世代,經過 1300 多年,大概是唐朝時吧,任何一名活著的在地中國人(並非剛從外國來的移民)的列祖列宗,之中肯定有「大成至聖先師孔仲尼」的名字在,不只限於孔子後代。
於是主張「自己的祖宗自己拜」的網友要失望了XD 因為數學說明了孔子幾乎肯定是大家共同的祖宗,揮之不去啊 Johnny。而且不只是孔子,如上面說過的,和孔子活在同一個時代的所有人,只要後來沒有絕子絕孫,就一定會在你和我(和巷口大毛)的家族樹裡某處出現。
以上是第一個關於族譜的冷知識:
今天......ㄟ你別想走,還有第二個冷知識。
還記得國中健康教育的同學,就會知道人類繁殖的方法,每個人的基因分別有 50% 來自父親,50%來自母親。所以是來自祖父母是各 25%,曾祖父母是各 12.5%,以此類推。
嚇一跳的隨堂考:那麼 80 代的祖先貢獻多少呢?感覺大約是一兆兆分之一,因為 0.5^80 = 0.1^24 嘛。
不對XD 答案是 0,不是四捨五入,就是整數零。
因為人類的 DNA 遺傳不是真的像調水彩一樣混在一起,而是 DNA 先組合成「23 對染色體」,總共 46 條之中有 23 條來自爸爸,23 條來自媽媽。這樣顆粒狀、不連續(量子化)的遺傳的方法。
所以我們身上來自四位爺爺奶奶的染色體數量可能是 {10, 13, 14, 9} 這樣的分配,來自八位祖父母的數量可能是 {2, 8, 6, 7, 6, 8, 4, 5}......越來越淡薄。到了你的 64 個六世祖,64 人要貢獻你的 46 條染色體,就會出現人多染色體少的情形,但最小單位就是 1......有些阿祖的阿祖的 DNA 就會對於你就完全沒貢獻。
這好悲傷。
不過好在實情不是這樣,很類似,但複雜一點點,使得阿祖們對我們金孫們 DNA 的貢獻度能更均勻。
更複雜的實情是高中才會教到的「同源染色體互換」,在體細胞「減數分裂」形成精子和卵子的過程中,為了讓後代有機會同時遺傳到爸爸和媽媽的優良性狀(但也有可能不幸的反過來都遺傳到缺點),染色體會自己洗牌個一兩次:平均來說每條染色體洗牌一次半。這讓每個人的貢獻程度可以小於 1 條染色體,要多小有多小,也可以是 0.03% 條。
同源染色體互換使得來自阿公和阿嬤的染色體有機會融成一爐,混在一條染色體上,讓大家的貢獻平均一點點。這使得我們比較不容易和祖先的基因完全說掰掰。
但不幸的是,最終還是會掰掰。這道理需要用一點點數學:因為每一代通過染色體互換所產生的染色體「片段」會平均增加 1.5 個,總共 22 對染色體(X 和 Y 性染色體不會互換)中就會平均增加 33 個片段。也就是說片段數量是平均每一代多 33 個,以線性成長。但祖先數量還是成兩倍兩倍的指數成長。
指數成長比線性成長快,當前者又輾壓過後者,又回到祖先們人多,但他們以顆粒狀貢獻的基因片段少的情況下,最終還是無法避免有些祖先的 DNA 自然消滅的情形,這個現象名字叫做「遺傳漂變」(←基因變成飄,嗚嗚很恐怖 #genetic_drift)。
舉個例子,第 15 代的祖先有 32768 人,但大約只有 506 個染色體片段。因此其中某一人不貢獻任何 DNA 給你的機率是 (1-(1/2)^15)^506 = 98.5%
結論是,透過綜合國高中自然課等級的科學,我們證明了
1. 孔子是幾乎每個中國人的祖先
(就和每一個沒有絕嗣,活在足夠久以前的古人一樣)
2. 但孔子幾乎一定沒有貢獻多少他的優質基因給我
*感謝讀者提醒,如果是孔子嫡系的男性,那至少會有孔子的Y染色體。祭祀官:我有孔子的Y染色體我超強!
推論:祖先是一個純粹人文的的概念,禁不起科學的追問與摧殘。而族譜就只是一種人造的權力遊戲的藍圖。
我們下回見嚕。看完的你不簡單,拜託留個言,務必讓小編幫你按個讚。
數感實驗室 Numeracy Lab
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#為什麼要祭孔這個問題請文化部長回答
#每日一冷發大財