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科学松鼠会

让我们剥开科学的坚果

 
 
 

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什么是科学松鼠会? 我们认为,对于部分人来说,科学就像一枚枚难以开启的坚果,虽味美却不易入口。 我们希望自己能够像松鼠一样,打开科学的坚硬外壳,将有营养的果仁剥出来,让人们能够领略到科学的美妙。 我们试图让科学传播并且流行起来。

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[what if]第102期:键盘发电  

2014-08-05 20:42:08|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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本文作者:一起剥坚果

提问:

我是一个作家,于是我想知道在电脑上写出一部小说的过程中手指成千上万次敲击键盘的总能量是多少?

—— Nicolas Dickner

回答:

我觉得吧,你最好不要在未来投资用键盘来发电的发电机。

人们总喜欢知道哪里可以回收“被浪费”的能量。避免浪费确实是个很不错的目标,但有时要衡量一个系统中究竟有多少能量在流动是很困难的。像“太阳能公路”这样的酷炫想法只要你动手去算一算某些数值就会知道它并不靠谱,不过某些形式的能量回收是完全可行的,比如回收开门或刹车时的能量。

wpid-14037625438-2014-08-5-18-42.gif
(来一个会在你争论互联网话题时自动调暗灯光的小东西怎么样?)

就键盘而言,有很多工程研究关注过敲击按键所需要施加的力,这么多数量一部分是因为许多人都深受重复性劳损的折磨。一项针对橡胶圆顶键盘(如今最常用的键盘)的研究结果显示每按一个字母键需要约1.5毫焦的能量,而按回车键或空格键这样稍大一点的键需要约2.5毫焦的能量。
1.5毫焦能量有多大呢?嗯,它能使一滴水的温度上升0.01度,或者把一只小松鼠抬起300微米——也就只有四张纸的高度。

wpid-14037627046-2014-08-5-18-42.gif
(我待通过的专利申请里的一张图)

既然现在我们知道了每按一次键需要花费多少能量,那么接下来就是要算一算每写一部小说需要按多少次键了。

一部普通的小说大约有50万到100万个字符,[1]所以要写出一部这样的小说至少需要那么多的敲击数。而按退格键的次数或者重写的次数因人而异,有些人一口气写到底,也有人每句话都要重写好几十遍。

但事实上你是哪种作家并不重要,如果你一口气写到底当中不修改的话,你大约需要1千焦的能量。如果你当中重写许多次的话,也就几千焦的能量——而要赶上一节5号电池所储存的能量,你需要把每个词都重写10遍。

写完一整部小说所消耗的能量能让一台笔记本电脑运行约15秒的时间。假设每部小说要写6个月,平均下来你辛辛苦苦每攒100万秒的能量,电脑一秒钟就消耗完了。这点发电量大概只会让你少付几分钱电费吧。

看起来每6个月写上几部小说已经是很多输入量了,但输入量更多的人多了去了。WhatPulse这个网站提供了记录鼠标点击和键盘敲击数的工具,它还有许多用户上传自己的历史数据相互竞争。

wpid-14037629013-2014-08-5-18-42.gif
(应该有的吧,要不然我们花10年时间相互比这个是为了什么?)

WhatPulse这个网站已经运行超过10年了,其中最活跃的用户已经记录了超过1亿次按键数。一个重度WhatPulse用户的键盘敲击量相当于每两个月写出一部小说,更有甚者几个星期内的敲击数就够一部小说了。

不过这还远远不够快。要想让一台笔记本电脑仅靠按键的能量连续运行,你需要每10秒就敲出一部小说来;要想带动一台微波炉则需要每秒敲出一部小说来。[2]

wpid-14037631720-2014-08-5-18-42.gif
(也许我就该吃冻着的)

所以不管你能打字多块,也没法靠这个来锻炼。

注1:我指的是字符数,不过我应该可以找出某部角色数接近50万到100万的系列书籍来。(注:character既有“字符”的意思又有“人物、角色”的意思)
注2:你的手指速度也会接近相对论速度,如此之大的速度需要近乎无穷大的力,以及更多的能量用来控制,你会在极短时间内把你的手和键盘敲毁。

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