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大武山部落的科學智慧

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高慧蓮｜屏東大學科普傳播學系

張祈良｜屏東大學科普傳播學系

朱志強｜屏東縣文樂國小

林梅君｜屏東縣望嘉國小

排灣族人主要分布在臺灣中央山脈南段，北起武洛溪上游大母母山一帶，南到恆春半島，行政區域以南北大武山為中心，呈輻射狀散布在高雄、屏東及臺東3個縣市。

排灣族人與大武山相依共存了數千年，發展出順應大武山自然生態的生活法則。他們豐富與精緻的傳統文化中充滿科學智慧，例如陀螺、石板屋與祭典中的刺球活動。

陀螺的物理學

排灣族約在每年10月底舉行陀螺王競賽，參賽的兩人面對面，把陀螺鞭打進直徑約2公尺的圓圈內，然後再用自己的陀螺把對方的陀螺撞擊至圈外。

排灣族陀螺的拋擲轉動與平衡控制不同於漢族陀螺，在把陀螺拋出去的瞬間，鞭子便給予陀螺一個力矩使它旋轉。當鞭子完全離開陀螺時，由於慣性使陀螺持續轉動，而陀螺與地面、空氣接觸的摩擦力消耗陀螺的動能，使它無法持續保持平衡而呈現不穩定狀態，因此需要不斷順勢鞭打，這時技巧性的施力會得到與旋轉方向相同的力矩。因此比賽場地的規畫、不同材質陀螺所能持續的時間與使力者的技巧，是陀螺王選拔活動的好題材，也具有科學意涵。

石板屋的力學

由於大武山的頁岩發達，造就了排灣族傲人的石板屋自然工法及文化。在沒有起重機的時代，排灣族人如何搬運巨大石板、石柱呢？他們利用斜面改變了施力方向而得到省力的搬運方式，即在立起石柱時，先在地面上挖好可以容納石板底座大小的洞，利用枕木減少摩擦力，把石板搬運至立碑處，再利用斜面原理把石柱立起來。

排灣族石板的屋頂是以每塊長寬40〜60公分、厚度3〜5公分的石板自下而上層疊而成，與疊石墻相同，沒有水泥等任何黏合劑讓石板固著在屋頂上。而石板屋左右兩側的牆壁是以小石板及小石塊堆疊而成，在沒有水泥等任何黏合劑的情形下，卻能承載屋頂的石板屹立千年不毀。這樣由下而上的垂直堆疊方式符合摩擦力的科學原理，是石板屋能夠耐震而不易傾倒的原因。

刺球臺上的槓桿原理

祖靈祭（俗稱五年祭）是排灣族祭祀創世神與祖靈，祈求平安、感謝神靈的隆重儀式。而每年小米收割以後，便會舉辦收穫祭，感謝造物主豐富的恩賜。到了第5年的收穫祭，便要舉行五年一次的眾靈祭。

刺球是排灣族祖靈祭和眾靈祭中相當重要的祭祀活動，包含了占卜及祈福兩重含義。拋到空中的5粒藤球，分別插上小鷹羽以祈求作物豐收、獵物豐碩、風調雨順、闔族平安、祭典平安順利成功等。刺球竿總長度約20公尺，10〜15公分的藤球是以構樹或相思樹的樹皮編成。刺球儀式是由部落祭司在圓形的刺球場上把球高拋至空中，再由刺球臺上的勇士輪刺或搶刺。

‭當仰望刺球臺時，可想到什麼科學原理嗎？最長的祭竿45尺（15公尺），與地面接觸造成一個1：7.5的力臂（2公尺：15公尺）。這代表著刺球活動時，上面1公斤重的力，坐在臺上的勇士需要用7.5公斤重的力去刺。因此會發現刺球臺上的勇士一直無法適當地控制刺球竿，更不用說如何精準刺中藤球！因此像這樣的刺球儀式，其實相當費時費力，丟藤球的人必須有相當的技巧，使藤球確確實實地直直而上。而在短短的落下時間中，所有刺球竿得同時向內靠近，在這瞬間所有勇士只能憑運氣，真的能刺中藤球是福氣！

祖靈祭自古以來是排灣族人的生活智慧，對生命的尊重，對自然環境的關懷，緬懷祖先恩德，敬天地神靈的祭儀。祖靈祭活動期間，族人嚴格禁止進行農耕、狩獵及婚喪喜慶等活動，便於以虔敬的心來祭祀及紀念祖先。五天隆重的祖靈祭結束後，便是一年一度收穫祭的系列活動。到排灣族部落有幸遇到祖靈祭的活動，除了可以參與「歡樂歌舞」的活動，也可以品嘗道地的風味餐，興致一來時三五好友也可到刺藤球臺練習，試試自己的運氣！

穀倉

排灣族的傳統穀倉位在戶外庭院，由直徑15〜20公分、長度250〜300公分的圓石柱或木柱矗立在地面上，最上方以茅草圍成香菇傘頂。在圓柱距地面100〜150公分處，放置一塊直徑90〜120公分的圓形石板，既可放置糧食，又能防止動物偷吃。

這是排灣族耆老傳統的智慧，老鼠、蛇等動物是無法反抗地心引力爬上去的！

珍惜傳統文化

工業革命後，科技帶來便利的生活，我們因仰賴太多的科技產品而忘記了老祖先的生活智慧。

長期生活在山林的排灣族人，沒有便利的科技產品，生活依然簡單樸實，可是如果他們也喪失了這些傳統文化，對人類會是多麼大的損失？

資料來源

《科學發展》2014年11月，503期，64 ~ 67頁

排灣族(1) 槓桿原理(6) 科發月刊(5210)

大武山部落的科學智慧

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