神山之所在－探索神話中奧林帕斯山的具體位置

作者 謝荷芯、楊沐妮 / 南投縣弘明實驗高中國中部

壹、研究動機
       在希臘神話中，天后希拉因緣際會下，以一己之力製造出了一位天神―掌管火與機械的赫菲斯托斯。但他畢竟不是以正常方式出生的嬰兒，所以他天生有許多殘缺―腿瘸、下半身肌肉萎縮，重點是，他長得很醜很嚇人，因此希拉一看到她的兒子，一路尖叫著衝到窗戶邊將他扔下奧林帕斯山（眾神所在的山），赫菲斯托斯就經歷了一天一夜的自由落體掉到地面上，後來重整旗鼓回到奧林帕斯山。但，這也引起了我們的好奇心，這起事件在地球上或在太陽系中可能發生嗎？神話中的奧林帕斯山的具體位置在哪裡呢？

貳、研究過程
       以下的討論過程中，我們使用以下假設：
                            S=位移（m）
                            v=速率（m/s）
                            t=時間（s）
                             g=地球上重力加速度=9.8 m/s²
一、希臘的奧林帕斯山
       地球上，若從希臘的奧林帕斯山（附圖1），約2917公尺上掉下，不計空氣阻力，需要的時間計算如下：

（圖1）

由可得：

由此可知，在地球上由希臘的奧林帕斯山山頂掉落只需約 24 秒。由此可知，赫菲斯托斯並非從希臘的奧林帕斯山山頂掉落。
       換個角度思考，若如神話所述掉落了一天一夜才落至地面，希臘的奧林帕斯山山頂應該要多高呢？
       藉由的計算，我們可以得知希臘的奧林帕斯山在地球上必須要有

三百六十六億公尺高。
       在中央氣象局所提供的資料中，地球上大氣層的高度由低而高分為對流層、平流層、中氣層及增溫層（附圖2）， 

（圖2）
而增溫層頂端距地面 140 km=1.4×10⁵ m，由此可知，若希臘的奧林帕斯山山頂標高 3.66×10¹⁰ (m) ，則此山山頂遠遠在增溫層之外。而在增溫層之外，地心引力幾乎沒有作用。由此可見，赫菲斯托斯在外太空中漂浮了一段時間。
接下來，我們計算一下赫菲斯托斯在外太空中要漂浮多長的時間。
增溫層頂端距地面 140 km=1.4×10⁵ m，由可知，

       若從增溫層頂端掉落，只需約 169.03 秒，約 2.82 分鐘。換句話說，若赫菲斯托斯真的離開了宇宙中的奧林帕斯山一天一夜，則他在太空中待了約86230.97 秒，約 23.95 小時，最後兩分多鐘才落在地球的範圍，在重力加速度 g=9.8  m/s² 作用下等加速度向下掉落。

二、太陽系的奧林帕斯山
       若以太陽系中最高的山―火星上的奧林帕斯山（附圖3），高約 21229公尺，火星上的重力加速度3.7 m/s² ，從山上掉下，不計空氣阻力，需要的時間計算如下：

（圖3）
由可知，

       透過以上的計算，在太陽系中由火星上的奧林帕斯山山頂掉落只需約 107 秒，不到 2 分鐘。由此可知，赫菲斯托斯並非從火星上的奧林帕斯山山頂掉落。
       另一方面，在火星的重力加速度作用下，若如神話裡的敘述要用一天一夜掉落，藉由 的計算， 

可得赫菲斯托斯在火星上至少需從一百三十八億公尺的高度掉落。
       火星大氣層高度由低至高可分為：低層大氣、中層大氣、上層大氣以及外氣層。又外氣層高度約 200 公里。不妨假設火星引力作用高度為200公里。而1.38×10¹⁰(m)已遠遠超過火星引力作用的高度。可見，赫菲斯托斯在外太空中漂浮了一陣子。

藉由的計算，可得：

       從火星上外氣層的最外圍掉落，在引力的作用下掉落時間大約為 5.48 分鐘。由此可知，赫菲斯托斯在引力極小的外太空漂浮約23.91小時。在最後五分鐘時才受到火星引力的影響，並且等加速度掉落至火星表面。

三、結論
       由上述的研究過程中可得知，在地球上赫菲斯托斯若從希臘的奧林帕斯山落下，不計空氣阻力，只需約 24 秒；若掉落了一天一夜，則須從3.66×10¹⁰公尺墜落；但以現實中具引力的最高高度 1.4×105 公尺掉下，也只需兩分多鐘，種種跡象都顯示此事件在地球上不可能發生。
       而在火星上有座太陽系最高的山―奧林帕斯山，若不計空氣阻力從上掉下，只需不到 2 分鐘；而若以一天一夜的時間來推算山高，得要有1.38×10¹⁰公尺的高度，在火星上也不太可能發生。
       我們將探究結果整理表格如下：

       透過以上的研究討論，神話中眾神所在的神山－奧林帕斯山的具體位置，並非人類目前的研究所能參透的，我們只能懷著恭敬的心來慢慢認識、了解這些人類在約公元前8世紀所創造出的璀璨文明。或許現在的天神們都正看著我們對他們的探討呢！

參考文獻
圖片來源
1. 附圖一    希臘奧林帕斯山，https://zh.wikipedia.org/wiki/File:Greece_Mount_Olympus_(1).jpg 
2. 附圖二    大氣層，https://www.cwb.gov.tw/V8/C/K/Encyclopedia/nous/overview_all.html 
3. 附圖三    火星奧林帕斯山，https://zh.wikipedia.org/wiki/File:Olympus_Mons.jpg
參考資料
1. Edith Hamilton （2020）。《希臘羅馬神話：永恆的諸神、英雄、愛情與冒險故事》。余淑慧。台灣：漫遊者文化。
2. 維基百科－奧林帕斯山，https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A5%A5%E6%9E%97%E5%8C%B9%E6%96%AF%E5%B1%B1 （瀏覽日期：2022年02月12日）
3. 中央氣象局，https://www.cwb.gov.tw/V8/C/K/Encyclopedia/nous/overview_all.html （瀏覽日期：2022年02月12日）
4. 維基百科－奧林帕斯山（火星），https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%A5%A7%E6%9E%97%E5%B8%95%E6%96%AF%E5%B1%B1_(%E7%81%AB%E6%98%9F) （瀏覽日期：2022年02月12日）