八、
頭髮張力的展現—吊大象，挑戰金氏世界紀錄
測量教學架構
根據民眾所測得的數據，可得到國人一般頭髮載重的平均值。但是這只是一個數字，無法讓民眾具體了解頭髮具有驚人承重的能力。要把較抽象的理論與數據具象化，成為實際甚至可以眼見為憑的景象，在公開場所進行實驗是一個好方法。而此實驗必須同時具備趣味性與衝擊性，若能廣受矚目則更可加深國人的印象。因此，師法古代曹沖秤象，我們以頭髮懸吊大象為主題。
理論介紹
頭髮接受外力拉扯時，頭髮會變長。取一根頭髮，當拉力增加時，頭髮會慢慢的拉長，所受的外力愈大就延伸得愈長。假設原本32公分的頭髮，在拉力為60公克長度變成 43公分時斷裂，那麼這根頭髮增加長度為11公分時可支撐拉力60公克，為此根頭髮的形變量。每個人的形變量都不一樣，而且頭髮變長後就無法再回覆原狀。
一根健康的成人頭髮可以承受的重量範圍為40至80公克，約可吊起一支手機，但經過染、燙後的頭髮受力程度較差。ㄧ個人平均的頭髮數總共約有10萬根，若以50公克計算，ㄧ個人整頭頭髮的載重力大約是5000公斤，相當於4部小轎車或1頭成年亞洲象的重量。應用前述的概念，我們可以估算支撐一定重量時所需要的頭髮數目。因此假設以參加「髮力無邊」活動之民眾的樣本平均頭髮拉力54.23公克來估計，10萬根頭髮理論上拉力應至少可達到5423公斤，超過一頭成年亞洲象的重量，因此計畫以大象進行頭髮拉力試驗。
進行方式
1. 挑戰前測
高雄市國立科學工藝博物館陳正治研究員獲得頭髮加工公司贊助60萬根頭髮做試驗，在2006年3月9日上午10點，利用300根黃種人黑髮，經過編結後成功吊起一個20公斤的三歲半小朋友黃榆翔。
2. 挑戰設計
計畫以人髮編成髮繩，並穿在繩索中後，再與一座貨櫃基座載象平台連接來吊起大象。台南縣頑皮世界野生動物園的亞洲象“愛麗美”已在園中飼養十多年，性情相當溫馴，應可站在平台上作為受測的重物提供者。
工博館共花費25萬元購買160萬根頭髮提供各項活動試驗之用，每根長約54公分的人髮，委請高雄市樹德家商師生，每1000根編織成3股編之小髮辮，再利用雙套伸縮結的技術，將5條髮辮串長成一髮束，4條髮束平面編織成一大髮辮，4條大髮辮再利用立體編織術編成一立體髮串，每4條髮串兩端再插入粗尼龍繩內，即完成一條髮繩，總共完成5條髮繩供懸吊大象使用(照片1)。每1條髮繩橫切面平均有6萬4千根頭髮，5條髮繩橫切面共計32萬根頭髮，約為亞洲地區3個成年人頭髮量，但因頭髮利用雙套伸縮結技術加長，始能與一般尼龍繩編串成髮繩，因此總頭髮耗用量高達160萬根，若以每根頭髮平均可受重50公克計算，預計可以支撐15公噸物體 (邱仁武，2006)。
展現結果
1.第一次測試
2006年12月16日，與台南縣頑皮世界野生動物園合作，挑戰金氏世界記錄。在大象表演區，以大型吊車以鋼纜及吊繩銜接一條髮繩後，再與一座貨櫃基座平台連接。因當日氣候不佳，風勢頗強且有細雨，為避免影響大象情緒，於是改用與大象同重量木材，放在貨櫃基座載象平台上進行試吊。此實驗目地在於藉由單一髮繩(約可拉動3500公斤重物)拉動比預期重的物體(約6000公斤)時，當起重機載重表讀數達3500公斤左右，頭髮髮束本身並未斷裂，但頭髮與繩子的連接鬆散滑脫所致，藉此研究如何加強頭髮與繩子的編結技術(陳逸民，2006；康日昇，2006)。
2.第二次測試
2007年2月16日再度嘗試(照片2)「頭髮吊大象」活動，但是由於環保人士到場抗議(盧萍珊，2007)，因此臨時改以大約等重的原木、巨石、平台和6位見證人代替大象。包括台南縣蘇煥智縣長、頑皮世界野生動物園董事長徐崇雄、王駿發及現場遊客成大研究生王安妮等6人站進平台內，一同體驗頭髮的神奇力量。研究人員以5條各50公分長的髮辮穿在繩索中(照片3)，在電子媒體、平面媒體，以及眾多遊客見證下，於下午1點35分，用起重機吊起重達7.8公噸的物品及多位見證人，橫切面32萬根頭髮成功吊起平台，並距離地面40公分達一分鐘，順利成功挑戰金氏世界紀錄。主辦單位已將全程錄影申請金氏世界紀錄(照片4) (劉婉君，2007)。
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照片1 橫切面32萬根頭髮，總耗用量160萬根所編成的5條各50公分長的髮辮穿在繩索中。 |
照片2 2007年2月15日大象愛麗美就站進平台準備被頭髮吊起，卻因保育團體抗議，只好臨時取消。
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照片3 五條各50公分長的髮繩外觀。
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照片4 2007年2月15日成功以32萬根頭髮吊起重達7.8公噸的重物及見證人，離開地面40公分，時間超過一分鐘，申請金氏世界紀錄。
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Copyright (C) 2007 HKIEd APFSLT. Volume 8, Issue 1, Article 14 (June, 2007). All Rights Reserved.
