趣味物理研究所
與理科老師一起動動腦，看懂科幻電影的機密！
活動訊息
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內容簡介
～宇宙種種不可思議，都能用物理來解釋～
與理科老師一起動動腦，看懂科幻電影的機密！
看似深奧的物理，卻始終是大眾娛樂偏愛的題材之一。
例如2014年上映的《星際效應》，描述太空人穿越蟲洞尋找人類新家園；
時空特務通過時間旅行改變歷史，阻止犯罪發生；
2015年的《絕地救援》，展現植物學家曁工程師的主角，如何在火星種馬鈴薯求生。
以及本年度好萊塢燒腦片《天能》，更從熱力學第二定律切入闡述「時間逆行」，突破既往詮釋時間旅行的維度。
科幻電影與相關題材不斷推陳出新，片中情節在物理理論的加持下，不僅更加貼近現實可能，也為觀眾帶來一分觀影燒腦的挑戰。
而這本《趣味物理研究所》，正是讓你重新認識物理，掌握基礎知識，展開一趟「大開腦洞」的思辨之旅。
本書作者左卷健男，長期致力於推廣科學教育，並推出多本廣受大眾歡迎的科普書籍。
這次他將在本書中帶領讀者，從物理觀點探索25道謎題，
同時也一併追溯科學家如何透過觀察與實驗，揭曉世界萬物隱藏的真理──
・約西元前3世紀，阿基米德在洗澡時想出妙計判別「真假皇冠」；
・西元1590年，伽利略在比薩斜塔進行傳說中的自由落體實驗；
・西元1666年，牛頓利用稜鏡，發現太陽光是由7種色光所組成；
・西元1839年，法拉第通過一連串實驗，向世人證實靜電、電池、生物電都是同一種電……
「物理是宇宙運行的公式」，數百年來始終吸引無數人嘗試解謎。
肉眼不可見的熱能、讓夜晚能如白晝活動的電能、吸附地表萬物的地心引力……
這些看似抽象的神祕力量，卻又時時刻刻環繞日常。
➤科幻電影裡完全隱形的超能力，在現實中有辦法重現嗎？
➤國中學過溫度最低的極限是−273.15℃，那最高溫度同樣也有上限嗎？
➤阿基米德說，只要給他一個支點就能撐起地球。試問他要花多長時間才能辦到？
➤在全黑的無塵室裡，只要眼睛習慣後，也能慢慢看見四周環境？
➤同樣都是高溫，我們能用水蒸氣點燃火柴嗎？
本書除了援引生活例子玩科學，還會解釋隱形人、真空隧道和永動機等科幻創作背後的原理！
穿插精彩的小故事，深入解說世界上各種現象的基礎。
現在就讓我們放下課本，一同探索不可思議又充滿戲劇性的物理世界吧。
本書特色
◎25道物理謎題，從宇宙追溯至地心、從小說家的異想天開到科學家大開的腦洞，就讓自然老師告訴你原來是這麼回事！
◎全書架構分三大單元「科幻物理」「生活物理」與「思想實驗」，帶領你從多元觀點深入思考，了解物理原來這麼有趣！
◎講題涵蓋國高中自然教育範疇，包含熱力學、古典力學、電磁學與重力，配合教科書一起學更容易懂！
目錄
◉前言
▍Part 1 隱形人能躲過紅外線追蹤嗎？
──科幻創作的物理學
1-1 超強的「夜視能力」，依然有條件限制？
1-2 變成隱形人，就能完全「消失」嗎？
1-3 稜鏡、光線，與光的折射
1-4 我們看不見的光
1-5 「熱」與「溫度」，兩者可不直接等同
1-6 超高溫與超低溫，是否存在上限值？
▍Part 2 像物理學家一樣思考
──生活中的物理學
2-1 加熱硬幣，中間的孔洞會變大還是變小？
2-2 我們都穿著「空氣衣」
2-3 吃進1公斤食物，體重也會增加1公斤嗎？
2-4 空氣究竟有多「重」？
2-5 萬有引力與質量
2-6 地球究竟有多大？
2-7 下沉或浮起，液體的神祕力量
2-8 1公斤的棉花和鐵，哪個比較重？
2-9 地球每小時可以轉多快？
2-10 比薩斜塔實驗只是一場美麗的誤會
2-11 假如讓大象穿上高跟鞋……
2-12 我們是如何用吸管喝果汁？
▍Part 3 馬克士威的惡魔
──來一場物理的思想實驗
3-1 有一顆球，落入貫穿地球的洞裡……
3-2 「靜」電與「動」電
3-3 為什麼油罐車要拖著長長的鏈條？
3-4 挑戰大人的實驗，用吸管玩科學！
3-5 以槓桿撐起地球，要花幾年的時間？
3-6 人類的永動機之夢
3-7 1941年的「放射性食鹽」風波
◉尾聲
◉新版後記
◎參考文獻
序／導讀
前言
我會寫這本書是有原因的──因為物理很有趣！
講白一點，就只是想讓讀者們知道這個事實。
物理非常有趣，又充滿吸引力，不僅可以解釋世界上所有事物的原理，就連你我身邊的許多日常現象也與物理的邏輯和法則緊密相連。
本書會以基礎物理，也就是多數人在國中或高中一年級的自然學科裡所學到的物理內容為主題。很多人對學校教授的物理沒興趣，這是因為學校教的內容相當抽象，無法與生活連結，讓人無感，很難真的了解課本究竟在說什麼；當然也有不少人覺得，物理跟自己的生活與人生一點關係也沒有，或是覺得畢業後這些東西就是未來再也用不到的知識──相信對物理不感興趣的理由百百種。
我本身主攻國中小及高中的初級自然學科教育，原本是國高中的理科老師。擔任理科老師的宗旨，就是傳授「學生們當天回家與家人一起吃飯時，能夠用來活絡餐桌氣氛」的內容。
希望學生們能透過自然課程，吸收後有所收穫、吸收後覺得感動、吸收後感到心靈豐富、思考時又會悸動不已。本書就是我特別精選授課內容，去蕪存菁後全部化成文字。
科學一步步地解開這個充滿不可思議的世界，揭開宇宙的戲劇面紗，自然世界之門正緩緩向大眾開啟。雖然世間仍存有許多未知的事物，不過我們也已經比前人知道了很多知識。
身為一名自然科學教育專家，我其實最想讓各位清楚了解一個基本原則──所有的知識，都必須建立在最基礎、最基本之上。從基本原理著眼主題，並且讓各位恍然大悟：「原來如此！只要再多思考一點，物理原來就會變得如此有趣呢！」
若各位讀了本書，腦中開始浮現「這時會怎麼樣？」、「那種情況下又會如何？」等等疑問，就代表我的嘗試或許已經成功了。
像是本書Part.3的章節「把球投入貫穿地球南北極的洞」，還有討論到在倫敦與紐約之間行駛真空隧道火車的構想。以假定空氣阻力、摩擦力幾乎為零為前提，理論上只靠重力牽引火車的話，真空隧道是有機會成真的。
我也希望各位讀者讀過內容後，能學會延伸思考，像是「照這麼說來，是否現實中已經實際實驗過真空隧道火車了呢？」、「如果距離比較短，只要把列車拉到高處，接著像雲霄飛車一樣行駛，或許就不用馬達或引擎這種大型的驅動裝置，也能打造出只要附加少量能源便能驅動的交通系統了呢？」等等天馬行空的猜想。
我也期許自己能朝著觸動人心、豐富心靈的理科研究之路邁進。
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