前言
大衛‧波格(David Pogue)
我們的宇宙,說起來還滿酷的,裡頭充滿各式各樣令人嘆為觀止的奇蹟,如彩虹、火山、音樂、烏賊、潮汐、電力、重力、煙火、地震、大提琴等,但這些還只是肉眼可見的而已。
更何況,自然界僅僅是宇宙這部大書的開端。想想看,人類至今發明了多少厲害的科技,像是微波爐、防晒乳、三秒膠、夾鍊袋、抗噪耳機、益生菌優格。要是古人看到了這些現代發明,一定會跪倒在地,把我們當神膜拜。
當然,人類會發展出發明能力,只因為我們是個好奇的物種。自古以來,人類就試圖要挖掘出周遭奇觀背後的奧祕。我們想知道這些東西是如何運作的?這些現象為什麼會發生?這種種奇蹟又該怎麼解釋?
古希臘人幻想出一大群神祇。中世紀科學家則想像人體血管裡存在著會改變情緒的液體。時至今日,仍有許多人把難以解釋的現象歸因於特殊的超能力,如巫醫、信仰療法治療師,或是深夜電視節目裡的靈媒。
我無意冒犯古人和那些容易受欺騙的人,但我必須說,這一切的背後都是科學。
其實,光憑「都是科學」這幾個字,並不足以完整表達我的意思。知道科學能解釋宇宙間很多令人吃驚現象,並不會讓這些現象變得較不神奇。事實上,知道大自然的魔法不可歸結為幾條科學原理上,只會更讓人驚嘆不已。
近幾年,美國社會似乎進入了一種莫名其妙的反科學階段。當教育體系的預算縮減時,自然科學課程往往首當其衝。無論看到了多少證據,懷疑論者依舊不相信某些已經確立無疑的科學理論(如全球暖化或演化論)。每當涉及資金問題時,國會議員還是把科學的優先順序排在後面。除非你希望心情變差,否則最好不要去注意美國學生科學成績的世界排名。在全世界,美國排名第25,還落後拉脫維亞一名。
但真正的情況是,人類未來幾項最嚴峻的挑戰,例如永續能源、全球暖化、潔淨水、醫療保健和食物供給等,都需要從科學和科技上尋求解決之道。而接下來五年,與科學和科技相關的工作機會將是其他工作的兩倍。
總之,人類實在不該在這個節骨眼走上反科學的道路。更何況,宗教情懷與科學並不衝突。許多科學家對於大自然自行發展出來的種種極端複雜卻又無比有效的系統,都深感敬畏。
但這些是題外話。各位會拿起這本書來看,絕不是想聽我說教或自討苦吃的。我要說的重點是,科學不一定艱澀、可怕、枯燥;只要以適當的方式呈現,科學的故事其實非常有趣,尤其當這些故事能一一破解日常事物的運作機制時
而這正是閱讀本書的一大樂趣。書中的每一頁,都藏著令人恍然大悟的驚喜。例如蟲膠是用昆蟲的背部製造而成;冷氣機並不是增加房間裡的「涼度」,而是把熱移走;有增豔作用的洗潔劑,其實是在衣服上留下一層螢光劑;從古至今開採出來的所有黃金,可以塞得進一個邊長18公尺的立方體裡。
此外你會發現,書中對於人類的未來科技也著墨甚多,像是永續性的核融合反應、油電混合車、地熱能源、防震建築、磁浮船、生物複製與基因療法、不用宰殺動物也能在實驗室裡培養出來的人造肉。
即使你對周遭世界背後的科學原理並不特別感興趣,但去發掘萬事萬物如何運作的奧秘是一件讓人興奮的事。這個世界充斥有如魔法一般的科技,只是我們把這些視為理所當然了。雷射是如何運作的?全球衛星定位系統、手機、無線網路傳輸和藍牙的原理為何?美國運輸安全管理局(TSA)在機場所設置的人體掃瞄儀又是怎樣運作的?那全像攝影呢?
假設在某個地方有某個人很了解某個東西的發明過程和運作方法。你何不試試成為那樣的一個人呢?
無論你是從頭讀到尾,還是只針對有興趣的部分跳著看,我敢說這本書一定會讓你有一些小小的改變,你會覺得自己更聰明,更能體會日常事物的神奇之處,或者更言之有物了。最重要的是,你將能重新領略科學的魔力、人類的卓越才智,以及我們身處的這個宇宙的酷炫之處。第九章 光 光的吸收 (P206)
增豔洗潔劑
洗潔劑真的可以讓衣服的顏色變得更鮮豔嗎?還是這只是一種行銷噱頭?老實說,這樣的說法的確有幾分真實性。因為這類洗潔劑都用了一種名為螢光增白劑(optical brightener)或螢光強化劑(optical enhancer)的東西。當我們將這類產品倒入洗衣機裡時,洗潔劑的分子會對付那些「髒東西」,將污漬和灰塵從衣服上除去,卻完全不會影響到布料的顏色(有些衣服在洗過多次之後會褪色,但這多半是因為染料或布料老化的關係,而不是洗潔劑所造成的)。至於所謂增豔洗潔劑,則會再添加其他化學分子,好在衣服上形成特殊的化學反應,最後在衣物上留下一層由螢光粒子所構成的薄膜。當光打在這些粒子上時,看在我們眼裡,我們會覺得衣服變得比實際上還要更鮮豔明亮了。
那麼,一件衣服有沒有用增豔洗潔劑洗滌過,有辦法分辨嗎?有的,憑觸感就行了。相較於用一般洗潔劑洗滌的衣服,用增豔劑洗過的衣服摸起來觸感較硬,但乾淨程度並沒有差別。
有人認為,使用增豔洗潔劑會對環境造成危害。的確,這類洗潔劑可能會傷害動植物,生物可分解性也比較低,因此它們對環保的威脅應該會再持續一段時間。
洗潔劑分子
洗潔劑分子有所謂極性端與非極性端。非極性端會黏在油漬上,極性端則會與周遭的水產生交互作用,透過離子化作用形成正電荷,進而對那些被肥皂泡沫裹住的粒子上的正電荷產生排斥力,藉此隔離灰塵,最後再用清水沖走。
相關條目
原理:巨分子化學288‧量子力學298
應用:視覺的運作機制227
大衛‧波格(David Pogue)
我們的宇宙,說起來還滿酷的,裡頭充滿各式各樣令人嘆為觀止的奇蹟,如彩虹、火山、音樂、烏賊、潮汐、電力、重力、煙火、地震、大提琴等,但這些還只是肉眼可見的而已。
更何況,自然界僅僅是宇宙這部大書的開端。想想看,人類至今發明了多少厲害的科技,像是微波爐、防晒乳、三秒膠、夾鍊袋、抗噪耳機、益生菌優格。要是古人看到了這些現代發明,一定會跪倒在地,把我們當神膜拜。
當然,人類會發展出發明能力,只因為我們是個好奇的物種。自古以來,人類就試圖要挖掘出周遭奇觀背後的奧祕。我們想知道這些東西是如何運作的?這些現象為什麼會發生?這種種奇蹟又該怎麼解釋?
古希臘人幻想出一大群神祇。中世紀科學家則想像人體血管裡存在著會改變情緒的液體。時至今日,仍有許多人把難以解釋的現象歸因於特殊的超能力,如巫醫、信仰療法治療師,或是深夜電視節目裡的靈媒。
我無意冒犯古人和那些容易受欺騙的人,但我必須說,這一切的背後都是科學。
其實,光憑「都是科學」這幾個字,並不足以完整表達我的意思。知道科學能解釋宇宙間很多令人吃驚現象,並不會讓這些現象變得較不神奇。事實上,知道大自然的魔法不可歸結為幾條科學原理上,只會更讓人驚嘆不已。
近幾年,美國社會似乎進入了一種莫名其妙的反科學階段。當教育體系的預算縮減時,自然科學課程往往首當其衝。無論看到了多少證據,懷疑論者依舊不相信某些已經確立無疑的科學理論(如全球暖化或演化論)。每當涉及資金問題時,國會議員還是把科學的優先順序排在後面。除非你希望心情變差,否則最好不要去注意美國學生科學成績的世界排名。在全世界,美國排名第25,還落後拉脫維亞一名。
但真正的情況是,人類未來幾項最嚴峻的挑戰,例如永續能源、全球暖化、潔淨水、醫療保健和食物供給等,都需要從科學和科技上尋求解決之道。而接下來五年,與科學和科技相關的工作機會將是其他工作的兩倍。
總之,人類實在不該在這個節骨眼走上反科學的道路。更何況,宗教情懷與科學並不衝突。許多科學家對於大自然自行發展出來的種種極端複雜卻又無比有效的系統,都深感敬畏。
但這些是題外話。各位會拿起這本書來看,絕不是想聽我說教或自討苦吃的。我要說的重點是,科學不一定艱澀、可怕、枯燥;只要以適當的方式呈現,科學的故事其實非常有趣,尤其當這些故事能一一破解日常事物的運作機制時
而這正是閱讀本書的一大樂趣。書中的每一頁,都藏著令人恍然大悟的驚喜。例如蟲膠是用昆蟲的背部製造而成;冷氣機並不是增加房間裡的「涼度」,而是把熱移走;有增豔作用的洗潔劑,其實是在衣服上留下一層螢光劑;從古至今開採出來的所有黃金,可以塞得進一個邊長18公尺的立方體裡。
此外你會發現,書中對於人類的未來科技也著墨甚多,像是永續性的核融合反應、油電混合車、地熱能源、防震建築、磁浮船、生物複製與基因療法、不用宰殺動物也能在實驗室裡培養出來的人造肉。
即使你對周遭世界背後的科學原理並不特別感興趣,但去發掘萬事萬物如何運作的奧秘是一件讓人興奮的事。這個世界充斥有如魔法一般的科技,只是我們把這些視為理所當然了。雷射是如何運作的?全球衛星定位系統、手機、無線網路傳輸和藍牙的原理為何?美國運輸安全管理局(TSA)在機場所設置的人體掃瞄儀又是怎樣運作的?那全像攝影呢?
假設在某個地方有某個人很了解某個東西的發明過程和運作方法。你何不試試成為那樣的一個人呢?
無論你是從頭讀到尾,還是只針對有興趣的部分跳著看,我敢說這本書一定會讓你有一些小小的改變,你會覺得自己更聰明,更能體會日常事物的神奇之處,或者更言之有物了。最重要的是,你將能重新領略科學的魔力、人類的卓越才智,以及我們身處的這個宇宙的酷炫之處。第九章 光 光的吸收 (P206)
增豔洗潔劑
洗潔劑真的可以讓衣服的顏色變得更鮮豔嗎?還是這只是一種行銷噱頭?老實說,這樣的說法的確有幾分真實性。因為這類洗潔劑都用了一種名為螢光增白劑(optical brightener)或螢光強化劑(optical enhancer)的東西。當我們將這類產品倒入洗衣機裡時,洗潔劑的分子會對付那些「髒東西」,將污漬和灰塵從衣服上除去,卻完全不會影響到布料的顏色(有些衣服在洗過多次之後會褪色,但這多半是因為染料或布料老化的關係,而不是洗潔劑所造成的)。至於所謂增豔洗潔劑,則會再添加其他化學分子,好在衣服上形成特殊的化學反應,最後在衣物上留下一層由螢光粒子所構成的薄膜。當光打在這些粒子上時,看在我們眼裡,我們會覺得衣服變得比實際上還要更鮮豔明亮了。
那麼,一件衣服有沒有用增豔洗潔劑洗滌過,有辦法分辨嗎?有的,憑觸感就行了。相較於用一般洗潔劑洗滌的衣服,用增豔劑洗過的衣服摸起來觸感較硬,但乾淨程度並沒有差別。
有人認為,使用增豔洗潔劑會對環境造成危害。的確,這類洗潔劑可能會傷害動植物,生物可分解性也比較低,因此它們對環保的威脅應該會再持續一段時間。
洗潔劑分子
洗潔劑分子有所謂極性端與非極性端。非極性端會黏在油漬上,極性端則會與周遭的水產生交互作用,透過離子化作用形成正電荷,進而對那些被肥皂泡沫裹住的粒子上的正電荷產生排斥力,藉此隔離灰塵,最後再用清水沖走。
相關條目
原理:巨分子化學288‧量子力學298
應用:視覺的運作機制227