請問牛頓先生,番茄醬該怎麼倒?破不了的定律、消失的雪人、吵鬧的冰塊,愛因斯坦也想知道的109個科學謎

What Einstein Didn`t Know: Scientific Answers to Everyday Questions

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商品訊息

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  • 作者: 羅伯特.沃克 追蹤作者 ? 追蹤作者後,您會在第一時間收到作者新書通知。
  • 出版社: 臉譜文化 追蹤出版社 ? 追蹤出版社後,您會在第一時間收到出版社新書通知。
  • 出版日:2019/9/5
  • ISBN:9789862357767
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內容簡介

――――居家奧祕×廚房烹調×佳肴美酒×市售商品×自然現象×物理定律,日常生活好科學!――――


從廚房到戶外,從車子到外太空,從豬皮果凍到減肥的原子,
  109個隱藏在日常生活中,有趣又好玩的科學謎題!


計算蟋蟀每8秒鳴叫幾聲再加上5,就是當時的氣溫!
為什麼雞蛋愈煮愈硬,馬鈴薯卻愈煮愈軟?
現磨的胡椒比較香,現磨的新鮮鹽也比較好嗎?
為什麼同一個保溫瓶可以「保熱」,也可以「保冰」?
為了節約能源,近來各種東西都倡導回收,能量也能回收再利用嗎?
即使氣溫遠低於冰點,地上的積雪不久也會融掉,那些雪到哪裡去了?

愛因斯坦也不知道的奧祕,探索日常生活裡「原來如此」的大驚奇!

人們說,有三種東西你不會想看見它的製造過程:香腸、法律,還有肥皂。為什麼肥皂能夠分辨哪些是髒東西?煤氣烤肉架的火燄是藍色的,餐桌上的燭光卻是黃色的。火燄的顏色為什麼不同?

為什麼有些食譜指名猶太粗鹽,它與異教徒的鹽有什麼不同?天然海鹽真的比較美味營養嗎?爐火愈大並不會愈快把義大利麵煮熟?倒番茄醬居然要運用牛頓力學?還有晴天的白雲和雨天的黑雲跟水滴大小有關?

專家在法庭裡揮舞「DNA 證據」,為什麼這個令人敬畏的物質有可能讓我們推論出「謀殺犯是一匹馬」?為什麼總是有一些破不了的定律?有沒有宇宙律決定什麼可以發生、什麼不可以發生?

生活裡經常會遇到許許多多「為什麼」,要不覺得事情本來如此,習焉不察;要不認為它們屬於科學範疇,裹足不前。本書以淺顯生動的說明,揭露這些「為什麼」背後隱藏的科學道理,用最趣味橫生的方式找到答案。

章節概要

居家生活的有趣謎題:在屋子裡轉上幾圈就會找到許多可以深究的迷人事物。我們將看見發生在蠟燭、香檳、夕陽、肥皂,以及漂白水裡所進行的驚奇事物,更別提還有水床與淋浴。

廚房與烹調的有趣謎題:日常生活中沒有一個地方像廚房一樣發生那麼多奇妙神祕的事。我們在廚房混合、加熱、冷卻、冷凍、解凍,使用的器材讓煉金術士的蒸餾器和大鐵鍋相形見絀。

汽車的有趣謎題:眼睜睜地看著愛車生鏽,無法發動,車胎也扁了。了解這些事件背後的科學原理,會讓你感覺好過一點嗎?來檢視一下因愛戀內燃機而產生的迷人現象吧。

市售商品的有趣謎題:只有錯買的,沒有錯賣的。賣方永遠占優勢,因為他們知道自己究竟在賣什麼,買方卻必須不斷留心是否受騙。讓我們睜大眼睛,看看究竟是什麼潛藏在商品的表面之下。

戶外生活的有趣謎題:你是否納悶過,不論海岸線朝向東、南、西、北,為什麼海浪總以相同方式翻滾進來?觀察空氣、太陽、雲朵,歷經陰晴、風雪,還有一些奇妙的人為戶外現象。

水的有趣謎題:水具備宇宙中一切化合物不常見的某些特性,我們卻因為對水太過熟悉以致視而不見。當我們與這個最不平凡的液體相遇,煮沸或凍結水、浮在水上或流汗,究竟發生了什麼事?

物理的有趣謎題:科學只是對每一個單獨的事件提問,並找出獨特的解釋,然後繼續解答一個又一個事件嗎?絕對不是。廣義原理確實存在。那麼,是否有破不了的定律?決定事情會不會發生的又是什麼?


本書初版原名《愛因斯坦也不知道:日常生活的科學解答》
本書二版、三版原名《蟋蟀先生,今天氣溫幾度?:愛因斯坦也不知道的109個科學謎題》

作者

羅伯特‧沃克Robert L. Wolke


美國匹茲堡大學(University of Pittsburgh)榮譽化學教授,致力於研究物理與化學方面的問題。知名教育家暨演說家,以能夠使科學易於理解、學來有趣聞名。
執筆的《華盛頓郵報》「美食101」專欄(Food 101)獲得詹姆斯比爾德基金會(James Beard Foundation)最佳報紙專欄獎和國際烹飪專業協會博特葛林獎(International Association of Culinary Professionals’ Bert Greene Award)的最佳報紙飲食寫作獎。
著有《泡麵為什麼總是彎的?》(What Einstein Told His Cook)等書,以及數十篇研究論文。現居於匹茲堡。

相關著作:《泡麵為什麼總是彎的?:136個廚房裡的科學謎題》

譯者簡介

高雄柏


美國維吉尼亞理工學院暨州立大學航太工程博士。曾任航太工業發展推動小組專案經理、庫寶(Coopers & Lybrand)企業管理顧問公司台灣公司經理、天通公司軍武頻道顧問。現職自由文字工作者、企業顧問、同步口譯員。著有《笑傲國防》(軍事迷文化事業公司出版)及其他軍事、國防與戰略方面長、短時論與專論數十篇。

目錄

前言原來如此!

【第1章肥皂如何辨別哪些是髒東西?――關於居家生活的18個科學謎題】

01│肥皂是如何製造的?
02│肥皂如何辨別哪些是髒東西?
03│水也有軟硬之分嗎?
04│蠟燭燃燒後,蠟跑去哪裡了?
05│藍色的火還是黃色的火適合烤肉?
06│汽水為什麼不再冒泡泡?
07│拿橡膠去加熱,結果會膨脹還是收縮?
08│保溫瓶為什麼保熱又保冰?
09│汽水一開瓶,竟然瞬間結冰!有可能嗎?
10│冬天睡水床為什麼特別冷?
11│香菸煙霧的顏色會由藍變白嗎?
12│開香檳前一定要先搖一搖嗎?
13│銀湯匙真的比不鏽鋼的好用嗎?
14│做冰淇淋為什麼要用到鹽?
15│淋浴時,為什麼水總是忽冷忽熱?
16│為什麼用力甩體溫計才能讓水銀下降?
17│電池為什麼沒電了?
18│漂白劑為什麼能洗清髒汙卻保留白色?

【第2章為什麼蛋愈煮愈硬?――關於廚房與烹調的18個科學謎題】

01│爐火愈大,義大利麵能愈快煮熟嗎?
02│煮開水,為什麼要蓋上鍋蓋?
03│沸水中加鹽,水溫會升高?
04│為什麼有些菜用細火慢燉特別好吃?
05│為什麼焦糖的味道特別誘人?
06│為什麼蛋愈煮愈硬,馬鈴薯愈煮愈軟?
07│魚有紅色的血,為何魚肉不算紅肉?
08│如何用奶油煎煮食物而不起油煙?
09│小蘇打和發粉都算化學添加物嗎?
10│為什麼沒辦法用高溫熔化鹽?
11│微波爐是靠分子摩擦加熱嗎?
12│什麼是猶太粗鹽?鹽也有異教徒嗎?
13│天然海鹽真的比較美味及營養嗎?
14│現磨的胡椒比較香,那鹽呢?
15│兩杯糖可以溶於一杯水嗎?
16│不沾鍋為什麼不沾?
17│為什麼可以用糖或鹽保存食物?
18│菠菜的鐵質可能多到被磁鐵吸住嗎?

【第3章鴿子飛起來,車子會變輕嗎?――關於汽車的12個科學謎題】

01│電池怕冷嗎?
02│擋風玻璃被撞擊時為什麼會變成小碎片?
03│有沒有可以徹底防止生鏽的辦法?
04│汽車抗凍劑有用嗎?
05│將細砂撒在結冰路面能防止汽車打滑嗎?
06│為什麼下雪天要在馬路上撒鹽?
07│為什麼鴨子游泳不會打濕羽毛?
08│油為什麼可以潤滑?
09│用打氣筒幫汽車輪胎打氣為何會這麼累?
10│為何用打氣筒打氣,打氣嘴會變熱?
11│一氧化碳跟二氧化碳有什麼不同?
12│貨櫃車裡載的鴿子若飛起來,車會變輕嗎?

【第4章果凍是用豬皮做的嗎?――關於市售商品的16個科學謎題】

01│解凍盤的功效真有那麼神奇嗎?
02│啤酒開瓶時,為什麼瓶口會產生煙霧?
03│食物的熱量如何轉化為人體的能量?
04│為什麼我們用玉米糖漿取代蔗糖?
05│為什麼餅乾上面要有小孔?
06│貼上冷敷包後為什麼會涼涼的?
07│「凍傷」也算是一種「燙傷」嗎?
08│磨碎的牡蠣殼可以做成好的鈣類補品嗎?
09│味精為什麼能讓食物更美味?
10│吃「帶血」的生牛排真的會吃到血嗎?
11│瓶裝番茄醬要搖一搖才容易倒出來?
12│為什麼食用油要添加氫?
13│乾冰為什麼是乾的?
14│果凍是豬皮做的嗎?
15│為什麼魚會有腥味?
16│不同酒類的酒精度是怎麼算出來的?

【第5章蟋蟀先生,今天氣溫幾度?――關於戶外生活的18個科學謎題】

01│為什麼海邊總會吹來徐徐涼風?
02│為什麼湧向岸邊的波浪總與海岸線平行?
03│為什麼中午的陽光最容易曬傷?
04│能由樹蔭下的溫度算出馬路上的溫度嗎?
05│自由女神像為什麼是綠色的?
06│為何空氣是透明的?
07│為什麼是用水銀柱的高度來計算壓力?
08│為什麼晴天的雲是白的,雨天的是黑的?
09│蟋蟀先生,今天氣溫幾度?
10│為什麼玻璃做的溫室可以保暖?
11│雪人怎麼不見了?
12│為什麼快要下雪前,反而感覺比較暖和?
13│人造雪是怎樣做出來的?
14│為什麼雪可以做成雪球、堆成雪人?
15│煙火為什麼會有這麼多種顏色?
16│為什麼氣球會往天上飛?
17│充滿氣的飛船如何克服熱脹冷縮?
18│為什麼太空梭返回地球會遭到高溫洗禮?

【第6章冰塊為什麼這麼吵?――關於水的14個科學謎題】

01│流汗會比較涼是因為汗水被蒸發嗎?
02│為什麼鐵板會沉而鐵殼船不會?
03│魚是最好的潛水伕?
04│魚會得潛水伕病嗎?
05│為什麼肥皂泡泡是圓的?
06│所有的液體都是濕的嗎?
07│打個賭,熱水會先結冰?
08│鐵達尼號沉了,為什麼冰山不會?
09│為什麼「水會找到自己的水平面」?
10│在紐約煮蛋會比在墨西哥市熟得快?
11│暴風雨天燒開水,沸點會比較低嗎?
12│為什麼溜冰會比跑步快這麼多?
13│為什麼我們天生就知道水能滅火?
14│冰塊為什麼這麼吵?

【第7章胖原子如何減肥?――關於物理的13個科學謎題】

01│紅外線是「光」還是「熱」?
02│超人的X光眼睛為什麼看不透鉛?
03│為什麼拿黃瓜片敷臉會涼涼的?
04│愛因斯坦究竟想說什麼?
05│胖原子如何減肥?
06│為什麼磁石吸鐵卻不吸鋁或銅?
07│天上掉下來的小石子會不會打傷人?
08│原子和分子會永遠動個不停嗎?
09│為什麼度量衡要改用公制?
10│為什麼不同的東西輕重會不同?
11│這是誰的DNA?
12│能量也能夠回收再利用嗎?
13│為什麼總是有破不了的定律?

試閱

◎肥皂如何辨別哪些是髒東西?

每當我們的身體、衣服,或是汽車沾上我們不喜歡的東西時,我們就說它們「髒了」,於是洗淨它們。我們所說的髒東西可能是任何東西。但是,肥皂似乎總是合我們意地除去髒東西,而且只除去髒東西。

肥皂這種神奇的物品似乎能夠辨認而且尊重我們的皮膚與我們珍惜的物品,同時又像只留下骨頭的禿鷹一般吞噬太陽之下的所有東西。天底下沒有這樣的神奇物質,而答案就在油與水的性質。說穿了很簡單,其實我們稱的「髒東西」――婉轉地說是「外來異物」――全都是油性的,或者是藉著油脂而黏在我們身上的東西;而肥皂則是獨特且優良的油脂清除劑。

在我們想通如何清除髒東西之前,我們必須先檢視我們當初是怎麼弄髒的。

一粒微小的汙物(指的是我們不想被沾上的任何東西)可能有兩種方式沾到身上:不是機械式地陷在微小縫隙裡,就是因濕氣而黏附。例如在灰塵飛揚的道路或是在泥濘的道路中沾上汙物,不論是哪種情況,只要好好的用清水沖洗,或許再加把勁稍微刷一刷,就可以很理想地清除外來異物,並不真正需要肥皂。

但是如果汙物顆粒外面包覆的不是水膜而是油膜呢?汙物會像濕泥一般黏在你皮膚上。其實汙物甚至不必具備它自己的油膜,我們的皮膚上就具有足夠的油分讓汙物顆粒黏附。不過,與泥濘不同的是,這種汙物會持續黏附,因為油不像水會蒸發而且乾掉。用清水沖洗也除不掉它,因為水與油不起作用;水就像從包覆油分的鴨子羽毛上一般,避開油汙而流走。

那麼,使油性黏附汙物不黏的唯一辦法,似乎是摧毀黏性的油分本身,然後汙物就會掉落,或者被液體沖走。

既然如此,讓我們把浴缸裝滿酒精、煤油或者汽油吧;它們都是油脂的良好溶劑,不是嗎?乾洗商就是這樣處理我們的髒衣服:他們在裝滿四氯乙烯(一種溶解油脂極有效率的有機溶劑)的大桶裡攪動。儘管是在很濕的液體裡攪和衣物,他們卻把這個過程叫做「乾」洗。但是還有另一種物質的效果也一樣好,而且毒性較低(據報導曾經有人用它漱口):那就是肥皂。肥皂並不是真正溶解油脂。它完成驚人清潔作用的方式是誘使油脂進入水裡,以便油脂及被油脂捕捉的汙物可以被水沖走。
肥皂分子既長又細,它們絕大部分(先稱之為「尾巴」)是與油脂分子完全一樣的,因此它與油脂分子間具親和力。但是它們另一端(稱之為「頭部」)擁有一對帶電且很喜愛與水分子扯在一起的原子,就是這個頭部拉著整個肥皂分子進入水中――使肥皂溶解。如果一群肥皂分子在水裡游蕩時碰上微小的汙物顆粒,它們喜愛油脂的尾巴就抱住油脂,而它們喜愛水的頭部則仍然穩穩地扎在水裡。結果就是油脂被拉進水裡。而油脂捕獲的汙物顆粒就會脫離原來附著的東西,並被水沖走。

【知識補給站】肥皂可以讓水變得更濕?

肥皂的第二個重要作用是:使水更濕。也就是說,當我們正在洗滌時,肥皂有助於水進入物品的每一個細小縫隙。水分子間的互相凝聚力很強,所以,位在水面的水分子會受到強大的吸引力要進入水的內部。任何一群粒子所能形成的最緊密隊形就是聚集成球形;因為球形對外界暴露的面積最小。所以,只要在水不受干擾時,就總會形成球形水滴,例如落下的雨水(而這也是西部拓荒者將篷車圍成圓陣抵抗印第安人的原因;若組成的是方陣,那麼他們對外暴露的面積也會比較多)。這種將液體表面上的分子向內拉的力量叫做「表面張力」,它形成的原因是位在表面的分子與液體內部的分子處境不同。

位在液體內部的分子受到上、下與周圍所有分子的吸引力,而且這些吸引力互相抵消。但是位在表面的分子只受下方與周圍分子的吸引,而沒有上方的吸引力,所以產生不受來自上方吸引力抵消的向下淨吸引力。這使得表面的水分子比其他水分子更緊密附著於水,於是水就會像是穿上一層韌性的表皮。微小的物體甚至可以停留在水面,而不會穿透這層「皮」沉下去,小蟲甚至還可以在水面上快樂滑行。

該肥皂上場了!肥皂分子擠在水面附近,將喜愛水的頭部朝向水裡,喜愛油脂的尾部伸向水面,從而破壞水的表面張力。這干擾了水分子聚在一起的傾向,而且使它們附著並且濕潤漂浮在水面的異物,像是縫衣針(見本篇「趣味小實驗」),以及其他東西。

【趣味小實驗】

因為表面張力的緣故,你可以用兩隻牙籤或火柴棒將針輕輕平放在碗裡的水面上。
等縫衣針平躺在水面之後,在它周圍撒少許洗衣粉,但不要砸中縫衣針。因為洗衣粉比肥皂更能消滅表面張力,只要有一些洗衣粉溶化,縫衣針會立即沉到碗底。

◎為什麼沒辦法用高溫熔化鹽?

為什麼我能熔化糖,但是熔不了鹽?

誰說不能熔化鹽?如果溫度夠高,任何固體都會熔化。岩漿是熔化的岩石,不是嗎?如果想要熔化鹽,只需要把烤箱溫度調高到華氏1474度(攝氏801度),但這會使你的廚房泛出美麗的紅光。另外,烤箱要到華氏2700度(攝氏1480度)才會熔化。

當然,你的意思是熔化糖比鹽容易得多――也就是在低得多的溫度熔化。糖只要在華氏365度(攝氏185度)就會熔化。原因是什麼?這兩種常見的白色、碎粒狀廚房化學物有什麼大不同之處?它們都是純化合物,而且看來相似,但它們分屬兩個很不相同的化學國度。

已知的化合物超過一千一百萬種,而且各有各的獨特性質。為了努力弄懂這麼多的化合物而不至於完全發瘋(這個努力大部分是有效的),化學家開始把它們分成兩大類:有機物與無機物。

有機物是那些包含碳元素的化合物。它們大部分出現在活的生物或是像石油與煤之類曾經活過的生物裡。

無機物就是有機物之外的每一種化合物。大部分的食物、藥品以及屬於生物的東西――包括糖――都是有機物,然而所有的岩石與礦物――包括鹽――都是無機物。


如果可以對有機物與無機物的物理性質做單獨且無所不包的廣義敘述,那就是:有機物較柔軟,而無機物則較堅硬。原因是構成有機物的分子是電性中和的一群原子,然而構成無機物的分子通常是離子――帶電的一群原子。相反電荷之間的吸引力遠大於中性分子間的吸引力(強度約為兩倍到二十倍)。因此,無機物遠比有機物難以拆散(使粒子分開)。你或許曾注意到砍岩石比砍樹難得多。


那麼物質熔化時會發生什麼事?它其實就像拆散一種物質。分子因為熱而開始大量四處運動,最後它們會分開,並且繞過其他分子流動;於是物質變成流動的液體。明顯的是,鬆散的有機物分子應該能夠在較低的溫度就開始流動,原因是它們不需要那麼強的激擾以拆解它們。所以有機物通常比無機物在更低的溫度熔化。
糖(蔗糖)是由中性分子構成的有機物典型;鹽(氯化鈉)則是典型的無機物,它由鈉離子與氯離子構成。那麼,糖遠比鹽容易熔化就應該不令人意外了。


和其他每一件事一樣,道理都在分子。

【知識補給站】從固態熔成液態和從液態凝固成固態的溫度相同嗎?

如果每一種純化學物都有特定的溫度從固態熔成液態,那麼它有沒有特定的溫度從液態凝固成固態?

有的。事實上,這兩個溫度是相同的。

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    • 編/譯者
    • 高雄柏
    • 語言
    • 中文繁體
    • 規格
    • 平裝
    • ISBN
    • 9789862357767
    • 分級
    • 普通級
    • 開數
    • 頁數
    • 336
    • 出版地
    • 台灣
    • 適讀年齡

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