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40個生活中的科學法則

40個生活中的科學法則

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內容簡介

  耳鳴跟流體力學有什麼關係?解決「溫室效應」的對策要靠葛蘭姆定律!用一根手指就能抬起大卡車?有膽結石其實不見得是壞事?各式各樣與科學相關的現象與問題,在本書中用輕鬆的筆調給你答案。你會發現科學法則一點都不困難,反而與我們的生活息息相關!

本書特色

  本書共介紹了四十個科學法則,從耳熟能詳的萬有引力到較為艱難的粒子成長一應俱全,作者信手捻來身邊隨手可見的現象,從該現象來探討與其相關的科學法則,讓科學不再只是課本上枯燥乏味的文字,而是深入自己身邊環境的有趣知識。從高中生到大人、從理組到文組,都能輕鬆閱讀此本如散文般易懂的科普書。全書附插圖,方便讀者理解各法則的原理。法則排序由簡入深,讀通本書,你也能成為「市井中的科學家」,毫無困難的為他人講解日常中常見的原理,以及有趣的科學新知,讓科學與生活接軌。

作者簡介

鳥海光弘

  東京大學教授。專攻領域為岩石學、流變學、礦物物理學與地球科學等。一九四六年出生於神奈川縣。一九六九年畢業於東京大學理學部,研究所肄業。一九七四年任東京大學綜合資料館助手、愛媛大學理學部助教授,一九九一年任東京大學理學部教授。一九九九年任東京大學綜合研究所新領域創成科學研究科教授。著作有《固體和地球的流變學》(東海大學出版會)、《岩石形成的力學》、《地震的發生與水》(以上東海大學出版會)、《岩波講座地球行星科學》(岩波書店)等。

審訂者簡介

傅昭銘

  比利時魯汶大學物理學博士,現為台灣大學物理系教授。歷任國立高雄大學應用物理學系教授兼系主任、國立高雄師範大學物理學系教授、日本東京工業大學電子物理所客員研究員等。主要教學與研究興趣:1 .物理教學改進與科教領域:普通物理與實驗教學改進、奈米科技K12人才培育、探究教學與認知科學等。2.奈米磁性顆粒:奈米磁性顆粒製作、奈米軟磁高頻電磁物理性質、磁性光子晶體製作、奈米磁性顆粒生醫應用等、奈米磁動力學生醫檢測應用等。 3.鐵電性液晶:鐵電性液晶高頻介電與光物性質、奈米顆粒與液晶混成物性、導電高分子高頻電導物性等。現為台灣磁性技術協會秘書長和北區奈米科技K12人才培育計劃共同主持人,曾任中華民國物理雙月刊主編和南區奈米科技K12人才培育計劃主持人等。

張煥宗

  美國愛荷華州州立大學化學系博士,現為台灣大學化學系教授及台東大學理工學院院長(借調)。張教授之專長為分析化學,包括光譜儀器開發、毛細管電泳、晶片毛細管電泳、蛋白質分析、DNA分析及奈米生物分析等,研究亦涵蓋奈米粒子合成及奈米材料應用。目前已有超過一百篇之學術論文發表於國際期刊、超過十篇之中文著作、兩項分析DNA序列多管道毛細管電泳儀器之國際專利及著作一本普通化學教科書。曾獲中國化學會青年研究獎章及台灣大學傅斯年論文獎等。現為中國化學雜誌常務主編、消基會編審委員、Current Proteomics; Recent Patents on Nanotechnol., The Open Nanosci. J., 和 The Open Anal. Chem. J.等雜誌之編輯群。

譯者簡介

鄭宇淳

  一九八○年出生於臺北。二○○三年畢業於中央大學資訊工程學系。二○○五年畢業於中央大學資訊工程研究所。目前就讀臺灣大學資訊工程研究所博士班。興趣是吸收各方面的新知、雜學,同時也對神話、神秘學等領域有濃厚興趣。專長是無線網路技術,曾任科技公司的軟體工程師。

 

目錄

Part 1 通俗有趣的定律

01 愛因斯坦的定律
不論在何種世界,都是由同樣的定律所支配。

02 萬有引力的定律
既是操縱宇宙的定律,也是讓人類能夠進化的巨大原動力。

03 孟德爾的遺傳定律
雖然是相當廣為人知的定律,卻是生物科技的中心。

04 銀河文明定律—德瑞克方程式
根據這個玩笑般的方程式,在這個宇宙中可能有五十萬個以上的行星有文明。

05 虎克定律—彈性的定律
非常簡單卻意外深奧的定律,不管是鑽石、空氣或血液都遵守這個定律。

06 巴斯卡定律
力氣不夠的人也能從事粗活,手腳笨拙的人也可以抓住一顆原子。

07 都卜勒效應
這個效果因救護車的鳴笛而廣為人知,它還告訴我們有關宇宙的各項情報。

08 能量不滅定律
看似理所當然,不過此不變性的定律確實能預測許多事情。

09 波以耳.查理定律
狀態方程式說明了對物體進行何種作用就會產生何種反應的基本關係。

10 法拉第定律
製作有益環保的燃料電池電車技術時不可或缺的定律

Part 2 有點深度的定律

11 阿基米德定律
浮力可使鐵船浮起,也可產生颱風,還能讓我們吸到芬芳的空氣。

12 彩虹定律—天空中光線花紋的定律
哲學家笛卡爾想出的定律,非常鮮活地呈現了現象的原因和結果。

13 科里奧利定律
在一個迴轉中的平台上,即使想要直線行走也是辦不到的。

14 波的定律
波是能量的團塊,現今社會中也利用各式各樣的波。

15 波的干涉定律
波的干涉能夠拿來消除雜音,或用於識別極微小長度的差別。

16 庫倫─納維定律——破壞準則
有形之物就會被破壞。這是相當重要的性質,所以能夠拿來製作很多東西。

17 拉普拉斯定律——表面張力的定律
泡泡之所以不會破,水黽之所以不會沉到水中都是多虧這個定律

18 阿瑞尼士方程式——動力學的一般定律
平底鍋容易生?,熱水中游泳比冷水中輕鬆都是因為這個定律。

19 傅利葉定律
想要燒一手好菜,或是利用衣服調節冷暖,必須理解這個定律。

20 擴散定律—菲克定律
想要煮出好吃的飯就要了解這個定律,它跟文化傳播的過程很類似。

21 白努力定律
物體流動所遵從的這個定律,同時也支配了耳鳴或血管流動。

22 斯托克斯定律
空氣中之所以有塵埃漂浮,海中之所以累積細微粒子,都能從這個定律得知。

23 元素分配定律
在現代生物化學中非常重要的定律,在環境問題上扮演不可或缺的角色。

24 克希何夫定律—電子迴路的基本定律
想要理解推動IT社會的電子迴路,這是不可或缺的定律。

25 葛蘭姆定律
此定律說,輕的氣體容易逸散——這能成為溫室效應的對策嗎?

26 斯涅爾定律
雖然是很古老的定律,但它不只是光纖技術的基礎,也應用在數位家電中。

27 庫倫定律
這個法則解析了靜電、支配了宇宙空間,並且幫忙開發乾淨能源。

28 佛萊明左手定律—電磁感應定律
雖然是簡單到不行的定律,但是對電腦網路社會是不可或缺的。

29 韋恩定律
木炭的顏色會隨溫度改變、太陽和地球顏色的不同都能藉由此定律來了解。

30 地層累積定律
聽起來是個理所當然的定律,但是從宇宙到奈米世界都適用。

Part 3可能有點困難的定律

31 布拉格定律
布拉格製作出可以測量原子和原子之間的量尺,為生命科學革命點燃火把。

32 沃森—克里克定律
這個定律闡明了基因和蛋白質的關係,是現代生命科學的基本原理

33 吉布斯定律(相律)
雖然是個很簡單的科學定律,但是用在各種元素會如何溶解的問題上則相當有效。

34 粒子成長定律
粒子如果變大的話,成長速度就會遲緩,性質會有巨大變化。

35 維德曼–夫蘭茲定律
此定律是固體物理學上重要的成果,說到IT技術也不能不提這個定律。

36 電的定律—安培定律
安培、伏特、歐姆、瓦特……出現這些知名單位,是令人懷念的定律。

37 鮑林定律
知道構成地球、月球的各種元素的活動,就能知道行星的成長過程。

38 結晶成長定律
好喝的on the rocks飲料,和令人痛苦的痛風的定律是?

39 板塊構造學定律
控制行星規模運動的法則,可以得知地球的過去,並且預測未來

40 寶石成長面定律
拿寶石成長的情況來說,最後兔子還是跑不過烏龜的。

 

  最近這幾年間天氣十分異常。還記得在十年、二十年前,所謂的大雨只不過是一個小時內大約50公厘的雨量,然而今年居然降下了200公厘這樣驚人的豪雨,甚至發生過一天內超過1000公厘的雨量,實在令人無法置信。熱天也熱得不尋常;以往即使在夏季超過30℃的日子也並不多見,但這幾年35℃的高溫甚至會持續個二十、三十天左右。(以上指日本地區)

  地震和颱風也很多。就算是住在關東或是東北,這幾年也總是會發生震度4以上的地震,也曾經發生過震度5和6的。颱風在梅雨季節到冬天這段時間內侵襲日本列島也是這幾年才有的事。這種現象在世界各地也層出不窮,實在讓人不得不在意。因為景氣稍微有回穩的現象,所以有些人會覺得鬆了一口氣;然而就像大多數人仍然對現況不安心一樣,我們對於自然界這種危險狀況當然也無法沉著應對。

  既然如此,我們要如何在這種環境之中悠然自得、輕鬆自在地生活呢?想打從心底放鬆地玩樂,又該怎麼辦?有句古話,知彼知己百戰百勝,要是我們能夠深入了解各種事物,就能充分準備,也能抱著輕鬆的心情沉著應對,這樣一來我們就可以快樂地過著每天的生活。

  但是,要對各種事物深入了解是相當困難的,又沒辦法去讀一些艱澀的專業書籍,去補校上課也很難放鬆地聽講,所以,何不買本簡單易懂的書在電車中閱讀呢?

  從學校畢業以後就忘了理科的人很多。大部分的人都是為了學校的考試才去死背這些知識,只要過了一個月大概就忘光光。我也是一樣,沒有每天使用的世界和日本歷史也都不復記憶了。但是最近隨著去京都和奈良漫遊的機會,一邊漫步一邊聽著友人解說這些古道累積而成的歷史,實在是樂趣無窮的事情。

  日常生活中幾乎都不會使用到在學校學習的知識。然而,當連日豪雨、地震和颱風等非日常的狀況變成生活常態時,人們也許在半路上就會受到意外的襲擊。如果我們知道地震在地球之中所佔的比重,大概就跟打破一個盤子的機率差不多的話,就能理解並接受這種狀況。如果我們知道長期的酷暑使得海洋升溫,這種熱和水蒸氣會讓颱風變得更大,我們就能夠冷靜下來加以應對。

  說到底,為什麼地震會頻繁發生?為什麼會有一堆颱風侵襲日本?這些就先視為謎題留著。但是如果你已經關心到這種地步,就可以算是市井中的科學家了,而且還是博學多聞、頭腦靈活的科學家呢。

  要是在網路上閱讀最新的科學新聞,可以看到尖端研究者們的說明。讀了這些新知之後,(讀了本書後你就擁有看懂科學新知的能力了)你將會更常留意到溫室效應、空氣中二氧化碳增加、油電兩用車流行、夏季節能西裝(Cool Biz)與秋冬節能西裝(Warm Biz)、奈米材料開發、IT技術、遺傳科學等各種現代用語。當你一頭栽進這些現代用語叢林中,甚至會發現它們有趣到讓人忘了時間。

  這本書是為了讓你可以在激烈變動的世界中安穩前進,並輕鬆沉著地度日所寫成的初步指南書。本書是一本以淺顯易懂的方式介紹各式定律的導覽書,幫助您了解日常生活中所發生的非常狀況,讓你知道如何向人解說,以及如何將這些現象與科學接軌。

  讀了本書,可以開發出嶄新的商品、讓世界變得更有趣,更能教導孩子們各種知識,甚至抓住賺錢的契機;不管怎麼想都很愉快。

  在此對PHP研究所的前田先生、科學技術廣報財團的北川先生,以及擔當編輯的岡村先生致上最大的謝意。

 

詳細資料

  • ISBN:9789577768247
  • 叢書系列:科學視界
  • 規格:平裝 / 224頁 / 16k菊 / 14.8 x 21 cm / 普通級 / 單色印刷 / 初版
  • 出版地:台灣

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