神奇酷科學11：無所不在的力

前言
牛脾氣的牛頓
有力的知識
極速失控
重量級的重力
高壓之下
摩擦的魔力
形變與應變
天旋地轉
絕地反彈
強力機械
建設或破壞
願力與你同在
要命的力大考驗
超酷索引

 

導讀

要「酷」不要「盲」！

　　這裡有幾道人文題目與科學題目，先來試試自己能夠答對幾題：

　　人文題：
　　1.曹雪芹寫了什麼？
　　2.曹雪芹是什麼時代的人？
　　3.浮士德是誰寫的？
　　4.道德經是誰寫的？

　　科學題：
　　1.James Watson做了什麼？
　　2.人為何不能把自己抱起來？
　　3.什麼是牛頓第二定律？

　　以上這些是出現在一場人文與科學大師對談的題目。其中，人文與科學背景的兩位大師，各出了幾道題目互考彼此，同樣是領域中的基本題目，結果卻很不同。科學大師幾乎答對了所有人文題；而人文大師，則對科學題完全無解。

　　這個結果，同時反應了臺灣社會普遍的「科學盲」現象。

　　許多人不是在求學階段就對科學知識敬謝不敏，就是長大後忘個精光。由臺灣媒體常見的諸多迷信議題，與荒謬不可思議的偽科學報導，也能對臺灣人盲視科學的現象略知一二。

　　追根究柢，或許是從小以來，科學就被視為一種較為困難與枯燥的科目。教材本身的寫作不是那麼容易親近，坊間出版品也多以情節取勝的文學作品或故事為主流。即使是有心接觸的讀者，也難以取得足夠吸引人入門的科學讀本。

　　因此，小天下很希望能夠引進國外的經驗，透過有趣易讀的出版品，讓讀者進入科學的世界。

　　英國經驗

　　「神奇酷科學」系列是英國鼎鼎大名的Horrible Science書系，已在英國暢銷十餘年，銷售突破500萬冊；並授權38種語言版本，全球銷售估計達千萬冊。

　　英國是工業革命啟動之地，早在十九世紀，皇家學院每到星期五晚上就會舉辦科學講座，由知名科學家主講，吸引大人小孩來參加，不論販夫走卒或英國女皇，都會參與這場盛會，可說是全世界最受歡迎的科學教室。

　　在這樣的傳統之下，科學教育自然深受重視。科學寫作也是如此，世界上沒有幾個專為科學寫作設立的獎項，而在英國，卻有一個提供高額獎金的「皇家學會科學書獎」，可說是科學寫作裡的布克獎。而Horrible Science系列的書籍，曾經好幾度獲選年度好書──證明這套書籍不僅叫座，也大為叫好。

　　獨立思考，科學不可少！

　　諾貝爾物理獎得主費曼曾說：「科學，不過是普通常識的延伸。」從神奇酷科學這套書裡，我們深切體認到這點，因為作者並不是科學背景出身，而是歷史系畢業生。若不是一個結合了人文與科學教育的社會，如何養成這樣的作者──及國民。

　　臺灣已經幾乎沒有文盲了，我們很希望這個社會也能夠很快擺脫科學盲。在競爭強烈的二十一世紀，哪一個進步的國家能夠捨棄科學？

　　身為一個民間單位，小天下很希望能夠提供更具吸引力的讀本，對這個社會發揮影響力。讓我們的孩童有更好的科學讀物，不僅具有正確的知識，也要好讀易吸收。因為我們多麼期待，孩子都有機會體驗到科學的神奇與科學的酷！並在面對世間種種議題時，能夠具備獨立思考的能力！
前言

　　科學有一項致命的缺點：它可以嚴肅到無聊透頂；隨便問一個簡單的科學問題，就可能被迫聆聽無聊又複雜的回答。有些答案甚至還包含一大堆神祕的數學算式。

　　而且切記：千萬不要跟科學家爭論⋯⋯否則你將會得到更可怕的回答⋯⋯

　　物理學到底有多少定律？如果違反這些定律，又會發生什麼事呢？會被驅逐出境嗎？或是會受到某些嚇嚇叫的懲罰？還是會被迫多上一些自然課，再加上幾百萬公噸的作業？到底是誰強迫我們接受這些嚇嚇叫的定律？老師嗎？不是！

　　是力「強迫」你！力可以讓物體的運動狀態或形狀發生改變。無論是彈出一顆豆子的力量，或是巨大的恆星所造成的可怕重力，力無所不在；而且無論是恆星大爆炸，還是豆子飛進老師的耳洞（這可能也會引發一場大爆炸），都是力作用的結果！

　　但是力也可能造成更要命的可怕後果，例如使車子輾傷人，甚至讓人粉身碎骨（在學校用錯力氣通常不會造成這麼要命的後果⋯⋯頂多只是留校察看而已）。

　　以下將介紹有關力的故事，它們都曾經在真實生活中上演，有些還涉及一筆多得要命的財富，有些則是很酷的事件，而且全部都是「真的」！誰知道呢？說不定讀完之後，你會突然發現力學具有致命的吸引力，甚至要求老師給你更困難的自然科作業，不過現在，你必須先強迫自己開始閱讀下一頁⋯⋯

推薦序

哈哈大笑學科學

　　這是一套非常另類的科學叢書，初次接觸的人一定會震撼得嚇嚇叫！

　　書中嘲弄學校的營養午餐（品質不好，中外皆然），愛和老師開玩笑，和我們傳統上把學校生活描述得無限美好，要求尊師重道，有點不太符合。不過，信不信由你，這一套語言與思考模式，其實滿符合十幾歲孩子的口味！

　　書中的插畫非常幽默，一般科普書的插畫，頂多用來說明科學原理或美化畫面。但是這套書的插畫，好看好笑的程度可以出單行本。作者的文字遊戲也玩到了極致，幾乎每一句話都有笑點，都有雙關的涵義，有時我看到捧腹大笑，急著找人分享其中的笑點。有些笑點還要細細體會，才能體會其中奧妙之處。

　　書中還有動手做的部分，取材容易，但照著做一遍，很快就可以體會其中的科學原理。

　　聽完以上介紹，你可能誤以為整套叢書純粹是搞笑，那你又錯了。事實上其中的每一本書，內容都非常豐富。連我這種浸淫在科學教育一輩子的人，也受益不少。我相信小讀者們閱讀這套叢書時，也能在哈哈大笑中學習到扎實的科學知識。
推薦序

臺灣孩子的福氣

　　女兒書架上，排列著四十多本的  Horrible  系列書，而其中 Horrible Science（神奇酷科學）就有 14 本。這些都是她們在北歐就讀國際學校的中低年級期間，極為瘋迷的系列套書。

　　當時只要一收到學校發的訂書單，她們一見到  Horrible系列，就不願錯過選購。這套書總是以幽默的對話和趣味十足的文字，活化了嚴肅的科學知識，而一幅幅極為生動的插畫，更讓她們愛不釋手。最可貴的是，她們總在讀過之後，開心的跟幾位好友討論分享。

　　我對英國出版的這系列套書，非常折服，覺得任何有機緣讀到它們的孩子，都會是種福氣。

　　今年七月，小天下將陸續出版「神奇酷科學」系列，我真為臺灣的孩子們感到開心，因為這是以最生活、幽默的方式進入科學探索！而書系裡各類知識，其實絕不只局限於孩子們的學習，大人一起來讀，也會同樣趣味盎然又充滿知性。
推薦序

科學的最佳說書人

　　美國科學教育列車在  1980  年代出現一次大轉彎，列車終點原本設定在「培育菁英科學家」，但  1980  年代，列車目的地變更，改而開往「讓全民都能瞭解科學」的方向。這樣的改變是希望藉由參與，讓大眾瞭解科學不是古怪科學家在實驗室搞一些有爆炸之虞的玩意；相反的，科學與日常生活息息相關，多瞭解一些科學，我們就擁有更多的工具以面對生活上的問題。

　　「但是科學不是很難懂嗎？怎麼讓大家都懂科學呢？」其實許多生活中的科學並不難懂，這個問題反映出長期以來我們缺少良好的說書人，不能將科學的故事從科學殿堂裡帶出來給大家。小天下策劃的「神奇酷科學」系列作者就是我們希望見到的說書人，他們幽默風趣，不論文字內容或是附加的插圖，隨處可見巧思，讀者很容易就搭上他們開往「全民懂科學」的列車，舒服的到達目的地。

　　衷心期盼「神奇酷科學」系列能早日完整推出，我會吆喝學生與我一同搭上這班列車，在笑聲中一路駛向科學教育的目的地。
 
推薦序

輕鬆閱讀《無所不在的力》

　　力，在生活中無所不在，可以說：「力，還真神祕。」但閱讀《無所不在的力》後，相信讀者能在輕鬆的心情下理解神祕的力，包含重力、向心力、摩擦力等概念。

　　這本書提到了不少物理學的專有名詞，除了重力、向心力、摩擦力等等，還有壓力、動量、失重、慣性、角動量、終端速度、帕斯卡原理等物理學的重要概念，這些名詞對一般讀者而言必然陌生枯燥，但在我們的生活中確實存在，甚至如影隨形。所謂物理，可以詮釋為「眼中有物，心中有理」，而「力」是物理學中重要的單元，也是物理學發展的基礎。

　　在生活中，沒有力，我們就無法自由自在的站立，無法馳騁球場，無法加速衝刺；沒有力，人造衛星哪能環繞地球公轉，哪來的衛星定位。沒有「力」，世界怎一個「亂」字了得？

　　舉例來說，這本書提到摩擦力可以讓我們減速，因為接觸面存在摩擦力，才能使運動中的物體不會因為速率過快而釀成大禍；同樣的道理，因為接觸面的摩擦力，才能讓我們在賽跑時加速前進，能走到別班教室找同學討論課業。沒有摩擦力，我們將會寸步難行，公車和火車也無法載我們旅行。一言以蔽之，沒有摩擦力，「行」不得也。

　　再者，生活中處處可見「角動量」的概念，讀者可能看過電視轉播冬季奧運的花式溜冰比賽，看到溜冰選手旋轉身體時，若將手臂往內收，轉速就會愈來愈快，這涉及物理學「轉動慣量」及「角動量守恆」的概念。轉動慣量是決定物體容不容易被轉動的關鍵物理量，而且與物體的質量有關，質量愈大，慣性愈大，轉動慣量也愈大。轉動慣量也和物體到轉軸點的距離有關，距離愈大，轉動慣量愈大。而物體的轉動慣量愈大，愈不容易被轉動。又如直升機的旋轉也是角動量守恆的另一個常見例子：直升機自靜止到起飛的過程中，機體上的主螺旋槳朝逆時針方向旋轉，因此機身本來會朝順時針方向旋轉；為了防止機身打轉，機尾上會安裝另一個螺旋槳，提供逆時針方向的力矩。

　　閱讀是一件愉快的事，本書讓讀者可以輕鬆掌握物理的奧祕之處，在愉悅的心情中吸收科學知識。