茶杯裡的風暴：丟掉公式，從一杯茶開始看見科學的巧妙與奧祕－推薦開箱優惠

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茶杯裡的風暴：丟掉公式，從一杯茶開始看見科學的巧妙與奧祕

商品分類：樂天書城,自然科普,普及科學,科學入門／百科

來自【台灣樂天市場】

作者：海倫．齊爾斯基
出版社：三采
出版日：1060804
ISBN：9789863428596
語言：中文繁體
裝訂方式：平裝

內容簡介

終於，科學家丟掉公式算式，開始講人話了！

★美國Amazon4.4星好評推薦！
★《華爾街日報》、《衛報》、《科學》雜誌（Scientific）、《書單》雜誌（Booklist）、《柯克斯書評》（Kirkus Reviews）佳評如潮！
★《數學教你不犯錯》作者、數學家 艾倫伯格（Jordan Ellenberg）誠意盛讚：「在每一個岩石下、每一個雨滴旁、每一顆沙子內，海倫‧齊爾斯基都能找到科學展現的奇蹟。」
★《悖論》、《解開生命之謎》作者、物理學家 吉姆．艾爾-卡利里（Jim Al-Khalili）傾力推薦：「這本書展現了物理學平易近人而有趣的一面，使我讀起來非常地快樂。」

【文案】

試想一下：
藍莓是藍色的，為什麼藍莓果醬卻是紫色的？
用烤麵包機烤出一片外酥內軟的吐司，會和宇宙過熱現象有關？
如何用一隻手指就能判別生雞蛋和熟雞蛋？
廚師奮力甩動披薩的餅皮，也是在進行一個物理學的動作？

總是有些日常現象被我們視為理所當然，卻往往很少人思考過：「為什麼？」以及「這些事為什麼很重要？」
物理向來似乎只是科學家的事，但經典的物理原理其實無處不在，而且還很日常！這本書正是一場由物理、化學、生物、醫學、能源（甚至還有鐵達尼號！）聯手企劃的驚奇之旅，透過生活中許多習以為常的小事物，展現出最簡單卻極其精巧的科學奧祕！
海倫‧齊爾斯基將所有無法想像而又互相影響的事物巧妙連結，從雞蛋到哈伯望遠鏡、從深海的鯨魚惡鬥巨魷到佛卡夏麵包的烘烤過程，以及從攪動的茶水如何想像地球的大氣……透過她生動俏皮的描述，我們輕盈地越過科學的高牆，看見那些小小的現象各有價值；當它們聚集在一起時，便成就了你我的生活，甚至成為推動世界的巨大力量——

作者簡介

譯者介紹

藍仕豪

生於民國73年的桃園人，因為小學時讀了愛因斯坦的傳記，從此迷戀著科學。雖然大學唸的是工程科學系，卻在研究所時進入天文學的領域：取得清大的碩士之後，更嘗試讓更多朋友了解並喜歡上科學。並且期待科學能夠與人文結合，讓科學更有溫度，讓人文更有活力！

自序／導讀

物理學令人著迷的地方就是它無所不在，但是讓我真正喜歡的原因，不只是它呈現出有趣的事實，更可以作為一個隨身攜帶的工具，而且可以隨處使用。之前提到相同的物理原理讓蠍子與單車族生活得更安全，此外也可以讓通寧水（tonic water）利用其中含有的奎寧（quinine）成分，在紫外線中放出螢光。此外，還有常用於洗衣粉的增亮劑及螢光筆，甚至螢光筆的墨水也能作為紫外線的檢測劑。下一次使用螢光筆畫重點時，不妨也欣賞一下這個讓紫外線變成可見光的物理魔法吧！

我學習物理學是因為它能解釋我感興趣的事物，讓我了解周遭事情發生的機制，以及世界運作的方式。雖然我已經是一個專業的物理學家，但是有一部分在進行的研究，不需要使用專業的實驗室，或是複雜而強大的電腦與昂貴的軟體；許多令我滿足而有趣的發現，都不是在刻意要研究科學的狀況下出現；在具備許多基礎物理知識之後，整個世界都是我的實驗室，也是遊樂場。

不過對於在公園或是尋常巷弄內發現的科學，人們往往存有偏見，因為它似乎只是小孩子走路分心時會看到的事物，這種應該屬於小孩子的好奇心，好像對成年人沒有真正的用途，由此認為一個成年人的知識與話題，應該是來自於閱讀講述宇宙運作的書籍。不過這種態度卻會讓人錯過許多重要的東西，忽略同樣的物理現象適用於很多地方。
例如，烤麵包機可以教我們一些最基本的物理定律，而且好處是烤麵包機容易取得與操作，透過這臺在廚房常見的機器，就可以見到宇宙最遙遠的地方，相同的物理規則也正在運作。而且當我們了解了為什麼麵包會變熱，這熟悉的概念就能套用在很多地方，即使我們永遠不需要在乎宇宙的溫度，這種方式與能力也是人類文明中一個重要的成就。對於日常科學的觀察與學習而具備的知識及能力，是每一位現代人充分參與人類文明的途徑。

要在不打破蛋殼的情況下，你知道如何分辨生雞蛋與熟雞蛋嗎？這裡介紹一個簡單的方法：首先將蛋放在一個堅硬光滑的表面上，並且開始轉它；在蛋轉動的時候，用手指輕輕固定蛋，讓它靜止一下就放開，如果蛋又開始轉動，那麼這個就是生雞蛋。看似相同的蛋殼之內隱藏了奧祕與解答—如果是熟雞蛋，內部已經變成固體，所以碰觸、固定之後就全部靜止；而生蛋只有外殼靜止，內部的液體仍然在旋轉，等到你放開之後就會繼續牽引著蛋殼轉動。

如果不相信的話，可以找一顆雞蛋試試看！除非有外力推、拉，不然物體會傾向於維持原來的運動。就像蛋裡面旋轉的蛋白一樣，維持不變的轉動量是物理學的一項原理，稱為「角動量守恆」（conservation of angular momentum），但是這種現象不只會發生在雞蛋上。作為人類探索太空的眼睛，哈伯太空望遠鏡（Hubble SpaceTelescope, HST）自1990 年升空以來，一直在地球的軌道上運行，至今已經拍攝了成千上萬幀精采絕倫的天文影像，包含了火星的樣貌、天王星的行星環、銀河系最古老的恆星、名字獨特的草帽星系（Sombrero Galaxy, NGC 4594，又稱「闊邊帽星系」）與巨大的蟹狀星雲。
但是這樣一個漂浮在軌道上的望遠鏡，要如何面向宇宙中同一處，並精確地對準太空中微小的光點呢？答案是靠著哈伯太空望遠鏡上攜帶的六具陀螺儀（gyroscopes），它們內部的轉子每分鐘轉動19,200 次。由於角動量守恆，在沒有外力矩改變陀螺儀的情況下，它們的旋轉軸將一直精確地維持在同一方向，因此望遠鏡得以保持鎖定在...

各界推薦／推薦序

鄭永銘

畢業於台師大物理系、化學研究所，曾經擔任台北市教育輔導團資訊教育科輔導員，台北市教育局中小學創意競賽規劃委員，臺北市建國中學物理教師等職務，並經常出席全國中小學創意教學研習之講座，及海峽兩岸中小學資優研習營之講座。目前為公共電視節目的科學顧問。曾指導學生參加2008國際物理奧林匹亞競賽榮獲兩面金牌。

【國際推薦】

「這本書展現了物理學平易近人而有趣的一面，使我讀起來非常地快樂。透過作者的解說，讓我們發現原來單調的日常事物，竟然有著如此迷人的一面，甚至不亞於哈伯望遠鏡看到的天體，或是在大型強子對撞機中產生的物質。」
——《悖論》、《解開生命之謎》作者、物理學家吉姆．艾爾-卡利里（Jim Al-Khalili）

「這是一本迷人、平易近人而充滿熱情的書。海倫邀請你用她的視角來看這個世界，並了解物理學家的想法，藉此讓你發現隱藏在普通與日常生活背後的科學。」
——《數學的戀愛應用題》作者、數學家漢娜‧弗萊（Hannah Fry）

「在每一個岩石下、每一個雨滴旁、每一顆沙子內，海倫‧齊爾斯基都能找到科學展現的奇蹟。」
——《數學教你不犯錯》作者、數學家艾倫伯格（Jordan Ellenberg）

「如果你認為要理解事物運作的原理，是一件比登天還難的事情，那麼請你翻一下這本書，它會帶著你一步登天，並且讓你從高處看到美麗而壯闊的風景。這無疑是一本有趣、迷人而出色的好書。」
——英國喜劇演員與作家馬庫斯‧布里斯托克（Marcus Brigstocke）

【好評推薦】（按姓氏筆畫排列）

李遠哲    中央研究院前院長
林秀豪    清華大學物理系特聘教授
孫維新    國立自然科學博物館館長／臺灣大學物理學與天文所教授
高涌泉    臺灣大學物理系兼科學教育發展中心主任
彭啟明    大氣科學博士／大愛電視台氣象主播
黃貞祥    國立清華大學生命科學系助理教授／泛科學專欄作者
鄭國威    泛科學總編輯
賴以威    師大電機系助理教授數感實驗室共同創辦人
螺螄拜恩暢銷書人氣作家
簡麗賢    北一女中物理老師
羅焜哲    台南一中物理科教師

「作者用詩意的眼光與文筆，帶領你在日常周遭的小角落，看見物理！」
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內容試閱

任何人在自家廚房進行會爆炸的實驗，可能會引起家庭革命，但如果成品是美味又不會破壞廚房的，那就另當別論了。

乾燥的玉米含有碳水化合物、蛋白質、鐵與鉀，是一種不錯的食物，但是這些東西被包覆在一個堅硬的外殼內，因此若要食用乾燥的玉米，似乎得透過激烈的手段改變現狀。「爆破」是其中一種有效的方式，可以讓玉米爆開而改變形態的成分，就藏在這顆種子當中。昨晚，我經歷了一場充滿爆破的烹飪，因為我做了爆米花，並且發現在玉米不受歡迎的堅固外殼內，竟然隱藏有柔軟的內層。但是為什麼玉米爆炸後會變成蓬鬆的爆米花，而不是碎片？

我將一匙乾燥的玉米粒放到油溫已經很高的平底鍋內，蓋好蓋子並泡上一壺茶。相較於窗外肆虐的狂風暴雨，油鍋內嘶嘶作響的玉米就顯得安靜多了。雖然一開始平底鍋內似乎沒什麼動靜，但是一場關於氣體的好戲正要上演。

每個玉米內部都有胚芽，它們是植物生命的起點，而周圍的胚乳則是胚芽發芽時所需的養分。胚乳主要的成分是澱粉，此外還有大約14%的水分，當水分在鍋中逐漸受熱時，水分子運動越來越劇烈，最後沸騰而變成蒸氣。玉米外殼原先是為了保護種子不受外界傷害，但是加熱中的玉米內部卻開始產生暴動，讓玉米粒變成一個迷你的壓力鍋。當汽化的水分子數量不斷增加，並且以越來越快的速度大力撞擊玉米粒的內壁時，就會形成越來越大的壓力。

壓力鍋就是藉由高溫產生壓力的原理，使得烹飪變得很有效率，同樣的原理也發生在要變成爆米花的玉米內部。當我離開爐子去找茶包時，油鍋的溫度已經將玉米內部的澱粉加壓煮成類似凝膠的糊狀物，此時大多數的玉米殼還能承受壓力，但是當玉米內部溫度上升到180℃時，壓力就接近我們周遭空氣的10倍，而這也是玉米外皮的耐壓極限。

我搖晃了平底鍋一下，聽到第一個爆破聲，幾秒鐘之後，鍋內發出的聲響就像一架扣下扳機的迷你機關槍，許多爆米花敲打著透明鍋蓋的頂部，並且從蓋子的邊緣散發出獨特而令人印象深刻的蒸氣。在我離開幾秒鐘去倒茶的時間裡，這些像彈幕一樣的爆米花就多到把蓋子撐開且跳了出來。

這一個小小的「劇變」前後，有些物理的規則大不相同。在爆米花破殼而出之前，數量固定的水蒸氣，在玉米內部隨著溫度升高而壓力增加、最終超越外皮能承受的極限時，內部所釋放出的高壓澱粉糊不再受到體積限制，可以開始擴張；此時，澱粉糊的分子仍在快速運動，直到它的壓力下降到與外界的大氣壓力相同為止。在這個過程當中，綿密的白色泡沫快速擴大變得蓬鬆，並且將玉米粒內外翻轉。當它冷卻而凝固後，爆米花就完成了。

每當我開心地吃完爆米花時，總會發現一些焦黑在鍋底、沒有成功變成爆米花的玉米粒。這是因為在進入油鍋之前，玉米粒的外殼已經受損，以至於在加熱的過程中，玉米粒當中的水蒸氣不斷散出而無法蓄積壓力。事實上，只有少數穀物可像玉米這樣變成爆米花，主要條件就是外殼必須密閉而沒有氣孔。但若是玉米粒內部的水分不足（原因可能是在不當的季節採收），也會使得壓力不足而無法「爆開」，這些失敗而堅硬的玉米粒就無法食用了。

我將一碗爆得恰到好處又柔軟的爆米花，連同剛泡好的茶放在窗前，欣賞著窗外的暴風雨。也許「爆破」不盡然都是壞事！

地球上有一層包覆著我們的大氣，讓氣體分子永遠存在我們的四周，並且不斷撞擊著我們，以及維繫我們的生存。大氣真正的美妙之處在於它並非處於靜止狀態，而是不斷變化。如果我們的肉眼可以觀察到空氣，將會看到它們豐富的運動。透過這個章節提到的氣體定律...