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

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原文作者: Helen Czerski
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圖書描述

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。」

  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——

【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!」——清華大學特聘教授 林秀豪  
 
  「英國大詩人濟慈以為牛頓的科學破壞了彩虹的美麗與詩意。其實,科學並非只有冷冰冰的公式和定理而已,還能發掘出大自然深刻而理性的美感,以及充滿探索未知而激發出更多無窮的想像力。《茶杯裡的風暴》就以身作則地帶領我們,在身旁習以為常的小事物裡遨遊物理的世界,讓平凡生活增添了許多奇妙的樂趣。」——國立清華大學生命科學系助理教授/泛科學專欄作者 黃貞祥  
 
 「身為文組生,個人數理成績永遠在低空徘徊,以至於我剛拿到本書時略感暈眩(扶額)。然而閱畢後,我非常希望它能提早二十年出現,以改變眾多數理白癡的人生。
本書以一則則生動有趣的日常小故事,將科學由少數專業人士範疇,推展至芸芸眾生的生活。閱讀之際,我不再產生『阿鬼,你還是講中文吧~』的想法,反而為了進入一個前所未見的美麗新世界而欣喜不已。」——暢銷書人氣作家 螺螄拜恩
 
  「談到「物理」,不少人可能反應:「好難喔!看不懂。」確實如此,在學習「物理」科目期間,不少學生認為難度很高,甚至覺得「高不可攀」。然而,不談深奧難懂物理關係式和專有名詞,物理其實很有趣,物理在生活中,生活中有物理。
  如果不相信,不妨閱讀三采文化出版的《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》。這本書以淺顯易懂的說法讓讀者能與生活經驗結合,再思考其中的科學概念,例如從水等液體討論表面張力和黏滯性;從一般物體的轉動談現代科技的人造衛星。從生活主題切入談物理概念,讀來讓我興趣盎然,獲得更多不同角度的說法,對活化物理教學裨益良多。」
  ——北一女中物理老師  簡麗賢

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)

著者信息

作者簡介

海倫‧齊爾斯基(Helen Czerski)

 
  倫敦大學助理教授,也是一名物理學家,專門研究在開闊大洋中、位於碎波下的氣泡,以了解它們如何影響天氣和氣候。時常參與、主持BBC的電視節目,分享海洋和大氣物理學中的有趣故事,最近播出的系列有:「色彩的奧祕——科學光譜(Colour: The Spectrum of Science)」、「公轉與自轉(Orbit)」、「冰山探險(Operation Iceberg)」、「超級感官(Super Senses)」、「達拉歐布萊恩的科學俱樂部(Dara O’Briain’s Science Club)」以及許多關於氣泡、陽光與天氣的科學節目。她也是《BBC焦點雜誌》(BBC Focus magazine)的專欄作家,並於2014年由英國雜誌出版協會(PPA)選為年度專欄作家。此外,她也為英國《衛報》(Guardian)撰寫過非常多的文章。

審訂者簡介
 
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。
 
譯者簡介

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!

圖書目錄

前言
1. 爆米花與火箭—氣體定律
2. 有起就有落—重力
3. 美麗小世界—表面張力與黏滯性
4. 片刻之間—變化與平衡狀態
5. 波動—從水波到WiFi
6. 鴨子為何不會雙腳冰冷?—原子的舞曲
7. 湯匙、旋轉,還有第一枚人造衛星—轉動的原理
8. 異性相吸—電磁學
9. 不同的視野
致謝
參考資料

圖書序言

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。

圖書試讀

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