2021年11月30日 星期二

茶杯裡的風暴 海倫‧齊爾斯基 Helen Czerski

 


1.許多人騎單車時穿著的衣服明顯比週遭明亮,這是因為雲層對紫外線的阻擋效果不如可見光,因此當較多的紫外線照射到這些染有特殊顏料的衣服時,感覺好像衣料在發光。

2.額外的水壓,會使得氮氣和氧氣溶於血液之中,造成減壓症(或稱為「潛水夫病」)。鯨魚從潛入海中那一刻開始,就關閉肺泡的功能,直接利用儲存於血液與肌肉中的大量氧氣。抹相鯨的血紅素濃度是人類的兩倍,位於肌肉內的肌紅素濃度,更是人類的10倍。當他們潛入深海時,並不會使用最後吸入存於肺部的空氣。

3.蒸汽機燃燒產生熱能的位置,若是與推動活塞的汽缸是在不同的地方,稱為「外燃機」。現代引擎的燃燒則是發生在汽缸內,稱為「內燃機」。

4.植物的根部的根冠內有一種「平衡細胞」(stacocytes),這種細胞內會產生澱粉體,其在細胞底部會沉積得比較緻密,因此影響生長素的分布。

5.放很久的雞蛋因為內部水分蒸發,空隙被空氣取代而變輕,所以放入水中,會沈入水底的是未超過一星期的雞蛋。

6.蠟燭吹熄,高溫氣化的蠟蒸氣仍會持續放出幾秒,並且形成一道向上的白色煙柱。

7.為何海水至今仍在流動,有兩件事不斷影響平衡:熱量和鹽度的變化。這兩個原因之所以影響甚大,因為它們會改變海水的密度

8.海洋中的鹽度並不固定,大約在3.1%到3.8%之間,這個差距是影響海水運動的關鍵之一。溫度影響密度,兩極附近接近0度的海水,就會比赤道附近30度的海水來得緻密。

9.將界面活性劑塗抹在鏡片上,就是阻止起霧的一種方式。許多液體都可以作為,如唾液、洗髮精、刮鬍膏。當霧氣凝結時,因為表面張力被破壞而削弱,水很難聚集成水滴。

10.要快速把水吸乾,濕的抹布比乾的更理想,因為乾抹布的纖維上沒有水分子,濕抹布因為水已經附著上去,就會很快地將其他的水,以及水中其他物質帶上來。

11.為了將水吸往更高的地方,必須要有更強的表面張力,因此氣孔必須更小,但是較小的氣孔能夠吸納的二氧化碳就會比較少,因此光合作用的原料就會不足。樹生長的最高極限,大約是在122~130公尺之間。

12.水在馬克杯內晃動的頻率與碰撞的力道無關。其主要取決於杯子的內部直徑。每個杯子都有一個特殊的頻率,稱為「自然頻率」。

13.自然頻率取決於它的形狀,大小是決定性因素,這就是為什麼愈迷你的狗,喘息的速度會更快,因為牠們的肺比較小。因此對小型動物而言,喘息是一個有效的散熱方式,體型大的動物肺部較大,呼吸的自然頻率較低,所以大型動物通常靠汗腺來散熱

14.閃電經過的路徑是一個被瞬間加熱的通道,連結雷雲與另外一團雷雲(雲間放電)或地面(雲地放電)。這個短暫的通道溫度瞬間暴增至大約50000度,讓所經之處的大氣瞬間膨脹而產生震波,產生雷聲。

15.因為溫度而放出的光波,與物質的材質無關,同溫度都會放出相同的色光。我們可以透過測量一個物體放出的光波波長(顏色),計算這物體的溫度。

16.珍珠的彩色光芒,是由於不同薄層反射的光波,波峰與波谷都相當一致。

17.同樣的物質在氣態和液態時,分子間的距離大約相差10倍。

18.從物體表面蒸發到空氣中的水,與從空氣中凝結到衣服上的水,兩者的速率達到平衡時,代表空氣的相對濕度達到100%。

19.冰箱內部有一個壓縮機,將冷媒擠壓成高溫高壓的狀態然後散熱,降到接近室溫。接著這些室溫的高壓冷媒在冰箱內部膨脹,造成內部管路降溫。低壓的冷媒又被送回壓縮機,重新變回高溫高壓的流體。

20.因離心力,地球有微微的赤道隆起(equatorial bulge)。赤道比居於極地的人「高出21公里」,表示距離地球中心比較遠。

21.厄瓜多的欽博拉索山(Chimborazo)海拔只有6263公尺,卻是離地心最遠的地方,比珠穆朗瑪峰高出2公里。

22.赤道上的橫向速度為每小時1670公里。

23.太空人失重狀態並非是因為地球的重力消失,而是他們正隨著太空站不斷地下降,但是始終與地面保持相同距離。

24.花粉帶有微小負電荷,蜜蜂帶有正電,可吸引花粉。蜜蜂可以分辨出花朵是否帶有負電,而且比較不會降落在電中性的花朵上。

25.世界各機場跑道都會標有一個數字,以代表跑道中心的地磁方位角,再除以10,並且以正北為基準。如標示數字12,代表飛機在跑道上起飛時,會航向磁北極順時針120度的方向。

26.無論燃煤發電、燃氣發電、核能發電,都是利用相同的原理,最終由轉動的磁鐵來推動線圈內的電子,產生電流。風力發電特別,在於風吹過葉片時就能直接產生動能,轉動磁鐵。




心得
20211047
    生活中許多常見的事物,背後隱藏的道理或真理,可能遠超過我們想像。本書介紹九大項常見或重要的物理原理,及其在生活中的事物。例如波動,生活的空間中其實到處都是波,能量的傳遞靠波動進行,從水波、到每個人的手機WiFi,甚至珍珠的美麗光澤,都與波動有關。爆米花是玉米粒中的水分被鎖住,急速氣爆的關係,遠至火箭的爆發推進都是相同原理。
    了解事物的背後原理,除了懂它是怎麼運作,如何介入或控制,會讓我們多一個觀點去看事物,,不只是知道「它就是這樣阿」,還有尋常事物背後的美妙關係。為什麼它會這麼出現,這是世界的奇妙。對於美的事物,了解它的原理,完全不會減損它的美感。我們知道彩虹,其背後是不同水滴反射光線過來,但是看到彩虹時,依然會欣賞它的美,甚至多一分對自然的崇敬。這也是我想多了解這個世界的原因之一。你愈了解,世界愈美妙。
    不管我們在空間中,或是在人類社會的行為,其實都受到物理定律的影響與支配。而這些物理定律,和支配宇宙、地球的運動、現在與未來,都是一樣的。當了解到背後的道理時,我看著世界,會知道我是這個巨大系統中的一小部分,時時刻刻與其他的環節是相連的。這個定律也突破時間,我們的祖先、我們的後代,同樣受到一樣的定律支配,如同「今月曾經照古人」一樣,道理把我們和宇宙空間、也把我們和過去未來聯繫起來。我們是眾多的一部分,我們有共同的地方。想起這樣,或許我們就不會覺得那麼孤單吧!

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