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太空喵艦長：物理漫遊有學習的價值嗎
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內容簡介內容簡介太空喵艦長帶路，物理現象好好玩！這次太空喵艦長變身成畫家、超人、探險家等角色，帶你上天下地，運用清楚的圖像解說和生活化舉例，讓你快速了解在我們生活周遭的物理現象，發現物理的迷人之處！準備好了嗎？一起來一趟物理大冒險吧！太空喵艦長降落地球開課啦！從宇宙中最基本的原理，到研發中的未來科技，讓你一清二楚！重量和質量有什麼不同？牛頓三大運動定律包含哪些內容？原子的組成是什麼？看到這些問題，先別緊張。物理乍聽之下很抽象遙遠，實際上不管是力、能量、原子都與我們的生活息息相關。如果能用簡單的方式，從生活面向帶領孩子認識物理對我們的影響，那就太棒了！這本書就是利用許多熟悉的日常舉例，讓小讀者輕鬆了解基礎物理現象，作為往後探索世界的基石。一步一步解說、生活化譬喻例如在介紹原子結構時，為了清楚介紹內部組成的相對大小，書中循序漸進從足球到足球場逐漸擴大想像中的原子，讓孩子感受原子中的原子核，幾乎只有足球場中的一顆小豆子那麼大。圖像設計活潑亮麗、幽默小情節帶大知識書中有許多趣味設計，讓知識變得平易近人好吸收。例如在介紹各種常見的力，就從喵艦長和太空鼠從起床到著衣的每一個互動環節引申，說明每個動作用了哪種力，甚至兩方搶衣服穿的畫面也有小知識可以學。又譬如在能量主題頁，喵艦長化身超人，在打擊壞蛋、補充體力和開太空跑車的過程中，介紹能量的各種型態與轉換。學物理，美感不可少，幽默感當然也是必備！跟著太空喵艦長的夥伴們一起看看奇妙的物理世界吧，你對生活中的現象會有更多新發現！得獎紀錄改編App遊戲獲2016威比獎 (Webby Award)推薦喜愛《太空喵艦長：星際奇航》的讀者，這本《物理漫遊》不會讓你失望。書中的圖像藝術一樣炫目，更明亮的彩度和依舊特別的色塊讓人想起60年代太空科技時期的設計。書中的科學也同樣迷人，這次頁面整體規劃得更好，多了輕快感，能幫助讀者一個接著一個知識往下讀。不管你喜歡狗、貓或者倉鼠，你都會同意這本親切有趣的《物理漫遊》是本幫助小小未來科學家啟蒙的知識書。──美國《科學人雜誌》在科學概念上做了既懷舊又時尚的翻轉。──《出版人週刊》引人注目、童趣，而且最重要的──富有知識性。──《書單雜誌》書中包含了大量知識，卻能用色彩豐富的圖像解釋概念和字彙，讓小小未來物理學家或任何想弄懂宇宙原理的人了解。這本書擁有多變化的圖像，結合清楚的文字和許許多多的幽默點，很容易就讓人想一直看下去。──美國《學校圖書館期刊》這份探索我們「奇妙宇宙」的熱情，十分平易近人，因此具感染力。──《柯克斯書評》【序言】嗨，各位夥伴，你們發現了嗎？在我們每日的生活中，物理無所不在！只要四處走走，你所感受、接觸到的一切──例如吹過樹梢的風、照耀大地的陽光、我們乘坐的汽車，還有讓我們維持溫飽、充滿活力的食物，都在展現各式各樣的物理定律。物理可以告訴你在這個神奇的宇宙中，各種事物是如何運作的、我們的世界是怎樣形成的……這些最基本的原理和法則都可以從小小的原子開始說起。所以，現在請跟上我─太空喵艦長的腳步，翻到下一頁，一起展開這趟原子奇境的探索之旅吧！目錄P4萬有引力P6科學方法：科學家的日常P8測一測，量一量P10物體是由什麼組成的？ P12原子世界P14各式各樣的原子P16金屬元素和非金屬元素P18分子世界P20來點變化吧！ P22質量與密度P24浮浮沉沉P26運動中的世界P28神奇的力P30力的作用P32感受到壓力了嗎P34牛頓運動定律P36萬能的能量P38電能從哪裡來？P40電是什麼？P42磁鐵和磁性P44聲波P46光與色彩P48光的科學P50神奇的材料P52核物理P54粒子物理P55量子物理P56奇妙的宇宙P58數學是一種語言P60更多驚人的物理知識P62名詞解釋【內文試閱】P12-13原子世界包括你我在內，我們周遭的所有物體都是由原子組成的，所以你也可以把原子看成像積木一樣，是組成整個宇宙的最基礎元件。然而，原子又是由什麼東西組成的？沒錯，事實上還有比原子更小的粒子，而且所有原子都是由質子、中子和電子這三種更基本的粒子所組成。質子、中子和電子常被想像成大小不同的球狀粒子，當這三種粒子以不同的比例和數量組合在一起，就形成各種不同的原子。讓我們先來認識這三種基本粒子。質子是帶正電的粒子，電子是帶負電的粒子；正、負電荷會互相吸引，所以質子和電子也會彼此吸引。中子的大小和質子差不多，但是不帶正電、也不帶負電──科學家描述這種情況是「電中性」，這也是為什麼將它稱為「中」子。電子電子小到很難看到，甚至很難清楚的描述它──通常大家會把電子想像成不停繞著原子核轉的小球體，就像地球等行星繞著太陽轉一樣。但其實這樣的想像不太正確……事實上，電子並不是在固定的軌道上移動──根據物理定律，每一個電子在原子裡的位置是無法準確預測、百分百確定的；所以實際上電子的分布比較像是一團雲霧包圍著原子核。在原子內部，質子和中子緊緊靠在一起，構成原子的核心，也就是原子核；電子則是在原子核的外圍到處跑。就算把一顆原子放大到像足球那麼大，原子核還是小到根本無法用肉眼看見。但如果將一顆原子放大到像足球場一樣大，原子核的大小就能被肉眼看見了；不過就算是這樣，你還是必須不斷往足球場的中央搜尋，才有可能找到像豆子那麼大的原子核。如果原子核相當於足球場中央的一顆豆子，那麼電子就像果蠅，在足球場上到處飛來飛去；至於整個原子就像是一座空曠無人的足球場，除了豆子和果蠅，其他地方什麼都沒有！現在，你是不是比較能想像原子真實的模樣了呢？P30-31力的作用物體受力時，就會加速前進；例如當你將手中的雪球放開，地球的萬有引力（重力）會讓雪球下墜的速度愈來愈快。不過，有些物體就算受到萬有引力的作用卻依然動也不動，例如靜止站在坡道高處的平坦區域、等待下滑的滑雪選手─是不是有點奇怪？滑雪選手所受的力跑哪去了呢？事實上，地表的所有物體都受到地球萬有引力的吸引，所以滑雪選手還是被萬有引力向下拉，但這股力量被地面反過來推他一把的反作用力抵消掉了。反作用力和施力正好大小相同、方向相反；在這個例子裡，滑雪選手的重量壓在地面產生施力，所以地面才會產生反作用力。總之，只要物體維持靜止不動，就代表物體受到的各種力加在一起後，互相抵消了。滑下去嘍！現在選手已經沿著斜坡下滑，那麼反作用力變成怎樣了呢？因為反作用力的方向和施力的方向呈直線，所以現在斜坡產生的反作用力已經不是垂直向上了；由於作用在滑雪選手身上的萬有引力還是垂直向下的，所以這時的反作用力就沒辦法將萬有引力完全抵消了。加速再加速！因為滑雪選手受到的萬有引力只有一部分被地面的反作用力抵消，所以會把選手沿著斜坡往下拉；坡道愈陡，這股拉力就愈大，選手也會滑得愈快。什麼是壓力？記得我們在前面提過，空氣壓力如何讓飛機起飛嗎？其實壓力就是描述物體受到的作用力有多分散或多集中的物理量。同樣大小的力，如果集中作用在一點，會比分散作用到大面積時的壓力大很多。這就是為什麼如果你要在冰上行走，最好穿上釘鞋；因為鞋底一根根尖銳的釘子可以將你的重量集中在一個個小點上，讓冰面受到很大的壓力而被刺穿，鞋子才有足夠的抓地力讓你行走時不會跌倒；如果換成一般的鞋子，因為抓地力不夠，你可能稍微移動就會滑一跤！有時候我們需要把施力分散，好讓壓力小一點。例如當你想要站在鬆軟的雪地裡，你最好穿上雪鞋──因為雪鞋有特殊設計的寬大鞋底，你的重量就能分散到比較大的面積上，減少你的雙腳對雪地的壓力；這樣一來，就算站在積滿鬆軟雪花的地方，你也不會一腳就陷進去，變得寸步難行！你知道嗎？你可能會以為愈重的物體向下墜落得愈快，但事實上並不是這樣。地球的萬有引力對所有物體產生的加速度大小都一樣，和物體的質量、重量沒有關係。在地球上，如果不同的物體從相同高度掉落的速度不一樣，主要的原因是物體受到的空氣阻力不同─物體掉落時，和空氣的接觸面積愈大，就會受到愈大的空氣阻力。還是覺得有點懷疑嗎？你可以看看1971年時，阿波羅15號的太空人在接近真空的月球表面上做的簡單實驗：讓鐵鎚和羽毛從一樣高的地方同時掉落，因為少了空氣阻力，這兩件重量差很多的物體同時落在月球表面！延伸閱讀1. 太空喵艦長：星際奇航 / BKS2102. 觀念物理小學堂 / KS0683. 神奇酷科學9：驚天動地的聲音 / KS3094. 神奇酷科學10：變幻莫測的光 / KS3105. 神奇酷科學11：無所不在的力 / KS3116. 神奇酷科學12：征服天空的飛行 / KS3127. 神奇酷科學〈物理奧祕〉系列套書 / KS312X作者簡介作者簡介多明尼克．瓦里曼 作瓦里曼在讀大學和碩士時研究資訊科學，近年長期鑽研量子元件物理，並於2010年獲得英國伯明罕大學博士學位，目前任職於加拿大溫哥華的系統量子計算公司。他樂於向大眾分享物理的樂趣，經常到不同的學校和公開場合演說、教授高中生物理觀念，並自製淺顯易懂的短片介紹科學知識。班．紐曼 作/繪插畫風格獨特且具現代感，喜歡運用大膽的幾何造型、明亮色彩和童趣的角色創作。紐曼除了從事商業插畫外，也在世界各地展出畫作、和其他藝術家共同製作立體影像，作品常見於《紐約時報》、《紐約客》，並常和英國國家廣播公司、GOOGLE與英國泰德現代美術館等機構合作。曾獲英國皇家電視學會的品牌與片頭設計獎。紐曼和瓦里曼從中學時就認識了，當紐曼想開始畫富設計感的科學童書，他很快就想到瓦里曼，邀請他撰寫文字、共同創作。想更認識紐曼，可以瀏覽他的網站：www.bennewman.co.uk譯者簡介譯者簡介高文芳 譯國立交通大學物理研究所教授。他在NASA成立的那年出生、航海家一號發射那年上大學、超新星SN1987a大放異彩的那年拿到博士學位。研究專長包含宇宙學、高能物理，喜歡教書與說故事；編寫過給高中生的審訂本物理教材，翻譯了童書《來自星星的我們》、《小天才大益智2：七節課探索太空 》、《太空喵艦長：星際奇航》、《小小科學人：100宇宙大發現》。希望透過各種方式，讓小朋友到成人都能找到學習科學的樂趣。他認為自己是世界上最幸運的物理學家，覺得自己就和世界上的每個人一樣─都非常、非常特別。
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圖片文章來自：momo購物網
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