事實上不太知道要怎麼寫書評比較好,或者說讓讀者比較能夠有所得。就我自己而言,閱讀也好、觀賞電影也好、打電動也好,有時候感動很難跟別人分享。我看Blot火燒片場那一幕,Bolt明知自己沒有超能力,為了救自己的主人仍然使用獅吼功,我都會掉眼淚。而閱讀這件事比看電影還私人,有些人會覺得鉛字一點味道都沒有,而每個人將文字敘述轉成影像的能力也不一樣。因此書評常常寫了段大綱,就扔到資源回收桶了!但是總是會有幾本書,不是筆墨能陳述的感動,書裡面能延伸出來的想法和思考,不斷的震撼我的心靈。《論語·述而》:“子在齊聞韶,三月不知肉味。”大概可以比擬。

 

我在MIT燃燒物裡魂(For the Love of Physics)就是這樣的一本書。這本書本來並不在我的書單上,是我在寫打包去火星感想的時候意外搜尋到的。雖然跟我的專業差得很遠,那時候想說換個口味也好,就在博客來下訂。本來應該會淹沒在我家的書庫裡面,結果跟娘娘出去喝咖啡的時候,不巧只帶了這一本,一打開書我就被迷住了。

 

本書可以分成三個主要的部分來看:第一部分是作者的小傳,第二部分是他如何在MIT上他的物理課,第三部分則是他的專業X射線天文物理學。

 

雖說第一部份是作者的小傳,不過這部分不是啥偉人傳記的寫法,沒有出生時的異相(天上地下唯我獨尊),也沒有小時候看著魚而往上游,更沒有跟海賊對幹的事蹟。在作者四歲時,納粹德國侵略荷蘭,因為父系家族是猶太人(不要問我為什麼猶太人那樣多超強的科學家),之後他的家人有二分之一遭受納粹的屠殺。作者自述:面對這種巨大的邪惡,我們拒絕遺忘,我總是使用「被屠殺」這個詞,不讓語言將事實掩蓋掉。

 

二戰後他的生活步入常軌,念研究所時為了付學費、逃兵役(對所有的權威過敏)和拿博士學位,全職教高中生物理和數學。正在讀研究所的作者對自己的所學充滿熱情,他的目標是想把相同的熱情傳遞給學生,幫助他們新的方式領略周遭世界之美,了解生活中物理無所不在。他在教學的時候發現,對於物理,重要的部分不是包含(cover)了多少內容,而是揭開(uncover)了多少。揭開物理定律,並且讓學生看出方程式背後的意義,讓他們見識到科學發生的過程是怎麼一回事,學生很喜歡參與這樣的過程。(我們高中時代的物理課根本是煉獄。)我猜他的教育目的想法以及做法,在那時就打下了地基。

 

第二部分我本來很怕很怕會碰到一堆恐怖的定律(佛來明左手定則啦,我一直搞不清楚哪時候用左手,那時候用右手),和一堆早就還給老師的方程式(波茲曼方程式之類),可是本書幾乎完全沒有,有的也是很簡單(F=ma之類)。連我這個物理恐懼症的病人都能夠悠遊在裡面,讀者們應該更沒有問題才是。

 

第二章主題是測量:他從一個小故事開始(外婆說:躺著測量身高比站著測量來的長),他在課堂上用實際的工具去證實這個說法是否正確(物理是實驗為主的科學)。背後的原理是因為重力會將脊椎關節的軟組織壓縮,身高會因此縮短。或許有人認為這種瑣事也要作實驗很無聊,但是在剛開始太空任務的時候,太空人都抱怨太空衣太小件了(即使在地球上試穿的時候,太空衣的大小是剛好的)。科學家在太空中量太空人的身高,大概都長高了3%,現在所有訂制的太空服都會因此調整。

 

第三章是萬惡的古典力學「牛頓三大運動定律」(沒有記錯的話,高中上了半學期):作者沒有用繁複的公式推導來證明,相對的他舉了很多生活上的觀察(搭電梯的時候會覺得體重突然變輕變重、氣球放氣的後會亂飛),來說明牛頓的運動定律無所不在。以前高中物理實驗課的時候,有一個關於單擺的實驗,我們會在擺線末端加砝碼來做這個實驗;然而作者為了讓學生更有參與感,他設計了一個超大的單擺,作者坐在擺錘上,實驗給同學們看,證明擺長固定,不論擺錘的重量有多少,周期都是固定的。學生一邊幫忙數拍子,一邊看著老師耍寶,非常歡樂的看到物理定律再次被證明,作者會大聲的宣布『大哥物理是對的』!


  


第四章是壓力:也是從很平常的小事情開始。為什麼浮潛的呼吸管那麼短?為什麼台灣很難自製潛水艇?為什麼飛機可以飛?眾所皆知,大氣壓力大約是十公尺水柱高,也就是說如果你光靠著吸管,不可能在超過十公尺空中喝到地表上的飲料。但台灣的阿里山紅檜神木,樹高45公尺,樹齡推估2300年,植物是怎麼將水運輸到45公尺的高空?(它可不像人類用幫浦加壓作弊)難道物理錯了嗎?既然樹可以長超過45公尺,那樹可以長多高?這是作者在本章留下的尾巴,讀者有興趣的可以試著挑戰看看(台灣的教育是告訴學生答案叫學生背起來,而作者是提出問題跟學生一起追尋答案)。

 

第五章是彩虹:我還真沒看過對彩虹這樣癡迷的人呢!其實這一章說的不只是彩虹,他要說的其實是光。你可以在很多時候看到彩虹,噴水池、下太陽雨、霧虹甚至是玻璃虹。作者說:即使讀者不知道彩虹形成的原理,還是可以體會它的美;但是了解彩虹形成的物理的確能夠提供我們一雙新的眼睛(我稱這為「知識之美」)。當我們了解物理法則的時候,我們對習以為常的現象會有不同的感動;也可對某些現象,例如說「佛光、聖像」,了解那是自然的一部分,不會被有心人的唬爛所騙。

 

第六章是波:有一個很有趣的說法是,太空是真空的,所以聲波無法傳遞,即使是死星爆炸(疑?),也是完全無聲的。「代誌不是那麼簡單」,太空並非完全真空(有著少許的電漿),只要有能量形成壓力波,並且藉由電漿傳遞。在大霹靂的時候,產生了非常大的「聲波」,這個超低的聲音波長大約是『五億光年』(毫無疑問的超重低音,笑)。說到聲波當然就要提到有人可以靠尖叫就震破玻璃杯,這是怎麼做到的?原理其實就跟盪鞦韆一樣,只要用很少的力量就能讓鞦韆越盪越高,就是共振。

 

第七、八章是電與磁:裡面的論述固然非常的精彩,但是我最驚訝的部分是「馬達競賽」。每個學生都會收到一個信封,裡面有些簡單的材料:兩公尺的絕緣銅線,兩根迴紋針,兩根圖釘,兩根磁鐵以及一小塊木頭。學生自己準備一個1.5伏特的AA電池,可以使用各種工具切割木塊,也可以鑽洞,但是只能用信封裡的材料(不可以用膠水和膠帶)製作馬達。他們的競賽就是利用這些材料製造一個馬達,讓它轉的越快越好。看到這個比賽,我深深的嘆氣。如果是台灣教育,大概電與磁上完,頂多來幾個大考試,讓大家好好痛恨那個把電磁統合在一起的馬克士威。萬一真有這個馬達比賽,一定有所謂的標準解答,你只要照著作就有60分。95%以上的學生作出的馬達都一樣,轉速都非常接近,甚至木頭上無意義的刻痕都一樣。

 

第九章是能量守恆:作者提到目前地球上人類能量的使用,對於化石燃料消耗的想法,以及替代能源(風力、太陽能、核能)的潛力。他認為我們要能存活下去並維持目前生活品質唯一的方式,就是發展核融合發電技術(就是偉恩企業秘密建造的機械),讓它成為一個可靠、主要的能量來源。

 

第三部分是從第十章到第十四章:雖然每一章名都不一樣,但是我們可以輕易的發現,這是作者在簡述從1962年開始發展新物理學範疇「X射線天文學」。因為用X射線的觀察,我們可以對這個宇宙有更多的認識。(就好像一個本來是瞎子的人,一直以來都用聽覺理解世界,突然有一天看的到了。)太空裡有許多不同的強大的X射線源,有一些是中子星,而有一些是黑洞。世界第一個黑洞Cyg X-1就是靠著X射線天文學以及雙星系統的計算發現的,而其中一位發現者Tom Bolton為此相當自豪,把Cyg X-1當作車牌好幾年。(天鵝座X-1,國立自然科學博物館的太空劇場有動畫模擬的影片,非常精彩!)。這部分或許有讀者會覺得略為枯燥,但可以將這部分當成故事書看,畢竟那種專業非常少數人才能接觸,而科普的目的就是讓我們一般人能略窺堂奧。

 

第十五章是跋:作者的教學目標是讓學生們愛上物理,並且讓他們用不同的方式看這個世界,拓展、擴大他們的眼界,讓他們能問以前從沒問過的問題。或許很多學生畢業後就把「馬克士威方程式」還給教授了,但是重點不是學生記得多少數學方程式,而是讓學生能記得他們所看過物理的美。

 

當然文末不免有些批評,書名翻譯為什麼會翻成這樣?還有那個序是怎麼一回事?現在是流行「數大就是美」嗎? 找洪蘭這根本不是她的專業來寫序還把她放第一個,搞甚麼東西(孫維新館長寫的就超好),差點害我放棄一本好書。除了兩個小小的缺點以外,作者是當今世上最好的科學導遊之一,你可以聽著他的導引從地表到月球,從彩虹到中子星,從老鼠的大腿骨到史特拉瓦小提琴,Enjoy the journey!最後讓我借用孫館長的話做結:手握彩虹,耳聽天籟,盡享物理之美。

 

P.S. 下一篇文章將挑戰Walter Lewin教授留下的謎題,歡迎大家來作夥來思考!為什麼樹可以長超過十公尺?

創作者介紹

千羽宗次郎的科學小窩

千羽 發表在 痞客邦 PIXNET 留言(2) 人氣()


留言列表 (2)

發表留言
  • Steven
  • 樹可以長到幾十公尺高是因為毛細作用跟蒸散作用
    毛細現象造成水分在樹木的微束管的管子裡可以因為水分子和管壁的吸附作用可以超過跟重力的向下作用;蒸散作用造成管子的上端(葉子的氣孔)像是有負壓一樣使得水分一路往上攀爬

    做實驗可以用毛細管 然後一端有熱度 另外一端接水源 就可以觀察這些現象是否為真
  • 其實這個在高中生物還是國中生物有標準答案...
    還考試還可以考填充題答案!
    台灣教育的標準答案是: 根壓,毛細現象,蒸散作用...
    但是這對科學教育卻是最壞的示範...

    千羽 於 2012/09/21 16:15 回覆

  • Hian-Kun Tenn
  • 「物裡魂」<-- 有別字~

    那個「大哥是對的」以及「超重低音」戳到我的笑穴... XDD

    至於洪蘭寫序,好像台灣的一堆書籍都一定有她或阿同伯的序言。

    最後那個樹的問題,是要探討結構?還是水分運輸?如果是水分運輸,我知道的也跟 Steven 一樣... 維管束植物的成功之處,就是有維管束...(有錢人的成功之處,就是有錢...) :-p
  • Orz...三天打6000多字果然校稿力變差!

    笑!可惜這種純科學的書籍書評點閱率都超低...XD

    下一篇文章會特別拿這個出來談,並且兼談一下台灣的科學教育!

    不過要等我很有空了Orz!

    千羽 於 2012/09/21 16:20 回覆

找更多相關文章與討論