0

0
0

文字

分享

0
0
0

能量守恆定律-《物理才是最好的人生指南》

PanSci_96
・2015/01/13 ・1809字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 497 ・六年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

83ea263bce4fd233cec234cacca9a47e

就在同一個星期裡,艾蓮諾修女提到耶穌讓拉撒路死而復生,羅榭爾修女則表示能量無法創造也無法破壞,只能轉換形式。這兩堂課似乎有所關連。

我腦子裡一直在想羅榭爾修女寫在黑板上的位能與動能公式。假設事情就像耶穌和修女們堅持的那樣,我們死後還有某樣東西存在,那它一定要離開我們的身體。如果靈魂不是實體,就一定是某種形式的能量。當那最後一股能量離開拉撒路的身體往天堂飄去的時候,耶穌想必攔截了這縷小小的青煙,包在手掌心裡,然後小心翼翼送回拉撒路的身體裡,讓他重新活過來。

在我的想像中,耶穌使勁一揉,把能量推入拉撒路的胸膛,已死之人的眼睛就這樣再度張開,搞不清楚剛剛發生了什麼事。這就是改變了形式的能量,沒有創造,只是弄熱、搓揉、移動。顯然耶穌已經讀過熱力學第一定律,因為他讓這個改變形式的做法流傳下來。前一刻拉撒路死了,後一刻他坐了起來,還要了杯水。幹得好,耶穌你真是個科學家。

我在想,艾蓮諾修女和羅榭爾修女搞不好在隔壁的修道院裡一起擬定教學計畫。我想像她們一邊喝著調酒,一邊大聲討論各種轉換:死而復生、清水變美酒、信仰化成行動,並且把這些包裹在課堂的教材裡,讓我們把一切結合起來:耶穌是科學家、牛頓是救主、上帝把戒律寫在石板的一面,另一面則寫著熱力學定律。我知道這種想法有點牽強啦,但似乎也沒有什麼不合理。

宇宙已經擁有它所能得到的全部能量。耶穌和羅榭爾修女對於這個想法或許很滿意,但對我來說仍是個很嚇人的概念。

我們絕對無法再造出更多能量,只能當能量變化的媒介。太陽的能量儲存在蔗糖裡,我們吃了糖,並把它的熱量轉換成接吻還有裸泳需要的能量,就像宇宙中其他生物一樣,我們都是能量轉換機。你可以把甜甜圈轉換成用美麗的雙腿跳舞、把餅乾轉換成在動個不停的腦子裡計算,但你不能創造任何新的能量。宇宙已經擁有我們所需要的一切能量。這就是熱力學第一定律。沒錯,規定就是這樣。

提高人生的能量轉換率

車子陷入泥巴或雪地的時候,需要將很多由汽油而來的位能轉換成動能:空轉的車輪、飛濺的泥巴,還有過熱的引擎。駕駛也會把熱量轉換成汗流浹背敲打儀表板的動能。結果並不怎麼有生產性,沒什麼價值,也不夠有氣質。

不論是困在除夕暴風雨裡的轎車,或是一邊輪胎卡進山溝的超大貨車,都能讓我們從中學到很多東西。早在幾年前,我就下定決心不再空轉。我列出一長串感覺像是空轉的活動:杞人憂天、小題大作、抱怨、受邀參加派對但沒空去(還跟人家說我有多忙)。我不會再做這些事。如果要休息,我就休息;如果要工作,就工作。如果無法參加派對,我就禮貌婉拒,再送些花過去。我不再讓自己空轉。

練田徑還有越野賽跑的時候,我們稱那些既沒挑戰性又休息不了的訓練叫「不上不下的訓練」。以比賽時的速度和休息時的速度交替鍛鍊,是讓跑者的身體進步最快的方式。如果每天都用不快不慢的速度練習,跑者的身體就無法感受到培養更多肺活量和肌力的必要性,還有可能冒著受傷或累壞的風險,因為從來沒有機會休息。

雖然在跑步的時候知道「不上不下」的概念,我卻還是在工作和創意提案時犯了大忌。應該好好休息或全心衝刺的時候,反而東想西想,一直空轉。

我必須來點不一樣的。一旦發現自己在空轉,就換件事情做。我全心全意做那些看起來完全沒用的事情,像是去電影院看場以會說話的動物為主角的電影,或是做些杯子蛋糕──最簡單的那種,用現成的預拌粉,一點都不難。等頭腦清楚了,再回去工作。如果停止空轉、真正休息,很快就能再上陣;而經過卡通和巧克力糖霜帶來的真正放鬆後,也會變得更有效率。

人的一生就這麼幾年,一天就這幾個小時,還有那麼多的創意要發揮。如果想要運作得更有效率,就需要稍作休息。如果我們一直轉個不停,那麼這一生也就不過就是陣無用的煙塵、噪音,還有燒焦的橡膠。對我來說,不想再多花一秒鐘空轉,因為過去浪費得夠多了,想把握時間將自己的潛能充分發揮出來。我要付諸行動,不管是與生俱來或從經驗學會的任何才能、運氣、力量和幽默,都要讓它們產生動能,這樣當我嚥下最後一口氣的時候,就不會殘存任何能量。就算是手腳最快的救世主也沒辦法抓到什麼東西塞回我胸膛。

08ed364c0a044590893d0daf8511ac44本文摘自泛科學2015一月選書《物理才是最好的人生指南》,究竟出版社出版。

文章難易度
PanSci_96
1011 篇文章 ・ 1129 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。

0

1
0

文字

分享

0
1
0
準備出國啦!Surfshark VPN 快趁黑五買起來,上網購物最安心
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2022/11/01 ・2113字 ・閱讀時間約 4 分鐘

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

本文由 Surfshark VPN 贊助。

兩、三年以來的防疫生活,終於迎來全面 0+7 的這一天啦!返國之後不再需要隔離的一天來了,冰友們,你是不是已經收拾好心情、收拾好行李,在進行機+酒的比價了呢?除了規劃好出國行程、找好景點與美食店家,想要讓自己不可或缺的網路生活也更加安全,一定要趁即將到來了感恩節黑五期間,把超優惠的 Surfshark VPN 服務買起來,為自己的網路生活加買最平安的保險!

Surfshark 黑五限時 18 折折扣,額外加送兩個月
專屬連結:https://lihi2.cc/8XwRN

在疫情下,網購成為了更多人的日常。不僅各樣的在地購物節為網友帶來眾多優惠,全球化的購物活動,台灣當然也不會缺席!美國感恩節(Thanksgiving)都是 11 月第四個星期四,但是感恩節後的週五,便是聖誕節前的購物佳期啟動日,這一天通常都會業績超標(在收支表上呈現正向收入(顯示為黑色字體,而非赤字的紅色字體),各家的瘋狂優惠都會在黑五祭出!相信許多精打細算的朋友,對黑五購物節絕對不陌生(很可能還搶過很多優惠!!)

網購怎能漏掉「亞馬遜」!

雅虎奇摩之於台灣,就像是亞馬遜(Amazon.com)之於美國那麼的有名!絕對也是什麼都賣、什麼都不奇怪的最佳代表。

如果你平常就很喜愛一些美國品牌,趁著黑五的日子到亞馬遜清空購物車,覺對優惠不會讓你失望。這時候,透過 Surfshark 連線到亞馬遜美國站,絕對會顯示的價格絕對讓你眼睛為之一亮,這時候最新搭載 M2 晶片的 iPad Pro,獨家支援動態島顯示的 iPhone 14 Pro,絕對是最好入手的時機。除此之外,亞馬遜平台經典的 Kindle 閱讀器,也是超合適的禮物,送禮自用兩相宜啊!另外要特別留意,購買時可以確認商品有沒有幫忙送到台灣,如果還沒有,可以先跟美國的朋友確認一下,邀請他們回國時幫你一起帶回來!

跨國追劇最爽快

對於喜愛追劇的朋友,品味可能相當豐富且多元,畢竟欣賞優秀影視作品,不現語言,更是不限地區啊!只不過,若是你訂閱 Netflix 等跨國 OTT 服務,都會有各地不同的上架影視作品,可能會讓你無法在第一時間就能夠立即「追」到劇,讓你等得心癢癢!還好這一切只要連上 Surfshark VPN 都能解決,Surfshark 支援超過 100 國的 VPN 連線,無論你想看韓國、日本還是哪一國的最新戲劇,通通讓你一秒追到最新進度!

Surfshark 黑五限時 18 折折扣,額外加送兩個月

專屬連結:https://lihi2.cc/8XwRN

出差大陸翻牆超方便

在過往出國、返國都需要隔離的階段,肯定讓不少工作上需要經常往返多國之間的朋友,感到生活驟變。所幸,在防疫政策解封之後,一切都可逐漸恢復正常。對於經常有需要到中國大陸出差的朋友,肯定都會感受到網路斷聯的不方便,因為無論是 LINE、Facebook Messenger、YouTube、Gmail 等你可很能天天都在使用的網路服務,大陸都無法使用。這還不打緊,連跟家人、朋友報平安也很不便。這時候 Surfshark 連上,就可以幫助你輕鬆「翻牆」,跟台灣親人網路無距離!

 

上網不留痕跡,不被追蹤最自由

對於一個人來說,最私密的資料之一,除了你的個資,就屬我們每天耗費大量時間逗留的網路。我們所在網路上留下的痕跡,絕對是超真實的自己,當然你不會期待這樣的自己被「搜尋引擎」、「網路廣告」公司了解得太透徹,好像你在網路上的一言一行,都被監視著。

..0000000\0;也可隱藏IP位置,避免被廣告商追蹤;更可以為你我阻擋惡意程式、釣魚軟體等,讓你防止被攻擊,以及被網路充斥的廣告打擾,好處多又多!

如果對於 Surfshark 還覺得不夠熟悉的話,不得不告訴大家,今年 Surfshark 榮獲第六屆 CyberSecurity Breakthrough 頒發的「VPN 年度最佳解決方案」(VPN Solution of the Year),也就是成為今年最推薦的 VPN 方案。CyberSecurity Breakthrough 是全球領先的獨立市場情報組織,致力於表揚當今全球資訊安全市場上的頂尖企業、技術和產品。有了他們「掛保證」,代表 Surfshark 絕對是品質、信譽都讓你安心的VPN 服務。

講了這麼多,是不是讓你感到很心動了。如果你原本就是網路重度使用者,用來上網的設備是樣樣都有,Surfshark 一個帳號就能支援所有設備,CP 值超高!趁著年度超狂黑五購物節的到來,送給你自己兩年安心無虞的網路生活,肯定是送自己的最好禮物!

Surfshark 黑五限時 18 折折扣,額外加送兩個月
專屬連結:https://lihi2.cc/8XwRN

文章難易度
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
155 篇文章 ・ 268 位粉絲
充滿能量的泛科學品牌合作帳號!相關行銷合作請洽:contact@pansci.asia

0

4
1

文字

分享

0
4
1
達文西教你一起動手玩能量!——《天才達文西的科學教室:像科學家一樣,發明、創造和製作STEAM科展作品》
快樂文化
・2021/01/28 ・1234字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 452 ・五年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

無所不在的能量

彩虹、跳繩與藍天,這些都是開始了解能量的好主題。首先要知道,能量可以改變形式。舉例來說,能量可能先以風能的形式出現,然後變成了電能。能量無法消失毀滅,也無法增補重生;能量只能轉換形式。現今宇宙所有的能量,也是未來能量的總和。

達文西曉得空氣(風)的能量和水波的能量有關,兩者又都與太陽的能量有關。波動可以在水裡、陸上與空中傳播,他對此深深著迷:「水波從生成點快速遠離,但是水並沒有改變位置,就像五月清風拂過麥田一樣。你看到麥浪經過,但是麥穗還是在原本的位置。」

波動與水流讓達文西著迷,此畫作完成於1510年左右。圖/天才達文西的科學教室

用跳繩舞動能量、興風作浪!

讓繩子以波動舞動起來,是解釋電磁波光譜的好範例,就先從跳繩開始吧!電磁波,也是彩虹與藍天的起源。接下來,你要縱身跳入一起動手玩的實驗中,體驗能量守恆

電磁波以波浪的形式傳播,如同跳繩產生的波浪一樣。圖/天才達文西的科學教室

雙手抓緊跳繩的一端,手臂上下擺動,讓繩子跳起波浪舞。不管你身在何處,現在就被無所不在的能量波動撞擊著,而跳舞的繩子就是能量波動的絕佳模型。這些能量波動就是電磁波——真的是透過磁場與電場的緊密關係產生的。打開電燈開關、收看電視、收聽收音機、使用微波爐、以手機互相溝通等,利用的能量都是電磁波。電磁波以波浪的方式傳播,如同跳繩產生的波浪一樣。

能量的原理讓彩虹變成你的畫筆

實驗材料:小型LED手電筒紅色藍色與紫色各一個、夜光紙或銀色布膠帶擇一,貼在厚卡紙上 (12.7公分 × 17.7公分)、筆、普通的手電筒、筆記本

只需紅藍紫色小型LED手電筒,加上貼上夜光紙或銀色布膠帶的厚卡紙,就能用可見光書寫啦!
圖/天才達文西的科學教室
  1. 打開紅色LED手電筒,把手電筒當成筆,投射在夜光紙上,會產生怎樣的效果?
  2. 你看到什麼?每種色光和夜光紙之間,交互作用有什麼不同?
  3. 接著以藍色光做測試,再以紫色光做測試。
  4. 最後,以普通的手電筒照射夜光紙,光產生的反應又是什麼?
——本文摘自《天才達文西的科學教室:像科學家一樣,發明、創造和製作STEAM科展作品》,2020 年 10 月,快樂文化

快樂文化
5 篇文章 ・ 1 位粉絲

0

0
0

文字

分享

0
0
0
焦耳誕辰|科學史上的今天:12/24
張瑞棋_96
・2015/12/24 ・1082字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 528 ・七年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

 

用火藥槍發出巨響所造成的回聲測距離,一次因為反作用力太大而將槍掉入水中,另一次因火藥裝太多而燒掉一邊眉毛。電一隻馬的瘸腿,看看是不是會抽動;拿家裡的工人來實驗,結果把他電暈了。不,這不是豆豆先生的喜劇橋段,而是英國物理學家焦耳在中學階段搞的實驗。

詹姆斯.焦耳。圖/wikimedia

不過在當時的英國科學家眼中,焦耳的形象有那麼一陣子也沒比豆豆先生好多少。雖然焦耳念的中學是提出原子論的道爾吞所創辦,成為他親自教導的最後一批學生,接著也唸完了曼徹斯特大學,但是焦耳畢業後即回家接掌事業,成為釀酒廠老闆,也難怪科學圈內的學者不將他看在眼裡。因此,當焦耳從釀酒槽發熱的現象得到啟示,將不同的金屬線放入水中通電加熱,測量電流大小與水溫的變化,而得出Q = I2Rt的焦耳定律(熱量跟電流的平方成正比,跟導體的電阻成正比,跟通電的時間成正比),而於1841年將發表論文時並沒有引起多少注意,直到第二年一位俄國科學家也得出同樣的結論,焦耳定律才得到肯定。

1843年,他開始著手另一個實驗:熱與能量間的轉換關係。他讓砝碼以自由落體方式落下,透過滑輪帶動密封水筒內的槳轉動,使筒內的水摩擦生熱,證明熱能是由機械能轉換而來,並非當時普遍以為的熱是存在物質內部的一種「熱質」。他還發現固定單位的功會產生一定的熱量,兩者之間固定的數量關係稱為熱功當量。焦耳所做的實驗意義重大,除了顛覆關於熱的傳統認知,還產生了一個前所未聞的創見:能量不生不滅,只是在不同形式間轉換;也就是後來所稱的「能量守恆定律」。

但畢竟大家的錯誤觀念已根深蒂固,加上焦耳本身的業餘玩家形象,當時聆聽焦耳發表論文的科學家們即使沒有跟著出言譏諷,也都只是沉默以對,以他的實驗不夠嚴謹為由,將他與他的主張打入冷宮。

焦耳不吭不响,默默地回去繼續精進實驗,鍥而不捨地做了四百多次實驗,求出熱功當量的值為4.159焦耳/卡,與現今的4.186焦耳/卡相差無幾。焦耳的論點後來也由其他科學家的實驗得到驗證,終於在1850年獲選為皇家學會的會士,當初嘲笑他的湯姆生 (William Thomson, 1st Baron Kelvin),也就是後來訂出絕對溫度的開爾文男爵,也跟他變成好友,兩人一起合作,聯名發表了許多論文。

1889年焦耳與世長辭,當初的釀酒商得以科學家的身分長眠地下,他的名字也被作為能量的單位,以紀念他的偉大貢獻。
日──波耳誕辰

本文同時收錄於《科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點》,由究竟出版社出版。

張瑞棋_96
423 篇文章 ・ 629 位粉絲
1987年清華大學工業工程系畢業,1992年取得美國西北大學工業工程碩士。浮沉科技業近二十載後,退休賦閒在家,當了中年大叔才開始寫作,成為泛科學專欄作者。著有《科學史上的今天》一書;個人臉書粉絲頁《科學棋談》。