「人類歷史其實就是一部科技發明與發現史。」

 

多位科普專業人士誠心推薦（依首字筆畫排序）

 

姚荏富（科普作家）

張東君（科普作家）

陳振威（新北市國小自然科學領域輔導團資深研究員）

鄭國威（泛科學知識長）


重力、浮力、動力、引力、電力、磁力……

看看科學家們是如何在各種實驗中發現足以改變世界的定律。

 

從歷史入手，讓大家更容易了解此原理的來龍去脈，之後再親手進行實驗，深刻體會原理在現實中的實際運用。

 

阿基米德、伽利略、牛頓、伏打、安培、歐姆、焦耳、愛迪生、愛因斯坦……跟這33位科學家一起，探討理科實驗的魅力所在吧！

 

●阿基米德——「給我一個支點，我就可以舉起整個地球」在敘拉古戰爭中，利用製作的投石機擊退羅馬海軍，同時發明了阿基米德式螺旋抽水機。


●伽利略‧伽利萊——天文學之父、科學之父，科學實驗方法的先驅者之一，發現了單擺的等時性、自由落體定律、加速度的概念、慣性定律。


●艾薩克・牛頓——自然哲學家、數學家、物理學家、天文學家、神學家。發現萬有引力、二項式定理，之後又發展出微分以及微積分學。完成了世界知名的「牛頓三大定律」。


●麥可・法拉第——成功使氯氣液化並發現了苯。提出法拉第電解定律。其所最早發現量子尺寸的觀察報告，亦被視為奈米科學的誕生。

 

望遠鏡原來是這樣發明的？

只靠一根吸管就能輕鬆將人抬起？

用鉛筆也能做電池？

從歷史上科學家的故事中，找出的101個實驗方法，實際動手來進行吧！

 

◎阿基米德浮體原理
浸在流體中的物體，僅會減輕該物體乘載於流體的重量部分。

◎自由落體定律
認為物體會都以相同速度落下，即使物體較重，也不會因為重力而加速落下。

◎慣性定律
一個靜止的物體，只要沒有外力作用於該物體上，該物體就會持續維持靜止。

◎萬有引力
牛頓發現「克卜勒三大定律」適用於說明繞著太陽公轉的地球運動與木星的衛星運動的方程式，因而發現了「萬有引力定律」。

◎伏打電池
伏打電池是一種電力為0.76 V的一次電池。正極使用銅板，負極使用鋅板，使用硫酸作為電解液。

◎安培定律
「安培定律」是一種用來表示電流及其周圍磁場關係的法則。磁場會沿著閉合迴路的路徑補足磁場的積分，補足的積分結果會與貫穿閉合迴路的電流總和成正比。補足磁場則會以線積分的方式進行。

◎焦耳定律
由電流所產生的熱量Q會與通過電流I的平方以及導體的電阻R成正比（Q ＝ RI 2）

◎廷得耳效應
當光線通過膠體粒子時，光會出現散射現象，因此用肉眼就可以看到光的行走路徑。

◎光電效應
振動數為V的光固定擁有hv的能量，金屬内的電子會吸收該能量，因此電子所得到的能量為hv，當可以將電子從金屬内側搬運至外側的必要能量W（功函數）較大時，電子就會立刻被釋放出來。

◎LED的原理
LED是將P型半導體與N型半導體接合而成的物體。稱作PN接面。P型半導體是由電洞（正電）搬運電，N型半導體則是由電子（負電）搬運電。P型的電位比N型的電位來得高時，P型内部的電洞（正孔）會流向負極，N型内部的自由電子則會流向正極。

川村康文（KAWAMURA YASUHUMI）

 

一九五九年出生於日本京都市

一九八三年 畢業於京都教育大學

一九八三年起任教於京都府立學校，京都教育大學附屬高中，後任教於信州大學，期間於二○○三年取得京都大學能源科學研究科博士（能源科學）

現為東京理科大學理學部第一部物理學科教授

 

插畫

岩田将尚（Studio CUBE.）

 

審訂者簡介

 

朱士維

臺灣大學物理系教授。現任分子影像中心副主任、創新設計學院副院長，並擔任台灣物理學會理事、清大腦科中心組長等職。目前除擔任多項國內外會議委員，亦為美國生物物理學會期刊Biophysical Reports的編輯委員。曾獲得台大傑出教師獎、台大優良導師獎、傑出人才基金會年輕學者創新獎、科技部未來科技獎等教學與研究獎項。

曾在Tubingen University，Osaka University，Heidelberg University，與Bordeaux University擔任客座教授。

研究領域：光學顯微技術、奈米光學

 

李荐軒

2020國立臺灣大學物理學系畢業，獲得108學年度國立臺灣大學理學院畢業生院長獎。現就讀於國立臺灣大學物理學研究所二年級，研究領域為矽奈米光學。

 

譯者簡介

張萍

二○○一年起從事日文翻譯迄今，未曾間斷、從不拖延。
喜歡透過語文轉換，擴充不同領域的知識、拓展美麗新世界。