太空喵艦長：物理漫遊

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！

*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！


延伸閱讀
1. 太空喵艦長：星際奇航 / BKS210
2. 觀念物理小學堂 / KS068
3. 神奇酷科學9：驚天動地的聲音 / KS309
4. 神奇酷科學10：變幻莫測的光 / KS310
5. 神奇酷科學11：無所不在的力 / KS311
6. 神奇酷科學12：征服天空的飛行 / KS312
7. 神奇酷科學〈物理奧祕〉系列套書 / KS312X

 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。



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。

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

12-13
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！