物理魂、化學心、生物情──與科學對話 所選書目： [我在ＭＩＴ燃燒物理魂]、[法拉第的故事]、[所羅門王的指環] ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------〈物理魂〉： 物理魂，燃燒著。只要心裡住著物理魂，偶然促發燃點，你將遇見物理之美， 並駐之成永恆。物理注重的不是繁複的模型或計算；它是我們生活周遭的魔術、 瑰寶，更是一種極其獨特的美！也因此古人稱物理為「自然哲學」。但是曾幾何 時，物理對我們只是數學的演算、升學的工具。小時候那份對於宇宙的好奇、對 於彩虹的讚賞，恐怕已如流水般流逝而去。但是當你再睜開物理之眼，逝去的流 水仍可利用虹吸原理汲取回來。就拿彩虹來說好了，它將不再只是「一次反射、 兩次折射、出現在背光側」這類考試性質的認知，而是一場大自然的美好饗宴。 記得作者以活潑的筆法剖析彩虹背後的原理並以圖片綴飾於旁，當然更重要的是： 讓你親身去體會！幸運的我在某日放學後果真見著了彩虹（如附圖一），想起作 者提到的光澤變化以及觀察角度，嘴角不自覺得跟著彩虹微微彎了起來。原來彩 虹在數學上那出現在離反日點的 42 度，在天空中竟能舞出如此多姿、曼妙的姿 態。可別以為區區 42 度不到 90 度的一半有什麼了起，它可是能在天空中成為巨 大的天橋呢（如附圖二）！當你敞開心扉與心中物理之魂對話後，你會想多欣賞 大自然一點，眼光也會多留戀在天空、綠野、物理現象多一點。我就發現陽光透 過雲層灑下來也出現一點像彩虹一般的顏色呢（如附圖三）。你也想多體驗一下 嗎？拿片偏光鏡片透過小孔看看光源吧，相信你將擁有一刻美好時光！
附圖一，巧遇彩虹
（自攝）
附圖二，壯闊彩虹
附圖三，七彩現於空中
（取自 ngmchina.com.cn）
（自攝）
〈化學心〉： 「法拉第的故事」這本書，國中時便讀過，當時並沒有深入的思考、閱讀， 因此心中沒有太鮮明的印象。然而，暑假再重新閱讀一次，我卻被深深的吸引。 不只是法拉第一生精彩的故事，更為法拉第固執卻可愛的個性、他一生所作的物 理、化學實驗所著迷。
出生於鐵匠之家，小時候家中並不富裕。因此法拉第只有小學畢業，沒有繼 續升學。但是，只有小學的學歷，他沒有因此就放棄學習；「我的教育只能提供 我最基本的裝備：簡單的閱讀、書寫與計算。」他認為學習科學真正的途徑，是 不斷的思考、做實驗驗證，並將理論與大眾分享。這令人不得不佩服他寬廣的胸 襟，與不強求名利的思考模式。雖然如此，在當時注重名利的科學界，法拉第不 免受到輕視。尤其是在皇家學院中，自視甚高的科學家們對於這個小助手並沒有 給予多少的尊重。為了能夠做自己所喜愛的實驗，法拉第都忍下來了。這些辛苦、 這些忍耐，都奠定了日後他成功燦爛的一生。 從電學、物理學到化學，法拉第的足跡都不曾少過。尤其是在電學之中，他 留下了非常多的貢獻與發現，其中最為著名的便是「電生磁」實驗：法拉第在將 一根磁鐵固定在玻璃瓶中，在玻璃瓶中倒入水銀，並使磁鐵的一端露出水銀面。 水銀面上浮著一個軟木塞，軟木塞上夾一支銅線。銅線的一端接伏特電極的一端。 再取另一支相同的銅線接在伏特電極的另一端，並將其置於水銀中，形成一通電 迴路。在法拉第將銅線放入水銀中的那一刻，軟木塞開始繞著磁鐵旋轉。當我讀 到這一段的時候，感到十分有趣。國中課本所提到的理論，活靈活現的呈現在我 的眼前。原來，「磁力」是一種能使物旋轉的力。反過來說，當我們將通電的導 線固定住，磁棒便會繞著導線旋轉。果然，後面的書中便提到法拉第重新設計的 實驗裝置便是如此。我深深體會到，手上的這本書，不只能仰望偉人的丰采，更 能讓我們在閱讀的過程中，吸收到科學的知識並激發思考，使我的收穫豐富。 除此之外，在一八二三年，法拉第也作了一個重要的實驗──「氯氣液化」。 當時，道爾頓提出「原子說」，認為物體是由原子組成。然而原子的距離改變便 會使物質的狀態改變的說法，卻不被科學界所接受。但是法拉第卻相信這是正確 的。因此，他做了「水銀昇華」的實驗來證明固體的昇華現象。接著，他想要做 氣體轉換型態的實驗，「氯氣液化」便是為此而生。在封閉的玻璃館一端，放置 氯水固體，並用本生火焰加熱，另一端放在冰塊中。實驗過程中，有人剛好進來 撞見法拉第的實驗並看到玻璃館中有類似油漬的小汙點。法拉第對此感到奇怪， 便將玻璃管弄斷，沒想到油漬便消失了。當天晚上，法拉第不停的重新實驗。隔 天，他總算知道了那油漬：原來不是自己沒有注意到的髒污，而是「液態氯」。 這使法拉第感到非常振奮，證明了「原子說」的正確性。這一段所吸引我的地方 是：原來我們現今感到再也正常不過、不以為意的物質氣液固三態轉換，是到了 19 世紀才被完整證明出來的理論，我不禁由衷佩服法拉第的實驗精神、與道爾 頓大膽且具前瞻性的眼光！ 雖然操作過許多有名的實驗，也提出許多有名的理論，更為許多人解決困難 的問題，法拉第的實驗之路並不順遂。帶領法拉第進入科學世界的「無機化學之 父」戴維，在法拉第事業開始起步的時候，轉而中傷他，並掠奪了法拉第的實驗 成果。這對法拉第產生了很大的挫折；而法拉第發表電磁感應實驗的時候，英國 媒體隔了半年才公開發表，奧地利的媒體卻在隔天就登出新聞。於是便有人質疑 法拉第的實驗是剽竊他人成果。這些傷害，曾使法拉第萌生退出科學界的念頭。
還好，在妻子的陪伴與鼓勵之下，這位史上偉大的科學家堅持下來，才使現在的 我們得以享用他辛苦努力的纍纍果實（如附圖四）。
附圖四，科學舞台劇──法拉第的故事
（取自
fa.culture.taichung.gov.tw） 從開始閱讀，到闔上書本、閱讀完畢，我花了五天的時間。五天之中，書中 的許多實驗不停的激發我的思考與想像。我從未對於科學如此的著迷，不只是對 於法拉第的發現，更是對於在我們身後那一片廣大無垠的科學世界，產生了極大 的興趣與探索的動力。如同法拉第所說的：「一切的理論與實驗，只是使我們減 少了錯誤，更接近事實，但不可能完美。」期待我們也能如他一樣，能夠帶給世 界更多、更豐富的科學發現，使人類文明不斷向前進。 〈生物情〉： 作者在有情的眼光之下，看待我們生活周遭的小動物。住在多瑙河畔的作者， 身邊經常有許許多多的動物朋友，他運用對動物的豐富知識與熱愛，照料這些來 訪的可愛客人。然而，最令人感到驚訝的，並不是作者的熱情，而是他的太太竟 能忍受丈夫如此「縱容」這些小動物們在家中東奔西跑、到處探險、破壞。甚至 在作者夫妻的孩子剛出生沒多久，因為家中有一些較為活潑的動物，但又不想破 壞牠們的自由自在，作者的妻子竟將自己的孩子關在籠子中。這不僅讓人感到啼 笑皆非，卻不得不佩服作者的妻子對丈夫的支持、對動物的友善，多麼美麗的故 事！ 其中，令我印象最為深刻的，是作者在講解棘魚的習性；他提到： 「棘魚在 自己的家中時，顏色非常鮮豔，也非常有自信。然而，只要離開家越遠，牠的顏 色會越黯淡，漸漸失去了自信。」因此，若有兩隻棘魚想要爭地盤時，他們可能 會先在一方的家中開戰，勝利者一定會是在家中打仗的一方，輸掉的一方則會落
荒而逃，勝利者窮追不捨。然而，輸家一定會逃往自己的家中。因此，越靠近失 敗者的家時，剛剛的輸家會越來越有自信，而贏家會漸漸失去信心，這時的勝負 便逆轉過來。這樣的過程重複了數次之後，兩隻棘魚便會找到一個「點」是雙方 實力的分界點，也就是劃定了地盤。這不僅有趣，更藉由作者生動的敘述讓讀者 在不知不覺之中吸收了平常難以得到的知識，吸引我繼續閱讀完這本精彩萬分的 書籍。 〈話科學〉： 眾覽上述，科學並不應該只是學術、教條，他是有趣的、實用的、具啟發性 的。而科普就是獲得科學趣味的一大途徑。透過科普的分享、閱讀，我們從中抒 發性靈、得到慰藉，使自己有「本」。此立於本上，佐以人文薰陶，豈不人生一 大樂哉？自云道：科學有如山中雲霧，使萬物迷漾。並且，它就在我們身旁！
附圖五，科學之霧
（自攝）