搞笑學物理

敲開科學的大門

科學家這個職業，使得他們在社交活動上有些不便，這情形和劊子手或行刑官有點類似。大家都對他們的行業與入行的動機好奇，但又不敢問個清楚。就科學家這個行業來說，不敢細問的原因是，提出問題的人往往聽不懂答案，總是顯得自己一副呆頭呆腦的樣子。每當我參加社交聚會的時候，有人一知道我是科學家，往往敬而遠之。這些人寧願去向我太太打聽，我到底在搞什麼東東，卻很少人願意直接和我打交道。

本書就是為這些人而寫的，這些想知道科學家到底在忙些什麼的人。我藉著一些「熟悉的事務」來敲開科學的大門，讓大家知道，做為一個科學家有什麼感覺。而且從內行人的角度來告訴大家，科學家在做什麼，他們為什麼這樣做，以及做了以後又會怎樣。我設計了一套與日常生活有關的科學介紹，拿到媒體發表，有不錯的成功經驗。譬如怎麼浸泡小餅乾；烤肉時抹醬汁的最佳方法；怎麼製作回力棒，該如何投擲；甚至如何利用物理原理來增進性生活等等。

很多人對這些小故事都很感興趣，這鼓舞我寫出這本書來。在書中，我詳細介紹了這些故事的科學背景，並且把科學的應用更進一步延伸到更普遍的日常活動中，例如浸泡甜甜圈、購物、運動、家務、沐浴與就寢。事實上，已包括了大部分的日常生活。

從日常小事的科學來瞭解世界

科學能夠大大改善日常生活，而研究日常活動也能使科學更充實。實例之一是熱對流原理的發現。出生於美國（當時仍是英國殖民地）的英國科學家冉福得伯爵（Count Rumford, 1753-1814）在吃熱蘋果派的時候，燙到嘴巴，因而發現了這個原理。第一個量測分子大小的人是富蘭克林（Benjamin Franklin,1706-1790，美國開國元勳、科學家），他觀察到船尾排出的洗碗髒水可以抑制波浪，而想到量測分子的主意。首次評估分子之間作用力範圍的實驗，是在考量多孔物質如何吸收液體時，所設計出來的。

本書的每一章都圍繞著一項大家很熟悉的活動，同時介紹以這項活動為中心的主要科學觀念。除此之外，還摻雜許多科學和科學家的小故事。故事的主角很多是與我同時代的科學家同行，有些則是很有名氣的前輩。和我同時代的朋友，大多看過我寫的東西，他們都很客氣，不表示什麼反對的意見。至於那些先輩們的故事，我非一吐為快不可，他們也沒法阻止我。

利用大家熟悉的事務，是向一般人介紹科學觀念最有效的方法之一。電的發明人——法拉第（Michael Faraday,1791-1867，英國物理學家兼化學家），是這種行動的先驅者。在大約一百五十年之前，他做過一系列很通俗化的科學演講，主題是「蠟燭的化學歷史」，吸引了大批的倫敦上流社會精英。後來很多科學家也跟進，連我也不例外。

當然，並不是所有的科學家都認同這種通俗化的做法。我的一些同行覺得，用泡餅乾、泡甜甜圈這種瑣事來陳述嚴肅的科學實驗結果，有使科學低俗化的危險。另外有些人覺得這種做法，可能範圍太過狹隘，我很快就會走到死胡同，發現沒什麼東西好說了。有位報紙的編輯謔稱我是一個古怪的專家，說我「連看到一盤炸魚排與馬鈴薯，也會先拿出小試管來收集食物，並匆忙在餐巾紙上開始計算。」我想他指的，大概是我那篇談到烤肉的科學觀察報導，內容是關於烤肉材料吸收醬汁的情況。

但那位編輯卻不經意的正中紅心，恰好描述了科學到底在做些什麼。科學家所做的事，就是設法瞭解這個世界。而瞭解世界的途徑，並沒有什麼大事、小事之分的。研究看起來沒什麼重要的小事，和思索一個重大的主題，兩者是同等的。很多藝術家、作家和哲學家早就發現，生命中看起來屬於世俗面向的某些東西，有它非常深層的意義，也非常重要。

分享自然之美

科學家以自己的科學方式來看待周遭的世界，不管時間、地點或社交禮儀。因此，有時候他們的行為會顯得怪怪的。十九世紀的物理學家焦耳（James Prescott Joule, 1818-1889）選了風景秀麗的瀑布區度蜜月，很多女士一定覺得他很羅曼蒂克。其實完全不是這麼回事，他在度蜜月的時候，隨身還帶著溫度計，整天跑去量瀑布上游和下游的水溫，想證實自己的熱力學原理，有夠扯吧！我以前的同事在上班途中碰上暴雨，全身都給淋溼。進了實驗室之後，他那顆科學頭腦做出了最明智的決定，就是把全身的衣服脫光，然後把自己吊掛在散熱器上面「晾乾」，這個舉動嚇壞了一位不知情的清潔人員。

在這本書裡，你們會碰到許多科學家（別擔心，他們絕大部分都是穿著衣服的），他們的時代橫跨古今，文化背景不同，連對科學與社會的期許也不一樣。但他們有共同的願景，那就是經由對這個世界的科學瞭解，可以讓人們更加體會自然之美；而且這種瞭解的過程，本身就充滿了特殊的美感，不論是和巨大尺度的現象有關的事務，或只涉及日常生活、大家所熟悉的事務。而我最希望能和你們分享的物理之美，就是來自我們熟悉的瑣事。

誌謝

這本書得以完成，要感謝很多科學界的朋友與同事。他們參與決定議題、閱讀原稿、改正錯誤、還提出很多寶貴的意見。幫忙的人包括M. Abrahams、L. Aitkin、B. Aveyard、P. Barham、G. Barnes、G. Beauchamp、T. Blake、N. Furlong、J. Gregory、S. Hanna、M. Hanson、R. Heath、R. Highfield、P. Jones、H. McGee、E. McLaughlin、M. Miles、E. Mitchell、D. Needham、J. Odell、J. Palmer、A. Parker、R. Pashley、B. Reid、H. Rothman、S. Slade、B. Slotnick、 . Thomas、B. Vincent以及L. West。還有一些人同樣貢獻良多，在這本書出版時，無疑的我會謹記在心。

此外，我要特別感謝我的經紀人李維（Barbara Levy）以及我的兩位編輯特雷克（Peter Tallack）與米那（Richard Milner）。他們一直鼓勵我，而且深信我有能力完成這件近乎不可能的任務。不過最感謝的，還是我太太溫蒂（Wendy），她以一個外行人的程度，不畏困難的一再閱讀每一章的初稿。她所提的建議，避免了很多原先寫不清楚的地方，大大增加了本書的可讀性。

雞毛蒜皮的附注同樣有趣

本書的各章節都經過精心設計，讀者可以用看故事的心情，很快的讀過去，也可以細細推敲其中的物理原理。

此外，書中還有許多迷人的小路，帶領讀者到有趣的軼事或可愛的小角落裡去。而這些內容不能擺進正規的章節裡，怕它們可能影響行文說故事的流暢性，我用附注來處理這些東西，集中放在每一章之後。讀者可以從附注裡，找到吃墨西哥番椒的最佳方法；知道澳洲「墨基拉巴溪鴯鶓賽跑暨回力棒投擲協會」的規則（鴯鶓也就是一般所說的澳洲鴕鳥）；也會看到為什麼美國有一州曾經想控告另一州，理由是竊取雨水。

這些雞毛蒜皮的小事，其實和本書主要章節的內容同等重要。當我找到這些小玩意而把它們寫出來的時候，心裡可樂的呢，但願讀者也能分享這種喜悅，喜歡這些小東西。

暢銷科普書《搞笑學物理》的作者，經常為《華爾街日報》、《舊金山紀事報》寫文章，也上過BBC、CBS、Discovery頻道，跟大眾講述科學家如何看待日常生活中遇到的各種問題。目前是英國布里斯托大學（Bristol University）物理系的訪問研究學者。 費雪因為研究出怎麼泡餅乾和甜甜圈最好，獲得1999年搞笑諾貝爾物理獎，又以《搞笑學物理》贏得2004年美國物理學會科學寫作獎；另著有《靈魂有多重？》（中文版均由天下文化出版）。 因研究泡餅乾的科學，獲得1999年搞笑諾貝爾物理獎。本書為他贏得2004年美國物理學會科學寫作獎。

國立清華大學核子工程系畢業，原子科學研究所碩士。曾任職於臺灣多個重要的能源發展單位。翻譯過多種科普書籍，包含《費曼手札》、《隱藏的邏輯》、《統計改變了世界》、《幹嘛學數學？》、《物理馬戲團》等。