今日日誌 1

黑洞，你的真面目到底是什麼？

所謂「黑洞」，指的是超大質量集中在極小空間內的天體。換句話說，是比太陽還重的天體變得非常小並聚集在一起。既然質量這麼大，那重力一定也很大吧？因此，黑洞會把周圍的物體通通吸進去。一旦進入黑洞，便再也無法離開了。它之所以被稱為黑洞，是因為連光都逃不出來，看起來只有一片漆黑。

跨越事件視界（event horizon）

由於光的速度極快，所以通常能克服重力持續前進。不過，當連這樣的光都逃不過被黑洞吸進去出不來的範圍，就被稱為「事件視界」。事件視界的範圍取決於黑洞的質量，隨著質量增加變得越寬、質量減少變得越窄。

如果進入黑洞，會發生什麼事？

在某些電影中，會出現進入黑洞後開啟時空旅行的故事。真的有可能透過黑洞穿越時空嗎？假如真的能像電影一樣，那就太神奇了，但答案是「不可能」。當我們進入黑洞的瞬間，整個身體就會被徹底撕裂。接下來，我將說明原因何在。

我們在前面提過，根據牛頓的萬有引力定律，引力強度會隨著距離拉近而增強、距離拉遠而減弱，對吧？以地球的重力為例，頭部高度的重力與腳部高度的重力差異不大。然而，黑洞卻不同。因為黑洞的質量非常大，所以即使只是頭與腳間的距離，其引力的強度也會出現很大的差異。

也就是說，一旦我們踏入黑洞，黑洞引力對於距離較近的腳部會變得非常強，距離較遠的頭部則相對較弱，因此身體會漸漸被拉得越來越長，直到斷裂。

今日研究結果

一旦進入黑洞，誰也別想離開！

今日日誌 2

抵抗重力的浮力

為什麼船會浮在水面、氦氣球會飄上天空呢？既然重力會在地球產生作用，照理說應該沉入水中或掉在地上才對。

關鍵就在「浮力」。浮力，是在水或空氣中與重力呈反方向作用的力量。其實，浮力也是源自重力的力量。這到底是什麼意思？讓我們繼續看下去。

再重也能浮起來！

大家有把銅板丟進許願池的經驗嗎？拋向水面的銅板，會漸漸沉入水底。可是，體積比銅板大很多，重量也比銅板重很多的船卻能輕輕鬆鬆浮在水面上，是不是有點奇怪呢？這一切都是因為浮力的特性。物體在水中占據的空間越大，作用在物體的浮力也就越大。唯有在浮力和物體重量變得一樣大時，物體才有辦法浮在水面。因此，無論是多重的物體，只要體積做得夠大，藉以增加沒入水中的部分，它就可以在水裡浮起來。

浮力的多樣用處

浮力也會作用在國際太空站嗎？若想確認浮力的存在與否，首先得在杯子裡裝水。然而，當我們在國際太空站把水裝進杯子裡時，水會變成圓滾滾的球狀飄在半空中，所以物體根本無法浮在水面上。從水會任意飄浮這點來看，可以得知浮力在國際太空站起不了作用。

相反地，有個浮力非常強的地方——死海。死海中溶解的鹽量比其他海域還要多，即使對比等量的水，死海的水重量也會更重。因此就算是不會游泳的人，在死海也能輕鬆浮起來。

今日研究結果

誰能抵抗重力？浮力！

今日日誌 1

黑洞，你的真面目到底是什麼？

所謂「黑洞」，指的是超大質量集中在極小空間內的天體。換句話說，是比太陽還重的天體變得非常小並聚集在一起。既然質量這麼大，那重力一定也很大吧？因此，黑洞會把周圍的物體通通吸進去。一旦進入黑洞，便再也無法離開了。它之所以被稱為黑洞，是因為連光都逃不出來，看起來只有一片漆黑。

跨越事件視界（event horizon）

由於光的速度極快，所以通常能克服重力持續前進。不過，當連這樣的光都逃不過被黑洞吸進去出不來的範圍，就被稱為「事件視界」。事件視界的範圍取決於黑洞的質量，隨著...

策劃人的話

只要明白物理，科學就會變得簡單。

各位相信我們小時候都曾經是科學家嗎？如果你會因為好奇地底有什麼而挖土、為了前往彩虹的盡頭而無止境地往前走、好奇玩具的運作原理而把它們解體，那麼你就曾經是個科學家。或許，科學家就是沒有失去並且始終珍惜童年興趣的人。既然如此，我們是不是該好好保護孩子，避免他們失去對科學的興趣呢？

在科學領域中，物理尤其特別。原因在於，即使說今時今日被稱為「科學」的學問是始於十七世紀的牛頓物理學也不為過。粗略來說，現代科學是利用物理學的語言與概念後，再透過物理的方式執行──就像在化學中計算原子構造、在生命科學中探討能量、在電子工程學中使用量子力學、在天文學中應用相對論。這是因為物理是涉及所有自然界中最基本原理的學問。因此，不懂物理就會很難理解科學。

如果不打算成為科學家，不懂物理也無所謂嗎？現在的世界，是屬於科學技術的時代。過去兩百多年來發生的重要變革，幾乎都是科學技術的成果。換句話說，我們正處於一旦少了科學技術，就連一分鐘也活不下去的時代。科學，不再是專家獨有的知識，而是生活在現代必備的常識與通識。

其實，孩子們已經十分熟悉甚至喜歡很多涉及物理的困難主題。例如：科幻電影經常出現的黑洞、宇宙大爆炸、時光機、瞬間移動、隱形斗篷、原子彈、平行宇宙等。然而，只要遇到被武裝成數學的物理課本，卻又會立刻失去興趣。對數學的理解，確實是徹底明白物理的關鍵之一，但數學並不是懂物理通識的必要條件。對於物理學家來說，對自然的直觀理解，往往比嚴謹的公式來得更重要。因此，我認為真正重要的是，喚醒孩子們對物理既有的好奇心，並激發他們想了解正確知識的動機。

收到出版邀請的當下，想起了自己一有空就手不離科學漫畫的童年時期。我記得那時的自己非常沉迷於恐龍與昆蟲的故事，卻對討論物理的篇幅感到無聊。我試著想像了一下，假如當時的物理故事讀起來也像恐龍與昆蟲一樣有趣，是不是就能更早開始培養自己成為物理學家的夢想呢？

在籌備這個系列的過程中，我與姜信哲博士整理好必要的物理概念後，再由金河娟作家以此為基礎，創作出孩子們真的會喜歡的故事。我尤其喜歡自己現身與孩子一起解謎的設定，而重要的物理概念也會在這個過程中逐一出現。最重要的是，鄭淳奎作家的插畫實在太棒、太可愛了，期待能讓讀者更加沉浸其中。衷心期盼我們竭盡所能製作的這本書，能夠讓孩子在閱讀後，成為他們從此愛上物理的契機。

物理學家金相旭

策劃人的話

只要明白物理，科學就會變得簡單。

各位相信我們小時候都曾經是科學家嗎？如果你會因為好奇地底有什麼而挖土、為了前往彩虹的盡頭而無止境地往前走、好奇玩具的運作原理而把它們解體，那麼你就曾經是個科學家。或許，科學家就是沒有失去並且始終珍惜童年興趣的人。既然如此，我們是不是該好好保護孩子，避免他們失去對科學的興趣呢？

在科學領域中，物理尤其特別。原因在於，即使說今時今日被稱為「科學」的學問是始於十七世紀的牛頓物理學也不為過。粗略來說，現代科學是利用物理學的語言與概念後，再透過物理的方式執行─...

作者介紹 2
策劃人的話 4
登場人物介紹 8

1 風和日麗村有間奇怪的房子？ 10
祕密研究日誌1：因為重力產生的各種現象

2 馬老闆的祕密陰謀 32
祕密研究日誌2：火箭的原理

3 越來越接近事件的核心！ 48
祕密研究日誌3：牛頓的重力與愛因斯坦的重力

4 二樓發生什麼事？ 68
祕密研究日誌4：進入太空時會發生的事

5 失望的馬老闆的意外發現 90
祕密研究日誌5：黑洞的真面目

6 我們的突襲作戰計畫馬老闆的祕密陰謀 112
祕密研究日誌6：由重力產生的浮力

7 誓死捍衛重力原形 134

物理原形圖鑑：重力 150
彩蛋 152
第三冊預告 158

作者介紹 2
策劃人的話 4
登場人物介紹 8

1 風和日麗村有間奇怪的房子？ 10
祕密研究日誌1：因為重力產生的各種現象

2 馬老闆的祕密陰謀 32
祕密研究日誌2：火箭的原理

3 越來越接近事件的核心！ 48
祕密研究日誌3：牛頓的重力與愛因斯坦的重力

4 二樓發生什麼事？ 68
祕密研究日誌4：進入太空時會發生的事

5 失望的馬老闆的意外發現 90
祕密研究日誌5：黑洞的真面目

6 我們的突襲作戰計畫馬老闆的祕密陰謀 112
祕密研究日誌6：由重力產生的浮力

7 誓死捍衛重力原形 134

物理原形圖鑑：重力 150
彩蛋 15...