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  魚在水裡會不會被閃電打死?
  科學並不是高不可攀的知識,它嚴謹但並不嚴肅,事實上,日常生活中處處是科學。只要我們有一點點好奇心,都可以從生活中發掘很多有趣的「科學八卦」問題,例如:為什麼螞蟻不會被微波爐煮熟?鼻孔是生來給手指挖的嗎?世界上活人多還是死人多?在書中,你會發現再奇怪的問題都有,而再特別的答案也是有可能的,每一種答案都符合求真求實的科學精神。在被書中114個妙問妙答逗得大笑不止的同時,也可以試著提出更多問題,然後享受尋找科學答案的樂趣。

.作者:《新科學家》週刊 策劃
.譯者:張雨青
.分類:科普
.出版社:遠流出版
.出版日期:2014/01/01
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文章節錄
《魚在水裡會不會被閃電打死?》

Q:水裡的魚會被閃電打死嗎?

  我的小鄰居問我,閃電擊中水面時會發生什麼事?水裡的魚會統統死光光嗎?坐在鐵殼船裡的人會不會有事?        
——庫柏(Chris Cooper),來自英國貝德福郡


A:一道電流(例如閃電)擊中水面,電流會朝四面八方流向陸地。正因如此, 電流是呈半球體的形狀向外傳導出去,這種傳導形態會使閃電原有的殺傷力迅速分散掉。當然啦,如果魚是直接遭到閃電擊中,或者很靠近電擊點,那一定非死即傷。

  然而,閃電的溫度高達數千度,能夠輕易把電擊處四周的水蒸發掉。這會產生一種水面下的震波,威力足以震散魚兒全身的骨頭,或者令潛水夫耳聾,而且影響的範圍比較廣,可達幾十公尺遠。

  至於鐵殼船裡的人,如果與閃電的距離近到能夠感受前述第一個效應,他們就會受到前述第二個效應的重擊。除此之外,金屬船殼的導電性遠優於水,因此閃電的電流會優先流過船體,再來才是水。
——希里(Andrew Healy),來自英國密德塞斯郡

  雷電交加的時候,最安全的地方就是導體的內部,比如說鐵殼船裡,或是海面下(假設你是一條魚)。

  十九世紀,英國物理學家法拉第(Michael Faraday, 1791-1867)證明了導體內部沒有電場存在。為了證實這件事,他爬進一個網狀金屬籠裡,然後用人造閃電電擊籠子。當法拉第毫髮無傷地爬出籠子的那一刻,所有人都震驚不已,他本人則老神在在。
——吉利斯(Eric Gillies),來自英國格拉斯哥大學


Q:螞蟻為何不會被微波煮熟?

  我把咖啡拿去微波時,三不五時會有螞蟻跟著咖啡杯偷渡進入微波爐內。讓我驚訝的是,經過微波的一番狂轟濫炸之後,我看那些螞蟻居然一副若無其事的樣子。微波爐運轉的時候,那些螞蟻似乎還很高興地跑來跑去呢。牠們怎麼能夠逃過微波的毒手呢?
——凱莉(Judith Kelly),來自澳洲北領地達爾文市

A:答案很簡單。在傳統的微波爐裡,波的分布間隔著特定的距離,這樣才能把食物烹調得恰到好處。螞蟻的形體非常小,所以能夠躲開微波射線而逃過一劫。
——顏(Li Yan),來自英國諾福克郡

  在微波爐內部,微波會形成駐波形式,螞蟻就是利用這種現象保住一命。因為形成駐波,爐內某些位置的能量密度特別高,其他位置的能量密度則很低。也因此大多數微波爐都有個轉盤,好讓調理的食物能夠均勻加熱。

  你可以把一盤棉花糖放進微波爐裡,使盤子固定不要轉動,加熱一會兒,就能觀察到駐波的形式。你會看到有的棉花糖已經受熱融化了,有的則沒有受到加熱。然而,駐波的形式會因爐中物質(例如一杯水)的性質及所在位置不同而有差異。

  微波爐裡的螞蟻會感受到有的地方熱、有的地方涼,於是牠們就尋找低能量的區域躲著涼快。倘若螞蟻身處於高能量區,由於牠們的表面積相對於體積大很多,一旦找到涼快的地點,還是比大型物體更快降溫。

  「微波爐太大了,沒辦法加熱小東西」,這是一般人普遍的錯誤觀念。化學家常在研究工作中採用微波加熱,我也不例外,這就證明了上述說法純屬無稽之談。某些催化劑的結構便具有「微波吸收顆粒」,分散於惰性承載物質之中,那些顆粒一般只有次微米大小,而有可信的證據顯示,微波僅加熱微小的觸媒粒子。
——惠泰克(A. G. Whitaker),來自英國邊境區

  微波爐之金屬底面與壁面附近的微波能量微乎其微。導電的金屬會把微波的電磁場「吸短」,這就好比把跳繩的一端綁在柱子上、小朋友抓著另一端甩動,則繩波的振幅在繩子中段最大,並朝柱子的方向遞減,而綁在柱子上的那一端則完全不動。假設繩子上有隻螞蟻,如果牠靠近柱子那端,可能頂得住繩子的擺動,但若是繩子中段附近就可能被甩出去。

  要證明這點,只要幾分鐘就夠了。把兩塊奶油分別放入兩個聚苯乙烯咖啡杯底,拿進微波爐,一杯直接放在爐底,一杯用玻璃杯墊高,別忘了也放杯水進去。開始加熱之後,放在爐底的那塊奶油一時還看不出異狀,但墊高的那塊奶油早就開始融化了。
——索爾(Charles Sawyer),來自美國加州
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