飛機上的驚奇科學課：從機場、機艙到機窗外，航空旅途中的103個科學疑問全解答

以科學眼光來看，坐飛機到底安不安全？ 坐在客艙中的你，也能隨手做出有趣的科學實驗！ 利用相對論，坐上「永保青春班機」？ 不跨越經線，南北向飛行也會產生時差？ 如果試著在高空中打開艙門，你將會發生什麼事…？ 帶著科學之眼，世界不再一成不變，飛行變得更加有趣！ 享受飛行，讓你更接近牛頓和愛因斯坦的偉大。 從機場、機艙到機窗外，航空旅途中的103個科學疑問全解答 ◎透過飛行，站在科學巨人的肩膀上 從機場空間、起飛、飛行過程到降落回地面， 獨特犀利的科學視點，全面解析旅程中所有自然和非自然現象。 ‧機翼如何提供升力？以路燈推估腳下的城鎮人口？ ‧海島的海岸線是無限長？火山灰是飛機的大災難！ ‧阿波羅登月計劃的太空導航電腦，只有4KB的記憶體？！ ‧噴射機的噴射氣流，快得可以超過音速？ ◎原來如此！科學原理的精采展演 安檢儀如何操作？海關人員怎麼知道你就是護照本人？ 機場跑道怎麼編號、飛機何以能飛得起來？ 風暴因何而起、天空為什麼是藍色？長長尾巴的飛機雲有幾條？ 飛機導航系統運作不怕失靈，原來我們是依「慣性」而飛？ 如果在高空打破機窗，乘客們會被驚悚地吸捲出機艙外嗎……？ 飛行原理、大氣科學、天文地理，滿載各種令人驚喜的知識洞見， 帶著腦袋與眼睛，跟著英國科學家Brian Clegg坐飛機， 來一場聰明幽默的科學發現旅行！ 你就是本書的讀者 ‧喜愛旅遊、飛行成癮的你：不必懷疑，帶著它上飛機，讓你的飛行更刺激！ ‧討厭飛機、恐懼飛行的你：認識飛行原理，拋開懼怕，開始享受旅行的意義。 ‧航空科技癡或地球科學迷：為你獻上最棒的科學環球之旅！ 本書特色 讓你拿起本書的理由 (1) 以飛機乘客的觀點出發，從機場空間、起飛、飛行過程到降落回地面，輕鬆卻犀利、實用的科學視點，全面解析旅程中所有自然和非自然現象。 (2) 穿插趣味小實驗，立即驗證飛行中的科學原理！ 例如：以硬幣及相似三角型原理，推估飛機高度和臨機距離，在浴缸漩渦之中看見科氏力、利用科赫曲線計算無限的海岸線長度。

Part 1 到機場了！At the Airport 好無聊啊，等飛機／機場一分為二／X光檢查行李／行李有沒有違禁品，聞聞看就知！／探測器的奧祕／來來來，全身掃描！／你真的是護照上這個人嗎？／迷信的科學原理／ §【科學實踐】丟銅板看見群聚效應 Part 2 天空！我來了！Taking to the Sky 飛機的基本概念／替飛機加油／溫室效應也想當好人／飛行與環保／飛機要啟動了／大雷達正在監視著你／今晚，有些什麼瀰漫在空中……／儀表板上的衛星導航／全世界通用的語言／最新型的跑道／牛頓定律讓你飛／與噴射引擎共飛／機鼻翹起來，飛機向天爬升／感受低氣壓／機翼的功勞／操縱面上場！／ §【科學實踐】在谷歌地圖上降落‧漩渦之中看見科氏力‧給自己一些上升力‧飛機受作用的五個力 Part 3 探索地面景致 Exploring the Landscape 神祕的麥田圈／納斯卡平原／用白堊畫畫／過去的蹤跡／追隨水的足跡／迷人的碎形／曲流的形成／你居住的城鎮如何發展起來？／無垠的海岸線／地心引力是永遠的贏家／廣納百川的大海／水水水，到處都是水！／時間與潮汐不等人／乘在浪尖之上／今天海是什麼顏色？／ §【科學實踐】相似形距離估計法：你飛了多高？‧蠟融小實驗：自主成形系統‧如何計算海岸線的長度？‧科赫曲線小實驗：無限的海岸線‧力場的奧妙‧杯子實驗：小小浪花 Part 4 雲之上 Above the Clouds 前往雲霄／賞雲大探險／前進九霄雲外／彩虹的那端沒有黃金屋／橫越冰凍的海洋／朝著陽光而去／航向太陽的心臟／為什麼天空是藍色的？／為什麼太陽一直這麼亮？／跟著量子一起穿越／越過航道／飛機長出尾巴了！／飛機外頭有生命嗎？／在機艙裡閒逛／顛簸的飛行／雷公來了！／靜電荷／製造閃電／流動的電／外面好危險，快躲到金屬盒子裡！／飛機被灰塵困在地面／火山爆發／身陷輻射地帶／會騙人的高輻射／來自宇宙的你：宇宙大碰撞／ §【科學實踐】絕對不能做的實驗：敲碎機窗‧那台飛機離我們多遠？‧絕對不能做的實驗：打開通往災難的大門‧輕鬆理解靜電作用‧千萬不要嘗試的實驗：耐心大考驗 Part 5 機艙人生 Cabin Life 你的血壓／趕上時差／跨越時區／時差是什麼？時差又不是什麼？／駕馭時差／尋求藥物的協助／南北向的飛行也有時差嗎？／移動的經驗／相對性，相對有趣／伽利略的偉大想法／乘著高速氣流／愛因斯坦的獨特觀點／永保青春的班機／飛機上沖不出一杯好茶？／「聽」食物／ §【科學實踐】神奇實驗：玩弄視差‧飛機上的實驗：破冰者‧伽利略的朋友：「趕得上」實驗 Part 6 飛行時的科技 Technology in Flight 在地圖上追蹤你的航線／投影全世界／太過尖端的科技／打造扁螢幕／巴托林的驚奇晶石／來點光，液晶就轉給你看／隨身攜帶高科技／駕駛艙的景色／聽從慣性的引導／追蹤飛機在空中的位置／啟發愛因斯坦的加速度／微弱的重力／陀螺的旋轉／ §【科學實踐】太陽眼鏡實驗：旋轉出偏振‧耳機實驗：軌道模擬器 Part 7 遠方的風景與回到地球 Distant Views and Back to Earth 觀賞遠方的山峰／跟丘陵一樣古老／高處不勝寒／冰封的山／用虹吸越過轉彎／答案是真空！／認識夜晚的天空／觀賞太陽系最亮的行星——金星／了不起的月球／會變臉的月娘／歡迎光臨銀河系／街燈狂想曲／人類神奇的眼睛／構建出一張世界圖像／放大你的瞳孔／第一次觸地／最後／ §【科學實踐】水杯＋吸管＝虹吸管驚喜‧別被大腦騙了：月亮有多大？‧模擬實驗：認識月相變‧小計算：街燈展示出人口的多寡 圖片列表／圖片版權／索引

好無聊啊，等飛機 坐在航站裡等飛機的你，意識到此刻自己內心的小宇宙中，各種矛盾的感受交織在一起，有興奮、有無聊，也有些許害怕。最後，通常都是無聊的感覺勝出。 飛行或許是到達遠方最快的方法，但它也通常包含許多等待的時間。即使你是搭機經驗豐富的空中飛人，還是能在飛行過程中找到一些不平凡的小事，例如停機坪上燃料的味道，或是飛機引擎啟動的聲音，通常都能讓人瞬間興奮起來。但是，不論你多麼喜歡飛行，老實說還是會感到一些害怕吧。因為被困在一個離地七英里、由金屬與塑膠做的圓管中，僅僅仰賴科學與技術保障你的生命安全，總是一件很不自然的事。 如果你跟我一樣不喜歡飛行，那麼下面這些可靠的統計數字，或許能提供一些幫助。平均一年裡，每一億兩千五百萬人次的旅行中，只有一人死於飛安事故，不管是任何特定的交通路線，飛行都要比搭火車安全三倍，而你何時擔心過坐火車會危險？ 相同的風險對開車來說，則是千萬分之一，開車比飛行危險十二倍。同樣的六小時，待在工作場所比待在機艙內更可能遇到致命事故。不過，我們從這些統計數字中，也只能得到這麼多的保障與安心了——總之，飛行真是不可思議的安全！ 雖然本書重點是你在機艙內的所見所聞，但是無聊的感覺很可能在你還沒上飛機之前，例如在機場航站枯等時，就第一時間跑出來搶戲，一般人只能在免稅商店裡一直逛、一直逛、一直逛，或是不知不覺喝上一大堆咖啡。所以，在起飛之前的空檔時間，我們還是先簡單介紹你會在地面上遇到的一些尖端科技吧。 機場一分為二 機場嚴格地分隔出兩個區域：陸側（groundside）與空側（airside）。當你要跨越區域出入關卡時（尤其是國際航線），將會有科技設備將你阻擋下來，確認本人身分，並且檢查是否攜帶危險物品。 在被允許的情況之下，航空公司也會在過關時測量你的體重（早期就是這樣做的），因為乘載重量對於飛行來說是非常敏感的影響因素，航空公司必須仰賴平均值來估計乘客在飛機上總共占多少重量。 過去曾經發生過至少一起以上的飛安事故，是肇因於這樣的平均值估計。一架飛機在德國的機場跑道上準備起飛，用盡全力卻只能一路拖行而起，原來是因為當地舉辦了一場硬幣博覽會，該航班上許多乘客都是硬幣交易商，為了怕新買到手的硬幣在託運過程中失竊，他們選擇隨身攜帶這些硬幣。這種未預期到的因素讓乘客的平均重量超出預估，加重整台飛機的承載，多出來的這些重量，讓機師無法正確判斷拉起飛機的時機，導致起飛過程中的驚險場面。