終於，科學家丟掉公式算式，開始講人話了！
★美國Amazon4.4星好評推薦！
★《華爾街日報》、《衛報》、《科學》雜誌（Scientific）、《書單》雜誌（Booklist）、《柯克斯書評》（Kirkus Reviews）佳評如潮！
★《數學教你不犯錯》作者、數學家 艾倫伯格（Jordan Ellenberg）誠意盛讚：「在每一個岩石下、每一個雨滴旁、每一顆沙子內，海倫‧齊爾斯基都能找到科學展現的奇蹟。」
★《悖論》、《解開生命之謎》作者、物理學家 吉姆．艾爾-卡利里（Jim Al-Khalili）傾力推薦：「這本書展現了物理學平易近人而有趣的一面，使我讀起來非常地快樂。」
【文案】
試想一下：
藍莓是藍色的，為什麼藍莓果醬卻是紫色的？
用烤麵包機烤出一片外酥內軟的吐司，會和宇宙過熱現象有關？
如何用一隻手指就能判別生雞蛋和熟雞蛋？
廚師奮力甩動披薩的餅皮，也是在進行一個物理學的動作？
總是有些日常現象被我們視為理所當然，卻往往很少人思考過：「為什麼？」以及「這些事為什麼很重要？」
物理向來似乎只是科學家的事，但經典的物理原理其實無處不在，而且還很日常！這本書正是一場由物理、化學、生物、醫學、能源（甚至還有鐵達尼號！）聯手企劃的驚奇之旅，透過生活中許多習以為常的小事物，展現出最簡單卻極其精巧的科學奧祕！
海倫‧齊爾斯基將所有無法想像而又互相影響的事物巧妙連結，從雞蛋到哈伯望遠鏡、從深海的鯨魚惡鬥巨魷到佛卡夏麵包的烘烤過程，以及從攪動的茶水如何想像地球的大氣……透過她生動俏皮的描述，我們輕盈地越過科學的高牆，看見那些小小的現象各有價值；當它們聚集在一起時，便成就了你我的生活，甚至成為推動世界的巨大力量——
【審訂】
鄭永銘
畢業於台師大物理系、化學研究所，曾經擔任台北市教育輔導團資訊教育科輔導員，台北市教育局中小學創意競賽規劃委員，臺北市建國中學物理教師等職務，並經常出席全國中小學創意教學研習之講座，及海峽兩岸中小學資優研習營之講座。目前為公共電視節目的科學顧問。曾指導學生參加2008國際物理奧林匹亞競賽榮獲兩面金牌。
【國際推薦】
「這本書展現了物理學平易近人而有趣的一面，使我讀起來非常地快樂。透過作者的解說，讓我們發現原來單調的日常事物，竟然有著如此迷人的一面，甚至不亞於哈伯望遠鏡看到的天體，或是在大型強子對撞機中產生的物質。」
——《悖論》、《解開生命之謎》作者、物理學家 吉姆．艾爾-卡利里（Jim Al-Khalili）
「這是一本迷人、平易近人而充滿熱情的書。海倫邀請你用她的視角來看這個世界，並了解物理學家的想法，藉此讓你發現隱藏在普通與日常生活背後的科學。」
——《數學的戀愛應用題》作者、數學家 漢娜‧弗萊（Hannah Fry）
「在每一個岩石下、每一個雨滴旁、每一顆沙子內，海倫‧齊爾斯基都能找到科學展現的奇蹟。」
——《數學教你不犯錯》作者、數學家 艾倫伯格（Jordan Ellenberg）
「如果你認為要理解事物運作的原理，是一件比登天還難的事情，那麼請你翻一下這本書，它會帶著你一步登天，並且讓你從高處看到美麗而壯闊的風景。這無疑是一本有趣、迷人而出色的好書。」
——英國喜劇演員與作家 馬庫斯‧布里斯托克（Marcus Brigstocke）
【好評推薦】（按姓氏筆畫排列）
李遠哲 中央研究院前院長
林秀豪 清華大學物理系特聘教授
孫維新 國立自然科學博物館館長╱臺灣大學物理學與天文所教授
高涌泉 臺灣大學物理系兼科學教育發展中心主任
彭啟明 大氣科學博士╱大愛電視台 氣象主播
黃貞祥 國立清華大學生命科學系助理教授╱泛科學專欄作者
鄭國威 泛科學總編輯
賴以威 師大電機系助理教授 數感實驗室共同創辦人
螺螄拜恩 暢銷書人氣作家
簡麗賢 北一女中物理老師
羅焜哲 台南一中物理科教師
「作者用詩意的眼光與文筆，帶領你在日常周遭的小角落，看見物理！」
——清華大學特聘教授 林秀豪
「英國大詩人濟慈以為牛頓的科學破壞了彩虹的美麗與詩意。其實，科學並非只有冷冰冰的公式和定理而已，還能發掘出大自然深刻而理性的美感，以及充滿探索未知而激發出更多無窮的想像力。《茶杯裡的風暴》就以身作則地帶領我們，在身旁習以為常的小事物裡遨遊物理的世界，讓平凡生活增添了許多奇妙的樂趣。」
——國立清華大學生命科學系助理教授╱泛科學專欄作者 黃貞祥
「身為文組生，個人數理成績永遠在低空徘徊，以至於我剛拿到本書時略感暈眩（扶額）。然而閱畢後，我非常希望它能提早二十年出現，以改變眾多數理白癡的人生。
本書以一則則生動有趣的日常小故事，將科學由少數專業人士範疇，推展至芸芸眾生的生活。閱讀之際，我不再產生『阿鬼，你還是講中文吧～』的想法，反而為了進入一個前所未見的美麗新世界而欣喜不已。」
——暢銷書人氣作家 螺螄拜恩
「談到「物理」，不少人可能反應：「好難喔！看不懂。」確實如此，在學習「物理」科目期間，不少學生認為難度很高，甚至覺得「高不可攀」。然而，不談深奧難懂物理關係式和專有名詞，物理其實很有趣，物理在生活中，生活中有物理。
如果不相信，不妨閱讀三采文化出版的《茶杯裡的風暴：丟掉公式，從一杯茶開始看見科學的巧妙與奧祕》。這本書以淺顯易懂的說法讓讀者能與生活經驗結合，再思考其中的科學概念，例如從水等液體討論表面張力和黏滯性；從一般物體的轉動談現代科技的人造衛星。從生活主題切入談物理概念，讀來讓我興趣盎然，獲得更多不同角度的說法，對活化物理教學裨益良多。」
——北一女中物理老師 簡麗賢
目錄
前言
1. 爆米花與火箭—氣體定律
2. 有起就有落—重力
3. 美麗小世界—表面張力與黏滯性
4. 片刻之間—變化與平衡狀態
5. 波動—從水波到WiFi
6. 鴨子為何不會雙腳冰冷？—原子的舞曲
7. 湯匙、旋轉，還有第一枚人造衛星—轉動的原理
8. 異性相吸—電磁學
9. 不同的視野
致謝
參考資料
內文試閱
任何人在自家廚房進行會爆炸的實驗，可能會引起家庭革命，但如果成品是美味又不會破壞廚房的，那就另當別論了。
乾燥的玉米含有碳水化合物、蛋白質、鐵與鉀，是一種不錯的食物，但是這些東西被包覆在一個堅硬的外殼內，因此若要食用乾燥的玉米，似乎得透過激烈的手段改變現狀。「爆破」是其中一種有效的方式，可以讓玉米爆開而改變形態的成分，就藏在這顆種子當中。昨晚，我經歷了一場充滿爆破的烹飪，因為我做了爆米花，並且發現在玉米不受歡迎的堅固外殼內，竟然隱藏有柔軟的內層。但是為什麼玉米爆炸後會變成蓬鬆的爆米花，而不是碎片？
我將一匙乾燥的玉米粒放到油溫已經很高的平底鍋內，蓋好蓋子並泡上一壺茶。相較於窗外肆虐的狂風暴雨，油鍋內嘶嘶作響的玉米就顯得安靜多了。雖然一開始平底鍋內似乎沒什麼動靜，但是一場關於氣體的好戲正要上演。
每個玉米內部都有胚芽，它們是植物生命的起點，而周圍的胚乳則是胚芽發芽時所需的養分。胚乳主要的成分是澱粉，此外還有大約14%的水分，當水分在鍋中逐漸受熱時，水分子運動越來越劇烈，最後沸騰而變成蒸氣。玉米外殼原先是為了保護種子不受外界傷害，但是加熱中的玉米內部卻開始產生暴動，讓玉米粒變成一個迷你的壓力鍋。當汽化的水分子數量不斷增加，並且以越來越快的速度大力撞擊玉米粒的內壁時，就會形成越來越大的壓力。
壓力鍋就是藉由高溫產生壓力的原理，使得烹飪變得很有效率，同樣的原理也發生在要變成爆米花的玉米內部。當我離開爐子去找茶包時，油鍋的溫度已經將玉米內部的澱粉加壓煮成類似凝膠的糊狀物，此時大多數的玉米殼還能承受壓力，但是當玉米內部溫度上升到180℃時，壓力就接近我們周遭空氣的10倍，而這也是玉米外皮的耐壓極限。
我搖晃了平底鍋一下，聽到第一個爆破聲，幾秒鐘之後，鍋內發出的聲響就像一架扣下扳機的迷你機關槍，許多爆米花敲打著透明鍋蓋的頂部，並且從蓋子的邊緣散發出獨特而令人印象深刻的蒸氣。在我離開幾秒鐘去倒茶的時間裡，這些像彈幕一樣的爆米花就多到把蓋子撐開且跳了出來。
這一個小小的「劇變」前後，有些物理的規則大不相同。在爆米花破殼而出之前，數量固定的水蒸氣，在玉米內部隨著溫度升高而壓力增加、最終超越外皮能承受的極限時，內部所釋放出的高壓澱粉糊不再受到體積限制，可以開始擴張；此時，澱粉糊的分子仍在快速運動，直到它的壓力下降到與外界的大氣壓力相同為止。在這個過程當中，綿密的白色泡沫快速擴大變得蓬鬆，並且將玉米粒內外翻轉。當它冷卻而凝固後，爆米花就完成了。
每當我開心地吃完爆米花時，總會發現一些焦黑在鍋底、沒有成功變成爆米花的玉米粒。這是因為在進入油鍋之前，玉米粒的外殼已經受損，以至於在加熱的過程中，玉米粒當中的水蒸氣不斷散出而無法蓄積壓力。事實上，只有少數穀物可像玉米這樣變成爆米花，主要條件就是外殼必須密閉而沒有氣孔。但若是玉米粒內部的水分不足（原因可能是在不當的季節採收），也會使得壓力不足而無法「爆開」，這些失敗而堅硬的玉米粒就無法食用了。
我將一碗爆得恰到好處又柔軟的爆米花，連同剛泡好的茶放在窗前，欣賞著窗外的暴風雨。也許「爆破」不盡然都是壞事！
///
地球上有一層包覆著我們的大氣，讓氣體分子永遠存在我們的四周，並且不斷撞擊著我們，以及維繫我們的生存。大氣真正的美妙之處在於它並非處於靜止狀態，而是不斷變化。如果我們的肉眼可以觀察到空氣，將會看到它們豐富的運動。透過這個章節提到的氣體定律，無論是哪一種分子的氣體，它們都可以升溫或冷卻，也可以壓縮或擴張，因而造成各種有趣的影響。就算這些氣體不在鯨魚的肺部或是蒸汽機的鍋爐內，它們仍然在運動。在大氣中，一團氣體的周圍也是氣體，這意味著它們不斷地影響彼此，不斷地依照周圍狀況調整狀態。雖然我們無法分析每一個細節與變化行為，但是它的結果卻無人不知——我們稱之為「天氣」。
一個遼闊的平原是觀察風暴的最佳場地，這個地方可能前一天還晴空萬里，緩和的大氣流動讓人以為這裡不曾改變過。但是此時，眼睛看不見的空氣分子也許正逐漸聚集，從地表附近開始往上移動，並持續不斷地推擠、擾動、改變狀態與流動。接著，高壓區的空氣會往低壓區前進，並且在過程中不斷加熱或冷卻。這個過程看似持續、緩和而無特別之處，然而實際上，氣體分子正在醞釀著巨大的能量。
暴風雨來臨前的日子一如往常，但是分外晴朗的天空，使得地表升溫的速度更快。於是，空氣分子獲得更多的能量。中午過後不久；一片厚實的雲正逐漸接近並持續擴張，直到它延伸到地平線，壓力的差異讓這個橫跨平原的巨大氣體團，能量不斷地轉移。接下來一場大戲就要上演了，雖然空氣分子會因為運動而相互影響，但是它們沒有時間達到穩定的狀態，而且大量的能量正向外傳遞。同時地表受熱上升的空氣不斷推擠、穿過雲層，並在上方形成看起來像一座不斷向上伸展的蘑菇狀結構。
當雷雨雲到達頂部時，取代平原上廣闊藍天的，是一大片低沉黑暗的蓋子，而在地面上的我們，已經被這場狂暴所包圍。我們無法看見空氣分子，但是我們看得到風起雲湧的現象。這暗示著因為壓力失衡，空氣胞之間正在發生劇烈的衝擊，然而這也是一種恢復平衡的過程，只是透過這樣快速而劇烈的方式，空氣分子會彼此交換能量，水氣凝結成水滴，接著就落下傾盆大雨。在風暴橫掃的範圍之中，氣體分子也會在地表上肆虐，而我們正身在其中。
這場暴風雨提醒了我們，平常的藍天之下究竟蘊含多少能量。但其實狂風與暴雨都是來自於我們頂上，微小氣體分子的碰撞與推擠。當空氣之中的水氣分子從陽光中獲得能量後，就會上升而聚集成雲，一旦它們的能量變成熱輻射逸散到了太空，就會凝結成雨滴回到大海或陸地；氣體在這個循環的過程中，依然遵照理想氣體定律，不斷地調整而尋求平衡。
我們生活在一顆旋轉的行星上，這裡有各種地形和色彩豐富的表面，但這也使得大氣在調整平衡時，要經歷複雜的過程，其中無論是水氣形成的雲，或是其他各種氣體，都會面臨相同的狀況。天氣預報只是追蹤與分析這些氣體之間的戰鬥，並將可能影響我們的狀況彙整出來，這一切與前面提到的大象喝水、蒸汽機運作、火箭升空所運用的原理，全都是氣體定律運作的結果。讓玉米變成爆米花的物理原理，也同樣支配著我們的天氣。
///
我們對於重力作用在固體上的現象大多很熟悉，主要也是因為我們本身便是一種固體。然而在現實世界中，圍繞在固體四周的，往往是另外一種流動的東西，是一種稱為「流體」的物質，而且流體正不斷受到外力的影響而改變。人類的肉眼可以清楚見到葉子的掉落或是橋梁的升降，卻無法觀察到流體內的複雜變化。事實上，流體力學是一個美麗的世界，它們拂過、翻攪、綿延的狀態，充斥在世界各個角落且令人驚奇。
我認為泡泡之所以可愛，是因為它們無所不在，並且是物理世界的無名英雄。它們會不經意地出現在水壺、蛋糕、化學反應裝置或是浴室裡面，與其他物質產生反應，或是正在進行一些有用的事情，只是泡沫往往稍縱即逝。數年前，有一群五到八歲的小朋友，我問他們知不知道哪邊可以看到泡泡，他們很踴躍地跟我說在汽水、浴缸或是水族箱當中。
我在一整天活動的尾聲已經有些疲憊，但還是開朗地帶領最後一群小朋友，並試圖管理大家的秩序。過了好一陣子之後，我問：「你們知道哪邊可以找到氣泡嗎？」接著，一個小朋友舉手回答，注視著我，然後說：「起司……與鼻涕泡！」儘管我從未想過這個答案，但也不能否定他的邏輯，畢竟小朋友比起我們更常見到鼻涕泡。但是對於至少一種生物而言，鼻涕泡是生活的關鍵。讓我們來見見這種海中的紫色蝸牛——紫螺（janthina janthina）吧！
海螺通常生活在海底或是岩石上，當你把岩石上的海螺抓起來放到水中，牠也會立刻到達水底。古希臘的阿基米德（就是那位發現浮力而大喊「Eureka」〔我發現了〕的人）是第一位描述物體浮起來或沉下去之機制的人。雖然，阿基米德對於船體的浮力可能比較有興趣，但是同樣的原理其實也發生在海螺與鯨魚身上，或是任何浸入水中，或是漂浮在水上的物體。
從阿基米德的想法可以知道，如果海螺占據海中的某個「位置」，那個「位置」的海水就會被排開，也就是說，海螺在水中必須要與海水競爭空間，而這種競爭的力量都來自拉往地心的重力。雖然海水是流動的流體，也依然有重量，而物體受到重力牽引的力量與質量成正比；也就是說，如果海螺的質量是同體積海水的2倍時，那牠受到的重力牽引就會變成所排開海水的2倍。
阿基米德的原理告訴我們，海水會施予海螺一個向上的力量，但是這時候的海螺也被重力往下拉，因此，「海水的壓力作用在物體表面，並將原有物體往上推」的力量就稱為「浮力」。所以海螺如果比海水的密度小，就會往上浮。實際上，由於海螺的質量大於同樣體積的海水，因此牠在重力的競爭中就會獲勝，可以沉到水底；但是如果海螺質量小（相同體積下的質量比較少，代表密度較低），牠就會浮起來。
在海螺演化的歷史上，大多數的歲月都是在海中度過。但在過去的某個時候，一個尋常的海螺忽然出現了很糟的狀況，牠所產的卵被包覆在過多的氣泡中，而且氣泡不斷地變大。浮力只在乎整體的平均密度，當氣泡增加體積，卻沒有增加重量的情況下，氣泡與海螺的整體密度低於海水的密度時，海螺就會浮起來，見到了陽光與廣闊的海面，這隻浮起的海螺正是另一個演化的起點。
如今在溫暖海域常見的紫螺，應該是那隻迷失在海面的海螺的後代。這種有著鮮明紫色的海螺，會分泌一種黏液（我們偶爾可以在早晨花園的石頭上，見到蝸牛爬行所留下來類似的黏液），並利用身上強壯的足部讓黏液圈住空氣，製作出一個通常比自己身體還大的泡沫筏，這樣一來可以確保牠與氣泡的總密度小於海水，因此能一直仰臥漂浮在海面上（氣泡在上而殼在下方），並且以捕捉水母為食。如果你在海灘上看到的海螺有紫色的殼，那可能就是紫螺了。
浮力可以幫我們分別密封容器內的物體或成分，而且快速有效，例如現在許多汽水都有無糖版本，如果今天把它們放在一模一樣的瓶子中，在沒有任何標示的情況下，要如何分別哪罐不含糖呢？答案是把瓶子放入淡水中，無糖的汽水會浮在水面，而含糖的則是會沉入水底。因為這兩種飲料的體積與容量相同，但是一般330毫升的含糖汽水，會有大約30～50克的糖溶解在飲料中，代表含糖飲料的密度更高而會沉到淡水中；無糖飲料內的甘味劑與色素等等添加物，所添加的質量就非常少，其餘部分幾乎都是水與二氧化碳，因此裝有無糖飲料的罐子就會漂浮在水面上。
此外，浮力還可以用來分辨雞蛋是否新鮮。由於
★美國Amazon4.4星好評推薦！
★《華爾街日報》、《衛報》、《科學》雜誌（Scientific）、《書單》雜誌（Booklist）、《柯克斯書評》（Kirkus Reviews）佳評如潮！
★《數學教你不犯錯》作者、數學家 艾倫伯格（Jordan Ellenberg）誠意盛讚：「在每一個岩石下、每一個雨滴旁、每一顆沙子內，海倫‧齊爾斯基都能找到科學展現的奇蹟。」
★《悖論》、《解開生命之謎》作者、物理學家 吉姆．艾爾-卡利里（Jim Al-Khalili）傾力推薦：「這本書展現了物理學平易近人而有趣的一面，使我讀起來非常地快樂。」
【文案】
試想一下：
藍莓是藍色的，為什麼藍莓果醬卻是紫色的？
用烤麵包機烤出一片外酥內軟的吐司，會和宇宙過熱現象有關？
如何用一隻手指就能判別生雞蛋和熟雞蛋？
廚師奮力甩動披薩的餅皮，也是在進行一個物理學的動作？
總是有些日常現象被我們視為理所當然，卻往往很少人思考過：「為什麼？」以及「這些事為什麼很重要？」
物理向來似乎只是科學家的事，但經典的物理原理其實無處不在，而且還很日常！這本書正是一場由物理、化學、生物、醫學、能源（甚至還有鐵達尼號！）聯手企劃的驚奇之旅，透過生活中許多習以為常的小事物，展現出最簡單卻極其精巧的科學奧祕！
海倫‧齊爾斯基將所有無法想像而又互相影響的事物巧妙連結，從雞蛋到哈伯望遠鏡、從深海的鯨魚惡鬥巨魷到佛卡夏麵包的烘烤過程，以及從攪動的茶水如何想像地球的大氣……透過她生動俏皮的描述，我們輕盈地越過科學的高牆，看見那些小小的現象各有價值；當它們聚集在一起時，便成就了你我的生活，甚至成為推動世界的巨大力量——
【審訂】
鄭永銘
畢業於台師大物理系、化學研究所，曾經擔任台北市教育輔導團資訊教育科輔導員，台北市教育局中小學創意競賽規劃委員，臺北市建國中學物理教師等職務，並經常出席全國中小學創意教學研習之講座，及海峽兩岸中小學資優研習營之講座。目前為公共電視節目的科學顧問。曾指導學生參加2008國際物理奧林匹亞競賽榮獲兩面金牌。
【國際推薦】
「這本書展現了物理學平易近人而有趣的一面，使我讀起來非常地快樂。透過作者的解說，讓我們發現原來單調的日常事物，竟然有著如此迷人的一面，甚至不亞於哈伯望遠鏡看到的天體，或是在大型強子對撞機中產生的物質。」
——《悖論》、《解開生命之謎》作者、物理學家 吉姆．艾爾-卡利里（Jim Al-Khalili）
「這是一本迷人、平易近人而充滿熱情的書。海倫邀請你用她的視角來看這個世界，並了解物理學家的想法，藉此讓你發現隱藏在普通與日常生活背後的科學。」
——《數學的戀愛應用題》作者、數學家 漢娜‧弗萊（Hannah Fry）
「在每一個岩石下、每一個雨滴旁、每一顆沙子內，海倫‧齊爾斯基都能找到科學展現的奇蹟。」
——《數學教你不犯錯》作者、數學家 艾倫伯格（Jordan Ellenberg）
「如果你認為要理解事物運作的原理，是一件比登天還難的事情，那麼請你翻一下這本書，它會帶著你一步登天，並且讓你從高處看到美麗而壯闊的風景。這無疑是一本有趣、迷人而出色的好書。」
——英國喜劇演員與作家 馬庫斯‧布里斯托克（Marcus Brigstocke）
【好評推薦】（按姓氏筆畫排列）
李遠哲 中央研究院前院長
林秀豪 清華大學物理系特聘教授
孫維新 國立自然科學博物館館長╱臺灣大學物理學與天文所教授
高涌泉 臺灣大學物理系兼科學教育發展中心主任
彭啟明 大氣科學博士╱大愛電視台 氣象主播
黃貞祥 國立清華大學生命科學系助理教授╱泛科學專欄作者
鄭國威 泛科學總編輯
賴以威 師大電機系助理教授 數感實驗室共同創辦人
螺螄拜恩 暢銷書人氣作家
簡麗賢 北一女中物理老師
羅焜哲 台南一中物理科教師
「作者用詩意的眼光與文筆，帶領你在日常周遭的小角落，看見物理！」
——清華大學特聘教授 林秀豪
「英國大詩人濟慈以為牛頓的科學破壞了彩虹的美麗與詩意。其實，科學並非只有冷冰冰的公式和定理而已，還能發掘出大自然深刻而理性的美感，以及充滿探索未知而激發出更多無窮的想像力。《茶杯裡的風暴》就以身作則地帶領我們，在身旁習以為常的小事物裡遨遊物理的世界，讓平凡生活增添了許多奇妙的樂趣。」
——國立清華大學生命科學系助理教授╱泛科學專欄作者 黃貞祥
「身為文組生，個人數理成績永遠在低空徘徊，以至於我剛拿到本書時略感暈眩（扶額）。然而閱畢後，我非常希望它能提早二十年出現，以改變眾多數理白癡的人生。
本書以一則則生動有趣的日常小故事，將科學由少數專業人士範疇，推展至芸芸眾生的生活。閱讀之際，我不再產生『阿鬼，你還是講中文吧～』的想法，反而為了進入一個前所未見的美麗新世界而欣喜不已。」
——暢銷書人氣作家 螺螄拜恩
「談到「物理」，不少人可能反應：「好難喔！看不懂。」確實如此，在學習「物理」科目期間，不少學生認為難度很高，甚至覺得「高不可攀」。然而，不談深奧難懂物理關係式和專有名詞，物理其實很有趣，物理在生活中，生活中有物理。
如果不相信，不妨閱讀三采文化出版的《茶杯裡的風暴：丟掉公式，從一杯茶開始看見科學的巧妙與奧祕》。這本書以淺顯易懂的說法讓讀者能與生活經驗結合，再思考其中的科學概念，例如從水等液體討論表面張力和黏滯性；從一般物體的轉動談現代科技的人造衛星。從生活主題切入談物理概念，讀來讓我興趣盎然，獲得更多不同角度的說法，對活化物理教學裨益良多。」
——北一女中物理老師 簡麗賢
目錄
前言
1. 爆米花與火箭—氣體定律
2. 有起就有落—重力
3. 美麗小世界—表面張力與黏滯性
4. 片刻之間—變化與平衡狀態
5. 波動—從水波到WiFi
6. 鴨子為何不會雙腳冰冷？—原子的舞曲
7. 湯匙、旋轉，還有第一枚人造衛星—轉動的原理
8. 異性相吸—電磁學
9. 不同的視野
致謝
參考資料
內文試閱
任何人在自家廚房進行會爆炸的實驗，可能會引起家庭革命，但如果成品是美味又不會破壞廚房的，那就另當別論了。
乾燥的玉米含有碳水化合物、蛋白質、鐵與鉀，是一種不錯的食物，但是這些東西被包覆在一個堅硬的外殼內，因此若要食用乾燥的玉米，似乎得透過激烈的手段改變現狀。「爆破」是其中一種有效的方式，可以讓玉米爆開而改變形態的成分，就藏在這顆種子當中。昨晚，我經歷了一場充滿爆破的烹飪，因為我做了爆米花，並且發現在玉米不受歡迎的堅固外殼內，竟然隱藏有柔軟的內層。但是為什麼玉米爆炸後會變成蓬鬆的爆米花，而不是碎片？
我將一匙乾燥的玉米粒放到油溫已經很高的平底鍋內，蓋好蓋子並泡上一壺茶。相較於窗外肆虐的狂風暴雨，油鍋內嘶嘶作響的玉米就顯得安靜多了。雖然一開始平底鍋內似乎沒什麼動靜，但是一場關於氣體的好戲正要上演。
每個玉米內部都有胚芽，它們是植物生命的起點，而周圍的胚乳則是胚芽發芽時所需的養分。胚乳主要的成分是澱粉，此外還有大約14%的水分，當水分在鍋中逐漸受熱時，水分子運動越來越劇烈，最後沸騰而變成蒸氣。玉米外殼原先是為了保護種子不受外界傷害，但是加熱中的玉米內部卻開始產生暴動，讓玉米粒變成一個迷你的壓力鍋。當汽化的水分子數量不斷增加，並且以越來越快的速度大力撞擊玉米粒的內壁時，就會形成越來越大的壓力。
壓力鍋就是藉由高溫產生壓力的原理，使得烹飪變得很有效率，同樣的原理也發生在要變成爆米花的玉米內部。當我離開爐子去找茶包時，油鍋的溫度已經將玉米內部的澱粉加壓煮成類似凝膠的糊狀物，此時大多數的玉米殼還能承受壓力，但是當玉米內部溫度上升到180℃時，壓力就接近我們周遭空氣的10倍，而這也是玉米外皮的耐壓極限。
我搖晃了平底鍋一下，聽到第一個爆破聲，幾秒鐘之後，鍋內發出的聲響就像一架扣下扳機的迷你機關槍，許多爆米花敲打著透明鍋蓋的頂部，並且從蓋子的邊緣散發出獨特而令人印象深刻的蒸氣。在我離開幾秒鐘去倒茶的時間裡，這些像彈幕一樣的爆米花就多到把蓋子撐開且跳了出來。
這一個小小的「劇變」前後，有些物理的規則大不相同。在爆米花破殼而出之前，數量固定的水蒸氣，在玉米內部隨著溫度升高而壓力增加、最終超越外皮能承受的極限時，內部所釋放出的高壓澱粉糊不再受到體積限制，可以開始擴張；此時，澱粉糊的分子仍在快速運動，直到它的壓力下降到與外界的大氣壓力相同為止。在這個過程當中，綿密的白色泡沫快速擴大變得蓬鬆，並且將玉米粒內外翻轉。當它冷卻而凝固後，爆米花就完成了。
每當我開心地吃完爆米花時，總會發現一些焦黑在鍋底、沒有成功變成爆米花的玉米粒。這是因為在進入油鍋之前，玉米粒的外殼已經受損，以至於在加熱的過程中，玉米粒當中的水蒸氣不斷散出而無法蓄積壓力。事實上，只有少數穀物可像玉米這樣變成爆米花，主要條件就是外殼必須密閉而沒有氣孔。但若是玉米粒內部的水分不足（原因可能是在不當的季節採收），也會使得壓力不足而無法「爆開」，這些失敗而堅硬的玉米粒就無法食用了。
我將一碗爆得恰到好處又柔軟的爆米花，連同剛泡好的茶放在窗前，欣賞著窗外的暴風雨。也許「爆破」不盡然都是壞事！
///
地球上有一層包覆著我們的大氣，讓氣體分子永遠存在我們的四周，並且不斷撞擊著我們，以及維繫我們的生存。大氣真正的美妙之處在於它並非處於靜止狀態，而是不斷變化。如果我們的肉眼可以觀察到空氣，將會看到它們豐富的運動。透過這個章節提到的氣體定律，無論是哪一種分子的氣體，它們都可以升溫或冷卻，也可以壓縮或擴張，因而造成各種有趣的影響。就算這些氣體不在鯨魚的肺部或是蒸汽機的鍋爐內，它們仍然在運動。在大氣中，一團氣體的周圍也是氣體，這意味著它們不斷地影響彼此，不斷地依照周圍狀況調整狀態。雖然我們無法分析每一個細節與變化行為，但是它的結果卻無人不知——我們稱之為「天氣」。
一個遼闊的平原是觀察風暴的最佳場地，這個地方可能前一天還晴空萬里，緩和的大氣流動讓人以為這裡不曾改變過。但是此時，眼睛看不見的空氣分子也許正逐漸聚集，從地表附近開始往上移動，並持續不斷地推擠、擾動、改變狀態與流動。接著，高壓區的空氣會往低壓區前進，並且在過程中不斷加熱或冷卻。這個過程看似持續、緩和而無特別之處，然而實際上，氣體分子正在醞釀著巨大的能量。
暴風雨來臨前的日子一如往常，但是分外晴朗的天空，使得地表升溫的速度更快。於是，空氣分子獲得更多的能量。中午過後不久；一片厚實的雲正逐漸接近並持續擴張，直到它延伸到地平線，壓力的差異讓這個橫跨平原的巨大氣體團，能量不斷地轉移。接下來一場大戲就要上演了，雖然空氣分子會因為運動而相互影響，但是它們沒有時間達到穩定的狀態，而且大量的能量正向外傳遞。同時地表受熱上升的空氣不斷推擠、穿過雲層，並在上方形成看起來像一座不斷向上伸展的蘑菇狀結構。
當雷雨雲到達頂部時，取代平原上廣闊藍天的，是一大片低沉黑暗的蓋子，而在地面上的我們，已經被這場狂暴所包圍。我們無法看見空氣分子，但是我們看得到風起雲湧的現象。這暗示著因為壓力失衡，空氣胞之間正在發生劇烈的衝擊，然而這也是一種恢復平衡的過程，只是透過這樣快速而劇烈的方式，空氣分子會彼此交換能量，水氣凝結成水滴，接著就落下傾盆大雨。在風暴橫掃的範圍之中，氣體分子也會在地表上肆虐，而我們正身在其中。
這場暴風雨提醒了我們，平常的藍天之下究竟蘊含多少能量。但其實狂風與暴雨都是來自於我們頂上，微小氣體分子的碰撞與推擠。當空氣之中的水氣分子從陽光中獲得能量後，就會上升而聚集成雲，一旦它們的能量變成熱輻射逸散到了太空，就會凝結成雨滴回到大海或陸地；氣體在這個循環的過程中，依然遵照理想氣體定律，不斷地調整而尋求平衡。
我們生活在一顆旋轉的行星上，這裡有各種地形和色彩豐富的表面，但這也使得大氣在調整平衡時，要經歷複雜的過程，其中無論是水氣形成的雲，或是其他各種氣體，都會面臨相同的狀況。天氣預報只是追蹤與分析這些氣體之間的戰鬥，並將可能影響我們的狀況彙整出來，這一切與前面提到的大象喝水、蒸汽機運作、火箭升空所運用的原理，全都是氣體定律運作的結果。讓玉米變成爆米花的物理原理，也同樣支配著我們的天氣。
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我們對於重力作用在固體上的現象大多很熟悉，主要也是因為我們本身便是一種固體。然而在現實世界中，圍繞在固體四周的，往往是另外一種流動的東西，是一種稱為「流體」的物質，而且流體正不斷受到外力的影響而改變。人類的肉眼可以清楚見到葉子的掉落或是橋梁的升降，卻無法觀察到流體內的複雜變化。事實上，流體力學是一個美麗的世界，它們拂過、翻攪、綿延的狀態，充斥在世界各個角落且令人驚奇。
我認為泡泡之所以可愛，是因為它們無所不在，並且是物理世界的無名英雄。它們會不經意地出現在水壺、蛋糕、化學反應裝置或是浴室裡面，與其他物質產生反應，或是正在進行一些有用的事情，只是泡沫往往稍縱即逝。數年前，有一群五到八歲的小朋友，我問他們知不知道哪邊可以看到泡泡，他們很踴躍地跟我說在汽水、浴缸或是水族箱當中。
我在一整天活動的尾聲已經有些疲憊，但還是開朗地帶領最後一群小朋友，並試圖管理大家的秩序。過了好一陣子之後，我問：「你們知道哪邊可以找到氣泡嗎？」接著，一個小朋友舉手回答，注視著我，然後說：「起司……與鼻涕泡！」儘管我從未想過這個答案，但也不能否定他的邏輯，畢竟小朋友比起我們更常見到鼻涕泡。但是對於至少一種生物而言，鼻涕泡是生活的關鍵。讓我們來見見這種海中的紫色蝸牛——紫螺（janthina janthina）吧！
海螺通常生活在海底或是岩石上，當你把岩石上的海螺抓起來放到水中，牠也會立刻到達水底。古希臘的阿基米德（就是那位發現浮力而大喊「Eureka」〔我發現了〕的人）是第一位描述物體浮起來或沉下去之機制的人。雖然，阿基米德對於船體的浮力可能比較有興趣，但是同樣的原理其實也發生在海螺與鯨魚身上，或是任何浸入水中，或是漂浮在水上的物體。
從阿基米德的想法可以知道，如果海螺占據海中的某個「位置」，那個「位置」的海水就會被排開，也就是說，海螺在水中必須要與海水競爭空間，而這種競爭的力量都來自拉往地心的重力。雖然海水是流動的流體，也依然有重量，而物體受到重力牽引的力量與質量成正比；也就是說，如果海螺的質量是同體積海水的2倍時，那牠受到的重力牽引就會變成所排開海水的2倍。
阿基米德的原理告訴我們，海水會施予海螺一個向上的力量，但是這時候的海螺也被重力往下拉，因此，「海水的壓力作用在物體表面，並將原有物體往上推」的力量就稱為「浮力」。所以海螺如果比海水的密度小，就會往上浮。實際上，由於海螺的質量大於同樣體積的海水，因此牠在重力的競爭中就會獲勝，可以沉到水底；但是如果海螺質量小（相同體積下的質量比較少，代表密度較低），牠就會浮起來。
在海螺演化的歷史上，大多數的歲月都是在海中度過。但在過去的某個時候，一個尋常的海螺忽然出現了很糟的狀況，牠所產的卵被包覆在過多的氣泡中，而且氣泡不斷地變大。浮力只在乎整體的平均密度，當氣泡增加體積，卻沒有增加重量的情況下，氣泡與海螺的整體密度低於海水的密度時，海螺就會浮起來，見到了陽光與廣闊的海面，這隻浮起的海螺正是另一個演化的起點。
如今在溫暖海域常見的紫螺，應該是那隻迷失在海面的海螺的後代。這種有著鮮明紫色的海螺，會分泌一種黏液（我們偶爾可以在早晨花園的石頭上，見到蝸牛爬行所留下來類似的黏液），並利用身上強壯的足部讓黏液圈住空氣，製作出一個通常比自己身體還大的泡沫筏，這樣一來可以確保牠與氣泡的總密度小於海水，因此能一直仰臥漂浮在海面上（氣泡在上而殼在下方），並且以捕捉水母為食。如果你在海灘上看到的海螺有紫色的殼，那可能就是紫螺了。
浮力可以幫我們分別密封容器內的物體或成分，而且快速有效，例如現在許多汽水都有無糖版本，如果今天把它們放在一模一樣的瓶子中，在沒有任何標示的情況下，要如何分別哪罐不含糖呢？答案是把瓶子放入淡水中，無糖的汽水會浮在水面，而含糖的則是會沉入水底。因為這兩種飲料的體積與容量相同，但是一般330毫升的含糖汽水，會有大約30～50克的糖溶解在飲料中，代表含糖飲料的密度更高而會沉到淡水中；無糖飲料內的甘味劑與色素等等添加物，所添加的質量就非常少，其餘部分幾乎都是水與二氧化碳，因此裝有無糖飲料的罐子就會漂浮在水面上。
此外，浮力還可以用來分辨雞蛋是否新鮮。由於