如果這樣，會怎樣？
蘭德爾．門羅
32 分鐘
8 重點
4.3 評分內容重點
荒謬的假設往往能逼出科學的極限。面對「光速投球」或「太空掉下牛排」等搞怪提問，透過嚴謹的物理與數學推演，搭配幽默火柴人漫畫，將枯燥公式化為令人捧腹的求生指南。
您將學到
1.光速投出棒球會直接引發核爆。2.全人類的眼淚根本填不滿一座湖。3.從太空丟下牛排只會得到一塊焦炭。4.尤達大師的發電量能驅動電動車。重點
01當棒球以光速飛行
你有沒有想過，如果一顆棒球用接近光速的速度飛過來，會發生什麼事？這聽起來像是漫畫裡才會出現的情節，對吧？但作者，前 NASA 的機器人專家蘭德爾·門羅，就真的用物理學來沙盤推演了這整個過程。這也是本書最經典的問題之一，而答案，絕對比你想像的還要驚天動地。 首先，我們得先搞清楚接近光速是什麼概念。光速大約是每秒 30 萬公里，而這裡說的，是光速的 90%。一顆小小的棒球，以這種難以想像的速度移動，會帶來一連串的連鎖效應。當棒球開始移動的那一刻，它前方的空氣分子根本來不及散開。你想想看，平常我們開車，空氣會很自然地流過車身，但當時速快到一個極致，空氣分子就像是塞在高速公路上的車陣，完全動彈不得。 結果就是，棒球會像一台無堅不摧的推土機，瘋狂地撞擊這些空氣分子。這種撞擊會瞬間撕裂空氣中的氮、氧分子，把它們分解成一團由原子核 and 電子組成的電漿，溫度高達數千度，比太陽表面還要熱。這團電漿會釋放出強烈的 X 射線，形成一個不斷擴大的火球，以棒球為中心向四面八方炸開。這時候，棒球本身甚至還沒碰到本壘板，但它引發的災難已經開始了。 更瘋狂的還在後頭。根據愛因斯坦的相對論，物體的速度越快，時間流逝得越慢。所以，在這顆棒，球，的視角裡，從投手丘到本壘板的距離，可能只是一瞬間的事。但對我們這些靜止的觀察者來說，時間是正常流逝的。就在我們眨眼的瞬間，這顆棒球引發的 X 射線火球已經籠罩了整個棒球場，接著是附近的城市。任何在火球範圍內的東西，不管是球員、觀眾，還是建築物，都會在千分之一秒內被氣化，灰飛煙滅。 作者用非常生動的方式描述了這個場景：當棒球終於抵達本壘板時，捕手、主審，甚至整個球場，早就已經消失了。這顆棒球不會擊中任何東西，因為所有東西在它抵達之前，就已經被它前方那團毀天滅地的能量給摧毀了。最終，這顆棒球會穿過原本是本壘板的位置，繼續飛行，直到撞上後方的山脈，引發一場規模堪比核爆的超級大爆炸，留下一座巨大的隕石坑。 是不是很誇張？一個簡單的如果…會怎樣？的問題，竟然可以推導出如此毀滅性的結局。這就是這本書最迷人的地方。它告訴我們，科學不只是課本上那些枯燥的公式和定律，它也可以用來回答我們最大膽、最瘋狂的想像。作者就像一個科學界的頑童，帶我們用物理學、化學、天文學的知識，去探索那些我們從來不敢問，或者從來沒想過可以問的問題。 這個光速棒球的例子，其實也點出了一個核心概念：尺度。在我們的日常經驗裡，棒球就是棒球，空氣就是空氣。但在極端的物理條件下，這些我們習以為常的東西，會展現出完全不同、甚至是超乎常理的性質。透過這些思想實驗，我們不僅學到了有趣的科學知識，更重要的是，它拓展了我們的認知邊界，讓我們意識到，我們所處的這個宇宙，遠比我們想像的要奇妙和複雜。這本書就像是為我們的好奇心裝上了一對翅膀，讓我們可以飛到知識的邊疆，去看看那些平常看不到的風景。
02如果地球突然停止自轉
我們每天都活在一個自轉的地球上，但幾乎感覺不到它的存在。台灣位於北半球，地球自轉的速度在我們這裡大約是時速 1500 公里，比高鐵還要快上好幾倍。那我們為什麼不會像坐在失控的旋轉咖啡杯上一樣被甩出去呢？答案是，因為我們周遭的所有東西，包括大氣層、海洋、建築物，都跟我們以同樣的速度在移動。整個系統是相對靜止的，所以我們安然無恙。 但問題來了：如果這個巨大的旋轉系統，突然之間，煞車了呢？ 作者門羅用一個非常貼切的比喻來解釋這件事。想像一下，你正開著時速 1500 公里的車，然後瞬間撞到一堵牆。你和車上所有沒固定的東西，會發生什麼事？答案顯而易見：你會以原本的車速，繼續向前飛出去。 現在，把這個場景放大到整個地球。當地球砰的一聲停下來，地表上所有沒有牢牢釘在岩盤上的東西，都會以時速 1500 公里的速度，被狠狠地甩向東方。這包括了你、我、台北 101、我們家裡的貓，還有地球上所有的樹木、土壤和建築物。這會是一場史無前例的全球性車禍。 在地球停止自轉的那一刻，地表會颳起一陣前所未有的超級颶風。這股風速是人類史上最強颶風的好幾倍，強大到足以把任何東西都從地表上剝離、撕碎。高樓大廈會像火柴盒一樣被吹垮，人類和動物會被拋到空中，然後像子彈一樣撞上任何擋在前面的東西。地表的土壤、岩石會被這股狂風颳起，形成一場遮天蔽日的沙塵暴，磨蝕掉所有倖存的結構。 海洋的狀況會更慘。原本因為自轉而略呈橢圓形的海水，會因為慣性作用，繼續向東方猛衝，形成一場席捲全球的超級海嘯。這道海嘯的高度將會是幾十公里，甚至上百公里，足以淹沒聖母峰以外的幾乎所有陸地。海水會以超音速的速度沖刷整個地表，所到之處，片甲不留。曾經的城市、森林、山脈，都會被這場滔天巨浪夷為平地。 在經歷了最初的狂風和海嘯之後，地球會變成什麼樣子？作者描繪了一幅宛如末日後的景象。地表會被一層厚厚的、由建築物殘骸、土壤和生物屍體混合而成的沉積物覆蓋。由於地球不再自轉，離心力消失了，海水會重新分佈，湧向引力最強的兩極。最終，地球會形成兩個巨大的超級海洋，分別覆蓋南北兩極，而在赤道附近，則會出現一條環繞全球的超級大陸。 更麻煩的是，原本一天 24 小時的日夜循環將不復存在。地球會變成一面永遠朝著太陽，另一面永遠背對太陽。向陽的那一面，溫度會飆升到足以讓水沸騰的程度，變成一片炙熱的沙漠。而背陽的那一面，則會陷入長達半年的黑暗與酷寒，溫度降到零下一百多度。只有在晨昏線，也就是白天與黑夜交界的那一條狹長地帶，才有可能存在適合生命生存的溫度。但即便如此，那裡的環境也將極度惡劣，充滿了持續不斷的強風。 這個思想實驗雖然聽起來很可怕，但它用一種極端的方式，讓我們深刻體會到地球自轉這個我們視為理所當然的現象，對我們的生存有多麼重要。它不僅創造了日夜交替，影響了氣候和洋流，更是維持地表萬物穩定的基石。我們就像是搭乘在一艘以絕佳默契運行的太空船上，而自轉就是維持這艘船平穩航行的關鍵動力。透過這個有點嚇人的故事，我們反而更能感受到，自己生活在一個多麼精妙、又多麼脆弱的平衡之中。這本書的魅力就在於此，它不只是告訴你為什麼，而是讓你身歷其境地去感受科學的力量。
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03. 當全世界的人一起跳起來
04. 如果用核彈炸毀颶風
05. 當你的細胞不再分裂
06. 如果泳池裡放滿核廢料
07. 結語
關於 蘭德爾．門羅
蘭德爾．門羅曾是NASA的機器人學家，後來成為全球爆紅網路漫畫「xkcd」的創作者。他擅長用幽默火柴人與嚴謹物理學解答千奇百怪的提問，甚至有顆小行星以他的名字命名。
