【#科學腦洞時間】如果有一天，外星人軍團行經太陽系，一個外星人指揮官說：「我覺得地球有點擋路耶！我們把它切一半好了！」
　
咦？如果真的把地球切成兩半會怎麼樣呢？
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🌍首先，指揮官大概物理沒學好，如果把地球切成兩半，地球會因為引力的關係互相吸引繼續黏在一起，並不會像切西瓜一樣各自掉到桌上，所以，地球依舊擋住他們的去路。
　
即使地球表面上看起來恢復原狀，但地面上的物種可沒那麼幸運了。
　
世界各地將會立即感受到強大的地震，隨之而來的便是地表破裂、海嘯和火山爆發，而這時已經有數以萬計的生物死亡了！
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🌍那麼如果外星人有辦法將地球切開，順便推一把讓兩個半圓分離呢？
　
地球中心的地核從原本的高壓力到突然暴露在壓力為零的太空中，高溫熔融狀態的物質會瘋狂地往太空噴發再落下，大氣層因而被吹散。
　
人類除了要躲避落下的地心岩漿，還要承受原本被大氣層阻擋在外的高能紫外線、宇宙射線等攻擊，基本上這時已經沒有生物可以活命了。
　
被分離的「半地球」則會在自身引力作用下慢慢收縮成球形，成為圍繞同一質心轉動的行星雙星，大概會因為引力互相吸引，最終撞毀在一起吧！
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🌍那有沒有人真的想過要劈開地球？
　
還真的有！而且就是你我熟知，設計現代交流電系統的尼古拉．特斯拉（Nikola Tesla）。
　
1898 年，特斯拉在他紐約的實驗室做了一個實驗，他將自己設計的小型振盪器掛在柱子上，觀察振盪器與實驗室物品產生的共振現象，沒想到震動沿著柱子往地底傳遞、擴散，整個曼哈頓區頓時陷入這個瘋狂科學家的「人造地震」裡。
　
特斯拉意識到自己好像玩大了！便迅速把振盪器砸爛，還笑笑的對衝進來的警察說：「太可惜了！你們沒有親眼見證我精彩的實驗過程。」，甚至還誇口說自己設計的小振盪器可以 “split the earth like an apple.”（把地球像蘋果一樣掰開）
　
現在還活著的我們，真的要好好感謝特斯拉的高抬貴手！🙇‍♀
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參考資料：
What If《What If the Earth Was Cut in Half?》、Wikipedia《地球構造》、Tesla Universe《Rediscovering Tesla》
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延伸閱讀：
泛知識節紀實：翻越科幻電影的牆──以《地心引力》和《絕地救援》為例
https://pansci.asia/archives/111523
邊看落日邊朗誦浮士德，竟靈光一閃發明旋轉磁場原理——《被消失的科學神人‧特斯拉親筆自傳》
https://pansci.asia/archives/202421
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第三部分「太空中真的是無重力嗎？萬有引力貫穿宇宙空間」
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未讀第一部分的朋友可以先看：facebook.com/davidyu.phycat/posts/239431704213490
未讀第二部分的朋友可以先看：facebook.com/davidyu.phycat/posts/240471814109479
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理解了人類渺小不足以察覺地球自轉、並討論了證明地球自轉的直接實驗證據後，我們來討論一個稍為離題的問題：為何太空裡「好像沒有重力」呢？這概念大概是被科幻電影、小說等大眾文化所灌輸的吧！在這一節，我希望直接指出這是個錯得非常離譜的概念。
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首先，我們必須討論一下物理學裡的重力概念。關於「物件為何會往下掉落」這個問題，早於古希臘時期已經有過很多理論，其中最著名的莫過於前兩部分裡介紹的「對宇宙之間的物質作二分法」的例子：天上物質會環繞地球轉動、地上物質會向地球中心墜落。這個理論並沒有解釋為什麼宇宙裡會有兩種不同特性的物質，也沒有解釋到底是什麼力量驅使天上物質的圓周運動以及地上物質的下墜傾向。
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直至哥白尼（Nicolaus Copernicus）過世的1543年，他出版了《天體運行論》（On the Revolutions of the Heavenly Spheres）重新提倡日心說，即亞里斯塔克斯提出日心說的差不多1,800年後。不過，哥白尼的日心說其實並不比托勒密（Claudius Ptolemy）在公元2世紀出版的《至大論》（Almagest）裡描述的地心說更準確。
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事實上，兩者解釋天文數據的能力相當，複雜程度亦相差不遠。這是因為哥白尼的日心模型依然認為天體環繞太陽的軌道必然為正圓形，所以他仍必須使用一大堆複雜的、假想出來的數學規則，才能以與地心模型相同的準確程度去描述天體運行的觀測數據。
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即使到了17世紀初，科學界仍未普遍接受日心說。不過進步是有的。繼承第谷（Tycho Brahe）成為丹麥皇家天文學家的克卜勒（Johannes Kepler）發表了他的三大行星運動定律、發現行星軌道形狀是楕圓形。
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然而，克卜勒第一定律指出，太陽應該位於行星的楕圓形軌道的兩個焦點的其中之一，但這並不正確。事實上，行星並非環繞太陽運動，而是環繞整個太陽系的質心（centre of mass）運動。所以嚴格來說，地心說和日心說都不正確。而且克卜勒亦沒有到解釋行星環繞太陽運行背後的原因。
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「天上的物質vs.地上的物質」這二分法，最後被牛頓（Isaac Newton）所推翻。他提出的萬有引力定律（引力也可稱為重力），不單指出了所有物質之間都會相互吸引，更解釋了這種吸引力的來源就是物件的質量。因此，不論是地上的或天上的物質，所有擁有質量的東西都會互相吸引。
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把牛頓的萬有引力定律和運動定律結合，就會自然地得出克卜勒行星運動定律。因此，牛頓不單發現了重力的解釋，更一舉統一了宇宙間的物理學。「最基本的大自然定律應該是全宇宙適用的」更成為了現代科學研究的一個重要指標。
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跟據萬有引力定律，兩個物體之間的重力與兩者質量的乘積成正比，並與兩者質心之間的距離的平方成反比。換言之，質量越大，重力越強；相隔距離越遠，則重力越小。重要的是重力只會在無限遠時歸零。
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因此，在太空中，尤其是在距離地球很近的太空站或太空船軌道，地球施加在物體身上的重力根本不是零。再者，如果太空中沒有重力，那麼太陽如何吸引八大行星繞其運動？地球又怎能吸引月球環繞我們轉動？所以「太空中無重力」是對力學非常離譜的誤解。
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萬有引力（即重力）從地球、太陽、月球，以及所有天體表面貫穿宇宙空間，因此可說重力在宇宙中無處不在。可是回到最初的問題，為何太空人在太空船、太空站又會漂浮著，就好像沒有重力的樣子？
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牛頓在1687年出版了《自然哲學的數學原理》（Mathematical Principles of Natural Philosophy），裡面描述了一個思想實驗：想像有一個能夠以任何力度發射炮彈的炮台。如果力度很小，那麼炮彈會以拋物線在不遠處落在地面上。如果加強力度，炮彈就能夠飛得遠一些。因此把發射力度逐漸加強，炮彈就能飛得越來越遠才落在地面上。
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我們也知道地球表面是彎曲的，因此如果炮台發射炮彈的力度很強，那麼發射出去的炮彈就會飛越一段很長的距離才下降少許。然而，因為地球表面是彎曲的，炮彈下降同時地面亦會向下彎曲。所以，如果發射力度足夠大的話，炮彈的下降率就能夠「追上」地面下降率，結果就是炮彈永遠不會碰到地面（假設忽略空氣阻力），環繞地球一圈後從炮台後方擊中自己。
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[思想實驗（Gedankenexperiment）指只在腦海中進行的實驗，並不一定有在現實中進行過。當然，思想實驗並不是真的實驗，並不能夠用來作為科學理論的證據。不過很多物理學家都愛用思想實驗去幫助他們跟據已知物理定律想像未知的結果。有時候，透過改變思想實驗的參數而得出不同的想像結果，能使我們對物理概念有更深入的了解。]
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正在環繞地球運行的人造衛星、太空望遠鏡、國際太空站，以及地球的天然衛星月球，都是上述那顆炮彈。他們其實一直都在萬有引力的控制之下，不斷地「跌落」地球，只是由於速率非常快，所以就永遠跌不到落地面、只能環繞地球運行了。
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國際太空站連同裡面的太空人都正在以同一速率前進和「下跌」，因此就看似在太空站中「漂浮」起來了。順帶一提，飛機突然關掉引擎作自由落體，裡面的人也會看似「漂浮」起來，太空人就是這樣訓練如何在太空中「無重力」狀態下工作的。
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因此，太空中根本就不是「無重力（weightless）」。萬有引力貫穿整個宇宙空間，太空人會「漂浮」只不過是「無重力感（weightlessness）」罷了，是錯覺來的。有些電影會有剛飛出大氣層的太空船裡面的人突然漂浮起來的場景，但這完全是大錯特錯。
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德國物理學家夫琅和費（Joseph von Fraunhofer）在1814年使用棱鏡和望遠鏡觀察太陽光譜（注意：這是非常危險的實驗，會對眼睛造成永久損害！），發現太陽大氣的吸收光譜線。經過分析，部分譜線與在地球上找到的元素的光譜線吻合，直接證明天上的物質與地上的物質皆由同樣的元素構成。
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維京人千年來的航海之謎，正式研究完整公開!!
(補充說明-2:10處 雷射光依然有偏振性，影片中為說明簡化為一般光)
論文來源：https://www.sciencemag.org/news/2011/11/viking-sunstone-revealed
如何人造太陽之石：https://youtu.be/B66ps3tnf44
天空的偏振方向動畫：https://youtu.be/B66ps3tnf44
太陽石的三種用法原理：https://youtu.be/B66ps3tnf44
追蹤佑來了ig：https://www.instagram.com/yoyo_physics/

離機閃燈練功坊 - 高質感的光線攻略
課程連結：https://www.ds-learning.com/Courses?id=19

離機閃燈練功坊 : 高質感的光線攻略
我們都知道光線在一張好照片中扮演著很重要的角色，
甚至可以說是影像的靈魂，
學會運用離機閃光燈將能讓我們擺脫自然光的束縛，
創造出更迷人的光影。

課程大綱
這門課共有六個章節，並且分享打燈案例，
用拍攝畫面來解析單燈及多燈混用的手法，
連同案例中所運用到的控光工具，都會一一說明特性及用法。

第一章：經典單燈肖像
l 派拉蒙光
l 環形光
l 林布蘭光
l 分割光
l 寬光與窄光

光線的方位不一樣，反映在人物臉上的立體感就會不相同，
這個章節將清楚的比較各種具代表性的基本燈法，
熟悉這些燈光的位置讓你可以更快速的解析不同作品的佈光，
進而提升自己的光線敏銳度。

第二章：光質變化與控制打光範圍
l 硬光、軟光
l 透射傘
l 反射傘
l 柔光罩
l 雷達罩
l 蜂巢罩

這一章第一節先認識軟光硬光的區別，
你就會知道光線經過什麼樣的介質處理、會形成什麼樣的軟硬程度；
光線的方向性又是怎麼控制，
怎麼樣讓光線只打在我們需要的範圍之內。

第三章：多燈肖像的千變萬化
l 主燈與補燈的變化
l 光比
l 高反差
l 低反差
l 效果光
l 背景光

這個章節開始帶入主燈、副燈、效果燈等等的概念，
不同燈具、不同強弱的光線該怎麼配合，
進一步與現場景物的氛圍完美結合，
一盞燈一盞燈的嘗試，最後全開再細部調整；
高反差該注意什麼才能讓畫面有質感，
低反差要怎麼樣才能拍出柔和又具有立體感的作品呢?

第四章：夜間閃燈應用
l 夜景人像如何佈光
l 長時間曝光影像創作
l 閃光燈後簾同步與B快門觸發閃燈
l 高速凝結主題創作
l 閃光燈凝結原理

因為現場光線的限制，所以要處理好持續光與閃光燈之間的配合，
還可以玩出更特別的創意，持續燈包含路燈、台燈、車燈等等，
還有任何會發出光線的東西：例如螢光棒、仙女棒、蠟燭、聖誕燈等等的微弱光線，
到底要怎麼混合使用呢?這個章節將實際操作給你看。

第五章：日間閃燈壓光
l 何謂壓光
l 頂光時怎麼打光
l 逆光人像補光
l 長景深人像補光
l 淺景深人像補光
l 搭配太陽光校正閃燈色溫
l 如何製造假陽光

在白天陽光的亮度與拍攝場景的複雜程度相較於夜間高許多，
這也導致許多同學覺得在白天要運用閃光燈變得很困難，
這堂課將會講解閃燈攝影必學的壓光拍攝技巧，
還有如何利用場景選擇搭配拍出歐美自然風格的日間補光作品，千萬不要錯過囉！

第六章：色燈人像創作
l 色燈原理與搭配
l 如何挑選適合的控光工具
l 營造適合主題的環境燈氛圍

色燈在電影中是一種常被拿來創造時間感、科技感、渲染情緒的手法，
本堂課將從色燈染色的原理以及根據創作主題需要的顏色選擇，
一步步的帶著大家建構出獨樹一格人像的作品。

更多阿峰老師的線上課程

👉 閃光燈一點都不難 (閃光燈基礎必學技巧)
https://www.ds-vep.com/lesson/297

👉 日系人像這樣拍 (風格人像拍攝)
https://www.ds-vep.com/lesson/663

*課程觀看次數：不限
*課程觀看期限：永久

離子風推進器沒有扇葉更沒有螺槳
那它，到底是怎麼樣在半空中前進的呢?

看看設計團隊的頻道吧
https://www.youtube.com/channel/UCXSCDuu2CETtBt9ltVErAkQ

甚麼是衍生設計?
AI可以如何擴展人類視野與能力
https://youtu.be/bjdv7VUz9jU




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