物理學

每天在香港穿梭地鐵、搭小巴、外送跑單、遠足登山、甚至在機場轉機，我們幾乎離不開地圖定位。手機上那個小小的藍點為…

你有沒有想過，重力不只是讓物體往下掉那麼簡單？其實，重力還會改變我們所處的時空結構，讓時間和空間本身都發生變化。這聽起來像科幻小說，但卻是愛因斯坦廣義相對論告訴我們的真實世界。今天，我們就用簡單的比喻和生活例子，帶你了解重力如何扭曲時空，並且揭開黑洞和星體的神秘面紗。

在新聞畫面見到的航空母艦，看似一座漂浮城市，若再加上「核動力」三個字，很多人腦海自然浮現巨型反應爐、無限續航力、甚至「不用入油」。其實，核動力航母既是飛機場，也是海上發電廠；它靠的是一整套把原子層級的能量，穩定轉化為推進力與電力的工程系統。本文會帶你拆解核動力航空母艦的能量鏈、操作邏輯與現實限制，理解它為何強大、也為何不「無敵」。

你是否曾經想過，重力不只是讓我們腳踏實地的力量，還能像水波一樣在宇宙中傳播？這就是重力波的奇妙之處。透過電影和科學的結合，我們可以更輕鬆地理解這個看似抽象的物理現象。今天，就讓我們一起從生活中的例子出發，探索重力波背後的科學原理。

想像一個會移動的發電廠，長期躲在水底，幾乎不用上浮加油，速度快、續航長、還要夠安靜——這就是核動力潛艇。它的核心不是柴油油箱，而是一座小型核反應爐(reactor)，把原子核裂變(fission)釋放的能量，轉成推動螺旋槳或泵噴推進器(pump-jet)的動力。本文用生活化的語言，把複雜工程拆解成幾個清晰部份：核反應如何變成推力？它為何能長時間潛航？同時，核動力也不是無敵，限制在哪？

你是否曾經注意過鐘擺來回擺動的節奏，或是彈簧被拉長後彈回的過程？這些看似簡單的動作，其實隱藏著物理學中一個非常重要的概念──簡單和諧運動（Simple Harmonic Motion，SHM）。透過這篇文章，我們將用生活化的例子，帶你理解SHM的運動規律與能量變化，讓你輕鬆掌握這個週期性震盪的奧秘。

在香港，地鐵穿梭、冷氣恆溫、手機充電，背後都仰賴穩定的電力供應。很多人聽過「核電」，也知道珠三角有核電站為本地…

當鐘擺靜止垂直懸掛時，擺錘受到兩個主要的力：向下的重力和沿繩子方向向上的張力。當鐘擺被拉開一個角度後，重力會分解成兩個分量：一個沿著繩子方向，與張力相互抵消；另一個垂直於繩子方向，這個分量就是讓鐘擺擺動的關鍵力量，稱為「回復力」。

如果把能量比喻成烹飪，核能就是最「濃縮」的高湯。有人說核聚變像把兩滴水合成一滴更大的水，核裂變則像把一顆大石敲成兩半。其實更貼切的比喻是：聚變是在高溫高壓下「拉近」帶正電的原子核，讓它們靠得足夠近，量子穿隧讓它們合併；裂變則是用中子把一個本來就有點「不穩陣」的大核推一把，分裂成幾塊更穩定的小核。兩者都把質量轉化為能量(E=mc²)，但門檻、工程挑戰、風險與廢物形態非常不同。

你是否曾經注意過，當你輕輕推動一個鐘擺，它會來回擺動，且每次擺動所花的時間幾乎一樣？這種規律的來回運動，其實是自然界中非常常見的「週期性運動」的一種。了解這種運動，不僅能幫助我們解釋許多日常現象，還能讓我們更深入認識物理世界的美妙規律。

如果你今天搭港鐵趕上班、晚上再用手機導航回家，你其實已經默默地在與兩套相對論共處。愛因斯坦提出的狹義相對論(Special Relativity)與廣義相對論(General Relativity)就像兩把形狀不同的瑞士刀：前者專精處理高速運動與時間、空間的相對性；後者把重力從「拉扯的力」翻譯成「時空的幾何」。兩者不是互相競爭，而是互相嵌合：狹義相對論是廣義相對論在沒有重力、或足夠微小區域內的特例。本文將帶你看清它們的分別、連結與應用。

你是否曾在新聞中看到海嘯沖毀沿岸建築的驚人畫面，卻不太明白這些巨浪是怎麼形成的？其實，海嘯和我們平常看到的海浪有著本質上的不同，背後隱藏著有趣的物理原理。今天，我們就用簡單的生活例子，帶你了解海嘯的成因與破壞力。

在香港的日常生活，我們會說地鐵飛站也不過幾分鐘、巴士早一班車也只是省十來分鐘。凡牽涉速度，就自然想能不能再快一點？在宇宙這個更大的舞台上，物理學給了一個令人既意外又堅定的答案：有一條終極限速，任何物體、訊息、因果影響都不能超過它，它就是光在真空中的速度 c。為什麼偏偏是光速？為什麼沒有任何「捷徑」可以跨越它？這篇文章帶你由麥斯威爾(Maxwell)到愛因斯坦(Einstein)，再到現代天文與量子觀念，一步步看清楚「宇宙限速」背後的結構。

你是否曾經感受過地震時地面輕微的晃動，卻不清楚這些震動背後的物理原理？其實，地震本質上是一種波動現象，透過地球內部傳播，帶給我們不同的震動感受。了解地震波的種類與傳播方式，不僅能幫助我們更好地認識地球結構，也能提升對地震的防範意識。

天空為何呈藍？最多人傳說的原因是因為大海是藍色，反射上天，所以天就是藍色，但這個說法是錯的！你可能還會問日落時又為何變成金紅？雲為何是白的？這些日常畫面背後，其實是一套相當優雅而嚴謹的光學物理。本文將帶你走過現代大氣光學的要點：瑞利散射 (Rayleigh scattering)、米氏散射 (Mie scattering)、偏振 (polarization)、光學厚度 (optical depth) 與人眼視覺，共同拼出「藍天下午、紅色黃昏」的完整故事。

你有否在海邊看著波浪打岸邊，或是在公園裡甩動繩子，看到波紋沿著繩子傳遞？這些看似平凡的現象，其實背後隱藏著一套統一的物理規律和數學描述。波動不僅存在於我們日常生活中，還是聲音、光線、甚至地震和海嘯的核心原理。今天，我們就用簡單的語言，帶你認識波動的基本類型、能量關係，以及科學家如何用數學模型來描繪這些現象。

想像你和朋友各自拿著一枚看似普通的硬幣，你在香港，他在紐約。只要你把硬幣放到桌上、他也同時放到桌上，硬幣永遠會…

你有沒有想過，為什麼光線在水中看起來彎曲？或者為什麼我們站在門外，仍能聽到屋內的聲音？這些現象其實都和物理學中「波動」與「粒子」的特性有關。透過日常生活中的例子，我們可以輕鬆理解這兩種看似抽象的概念。

>相對論帶來的最大啟發之一，是時間不是「一把所有人共享的尺」，而是會被運動與引力改寫的度量。這讓「去未來」成為踏實的工程目標：你只需讓自己的世界線在時空中走一條更「省手錶」的路。而「回過去」則把我們帶到物理最敏感的地帶：因果律、能量條件、量子場論與宇宙學的交界。所有可查的線索，都指向它在現實宇宙中極不可能被實現。

你是否曾想過，光是如何穿越真空，從太陽照耀到地球？又或者，宇宙中那些看不見的波動，如何讓我們感知到遙遠黑洞的碰撞？這些現象背後，都與兩種神奇的波——電磁波與重力波息息相關。今天，我們就來揭開它們的神秘面紗，看看這些波是如何在沒有介質的空間中傳播，並改變我們對宇宙的認識。

在香港的潮濕夏天，33°C是常見的體感；冬天冷一點也只是十幾度。溫度這件事看似很日常，但當我們把溫度一路往下拉…

你是否試過在海邊看著一波波海浪拍打岸邊，或聽著音樂時感受聲音的震動？這些現象背後都有一個共同的物理原理——波動。波動不僅存在於我們日常生活中，還是現代物理學中不可或缺的重要概念。今天，我們就來輕鬆了解波動的基本原理，讓你從生活經驗出發，認識這個獨立且充滿魅力的學科。