物理學

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。

你可能看過燒紅的鐵、感受過冬天曬太陽的溫暖，也用過熱像儀在疫情時量體溫。這些現象背後，其實都指向同一個物理核心：黑體輻射(blackbody radiation)。它不只是熱學的課本內容，更是量子物理誕生的起點，也是我們理解太陽光譜、宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background, CMB)與地球能量平衡的關鍵。本文用貼近日常的語言，帶你由廚房延伸到宇宙，扎實理解黑體輻射的概念、定律、數學骨架與應用。

你是否曾經想過，為什麼我們學校裡學的牛頓力學公式雖然簡單，但在面對複雜的物理系統時，卻顯得笨重又難用？其實，牛頓力學只是物理學發展的起點，19世紀以後，物理學家們發展出更抽象、更強大的工具，幫助我們理解和計算複雜的運動現象。這些工具就是拉格朗日力學和哈密頓力學，它們不僅讓物理問題變得更簡潔，也成為現代物理學的基石。

愛因斯坦凝聚體（Bose–Einstein condensate, BEC）就是物質在極端低溫下，眾多原子「同聲合唱」的量子狀態。這不是比喻過火，而是字面上的「同一個量子態」：大量原子失去個別身份，成為一個巨大的量子波。這篇文章帶你從零開始，了解它的來龍去脈、怎樣做出來、為何神奇、以及可用來做甚麼。

我們每天都在經歷時間和空間，感覺它們是固定不變的背景，像是舞台上的布景，無論我們怎麼走動，時間和空間都一成不變。然而，物理學的發展告訴我們，這種直覺其實只是表象，真正的時間與空間遠比我們想像的複雜。今天，我們就來聊聊牛頓力學中「絕對時間」與「絕對空間」的概念，還有愛因斯坦相對論如何顛覆這些傳統觀念，帶來全新的時空哲學。

你可能在電影、遊戲或中學課本的邊角聽過「四元素」：火、水、氣、土。它們像一套「世界說明包」，把自然萬物歸納成四種基本構件。對今天受過科學訓練的人來說，這種分類顯然過於粗糙；但若把時空拉回兩千多年前，四元素說是一次了不起的理性嘗試。本文想從現代物理與化學出發，帶你把這四個古老意象搬回實驗室，拆解它們背後對應的真實物質、能量與規律，並看看人類如何一步步走到原子與電漿(plasma)的世界觀。

為什麼物體從高處落下時會越來越快？又為什麼重物和輕物落地的速度竟然一樣？這些看似簡單的現象，其實背後藏著物理學中非常重要的推導技巧和原理。今天，我們就用自由落體的例子，帶你輕鬆理解物理推導的核心精神──「力等於力」與「能量等於能量」的巧妙運用。