小擂台的核心思想

太陽帆/光帆這個東西很小的時候就有看過。

對於類似概念的東西,最古老的記憶是小學在安親班的百科看到的「光子火箭」,雖然記憶模糊,但卻記得那個它「最可能以光速運行的火箭之類」的描述,算是第一次接觸到光可以做為推力這件事。

後來國高中也陸續看了很多太陽帆相關的介紹。但最近一次在 Launch Pad Astronomy 看到,感覺就跟以前不太一樣。隱隱約約感覺這背後的物理應該並不是這麼困難,於是就動手推了一遍它的運動方程、指向控制之類的東西,還寫了一個小程式做點模擬。之後真的去查太陽帆教科書的時候,發現自己的推導是正確的,那種感覺確實相當不錯。

小擂台這個專欄,大概是粉專所有系列裡面最難的(而且有越來越難的趨勢......)。不僅是解題難,要出一個能夠用高中以下的數學和物理解決,而且還要有趣的問題更難。但在我看來,小擂台這個專欄的核心價值,就是希望透過這些設計過的題目,讓讀者在不需要大學數學基礎的情況下,於搜尋資料與計算的過程中,親自發現隱藏在現象背後的重要觀念。比如《衛星有多高》中要釐清的是衛星為甚麼可以看得到,以及軌道、地影的相對關係;《太陽帆》中要釐清的是軌道力學的基本原則,以及太陽風並非太陽帆的主要推力;《視超光速現象》要釐清的是光速的有限性,以及其能夠造成的視覺現象......。而這段觀察現象、蒐集資料、計算、疑惑、想通後恍然大悟的過程,正是科學研究的縮影。小擂台做到的,是將這段過程濃縮進幾個小時內能夠通關的題目。更希望傳達給讀者,你並不是為了考試、為了錢、為了學位去學物理和數學,它們應該是你看穿現象背後的本質,並以此建構對世界深刻理解的工具。


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