「人類歷史其實就是一部科技發明與發現史。」
多位科普專業人士誠心推薦（依首字筆畫排序）
姚荏富（科普作家）
張東君（科普作家）
陳振威（新北市國小自然科學領域輔導團資深研究員）
鄭國威（泛科學知識長）
重力、浮力、動力、引力、電力、磁力……
看看科學家們是如何在各種實驗中發現足以改變世界的定律。
從歷史入手，讓大家更容易了解此原理的來龍去脈，之後再親手進行實驗，深刻體會原理在現實中的實際運用。
阿基米德、伽利略、牛頓、伏打、安培、歐姆、焦耳、愛迪生、愛因斯坦……跟這33位科學家一起，探討理科實驗的魅力所在吧！
●阿基米德——「給我一個支點，我就可以舉起整個地球」在敘拉古戰爭中，利用製作的投石機擊退羅馬海軍，同時發明了阿基米德式螺旋抽水機。
●伽利略‧伽利萊——天文學之父、科學之父，科學實驗方法的先驅者之一，發現了單擺的等時性、自由落體定律、加速度的概念、慣性定律。
●艾薩克・牛頓——自然哲學家、數學家、物理學家、天文學家、神學家。發現萬有引力、二項式定理，之後又發展出微分以及微積分學。完成了世界知名的「牛頓三大定律」。
●麥可・法拉第——成功使氯氣液化並發現了苯。提出法拉第電解定律。其所最早發現量子尺寸的觀察報告，亦被視為奈米科學的誕生。
望遠鏡原來是這樣發明的？
只靠一根吸管就能輕鬆將人抬起？
用鉛筆也能做電池？
從歷史上科學家的故事中，找出的101個實驗方法，實際動手來進行吧！
◎阿基米德浮體原理
浸在流體中的物體，僅會減輕該物體乘載於流體的重量部分。
◎自由落體定律
認為物體會都以相同速度落下，即使物體較重，也不會因為重力而加速落下。
◎慣性定律
一個靜止的物體，只要沒有外力作用於該物體上，該物體就會持續維持靜止。
◎萬有引力
牛頓發現「克卜勒三大定律」適用於說明繞著太陽公轉的地球運動與木星的衛星運動的方程式，因而發現了「萬有引力定律」。
◎伏打電池
伏打電池是一種電力為0.76 V的一次電池。正極使用銅板，負極使用鋅板，使用硫酸作為電解液。
◎安培定律
「安培定律」是一種用來表示電流及其周圍磁場關係的法則。磁場會沿著閉合迴路的路徑補足磁場的積分，補足的積分結果會與貫穿閉合迴路的電流總和成正比。補足磁場則會以線積分的方式進行。
◎焦耳定律
由電流所產生的熱量Q會與通過電流I的平方以及導體的電阻R成正比（Q ＝ RI 2）
◎廷得耳效應
當光線通過膠體粒子時，光會出現散射現象，因此用肉眼就可以看到光的行走路徑。
◎光電效應
振動數為V的光固定擁有hv的能量，金屬内的電子會吸收該能量，因此電子所得到的能量為hv，當可以將電子從金屬内側搬運至外側的必要能量W（功函數）較大時，電子就會立刻被釋放出來。
◎LED的原理
LED是將P型半導體與N型半導體接合而成的物體。稱作PN接面。P型半導體是由電洞（正電）搬運電，N型半導體則是由電子（負電）搬運電。P型的電位比N型的電位來得高時，P型内部的電洞（正孔）會流向負極，N型内部的自由電子則會流向正極。
作者
川村康文（KAWAMURA YASUHUMI）
一九五九年出生於日本京都市
一九八三年 畢業於京都教育大學
一九八三年起任教於京都府立學校，京都教育大學附屬高中，後任教於信州大學，期間於二○○三年取得京都大學能源科學研究科博士（能源科學）
現為東京理科大學理學部第一部物理學科教授
插畫
岩田将尚（Studio CUBE.）
審訂者簡介
朱士維
臺灣大學物理系教授。現任分子影像中心副主任、創新設計學院副院長，並擔任台灣物理學會理事、清大腦科中心組長等職。目前除擔任多項國內外會議委員，亦為美國生物物理學會期刊Biophysical Reports的編輯委員。曾獲得台大傑出教師獎、台大優良導師獎、傑出人才基金會年輕學者創新獎、科技部未來科技獎等教學與研究獎項。
曾在Tubingen University，Osaka University，Heidelberg University，與Bordeaux University擔任客座教授。
研究領域：光學顯微技術、奈米光學
李荐軒
2020國立臺灣大學物理學系畢業，獲得108學年度國立臺灣大學理學院畢業生院長獎。現就讀於國立臺灣大學物理學研究所二年級，研究領域為矽奈米光學。
譯者簡介
張萍
二○○一年起從事日文翻譯迄今，未曾間斷、從不拖延。
喜歡透過語文轉換，擴充不同領域的知識、拓展美麗新世界。
目錄
阿基米德
1阿基米德浮體原理
實驗❶蔬菜的浮沉實驗領域 物理‧生物 Level ☆
實驗❷ 可以在空氣中平衡，那在水中呢？ 領域 物理 Level ☆☆
實驗❸七種回收物實驗領域 物理‧化學 Level ☆☆
伽利略
2 單擺運動的等時性
實驗❶擺錘的長度與擺動週期領域 物理 Level ☆
實驗❷ 擺錘質量與擺動幅度及週期 領域 物理 Level ☆
伽利略
3 自由落體定律
實驗❶ 紙團與紙片 領域 物理 Level ☆
實驗❷ 將氣球綁在厚重書本上的墜落實驗 領域 物理 Level ☆
實驗❸ 宇宙天秤實驗領域 物理 Level ☆☆
實驗❸-1：用巨大的天秤來秤重
實驗❸-2：灌入不同氣體的氣球自由落體實驗
實驗❹水球墜落比賽 領域 物理 Level ☆☆☆
伽利略
4加速度的概念
實驗❶ 1：3：5：7…的實驗 領域 物理 Level ☆
實驗❷自製加速度計領域 物理 Level ☆☆
伽利略
5 慣性定律
實驗❶ 不倒翁福槌遊戲與摩擦實驗 領域 物理 Level ☆☆
實驗❶-1：巨大的不倒翁福槌圓柱
實驗❶-2：摩擦力實驗
實驗❶-3：摩擦係數會改變唷！
實驗❶-4：從摩擦角度求得摩擦係數
實驗❷ 氣球氣墊船 領域 物理 Level ☆☆
實驗❷-1：巨大型氣球氣墊船
實驗❷-2：桌上型氣球氣墊船
實驗❸ 可以載人的氣墊船領域 物理 Level ☆☆☆
實驗❹氣墊軌道～慣性定律（牛頓第一運動定律）實驗～
領域 物理 Level ☆☆☆
實驗❹-1：巨型氣墊軌道
實驗❹-2：桌上型氣墊軌道
伽利略
6伽利略與望遠鏡
實驗❶ 伽利略望遠鏡 領域 物理‧地球科學 Level ☆
實驗❷ 克卜勒望遠鏡 領域 物理‧地球科學 Level ☆☆
托里切利
7托里切利的真空實驗
實驗❶壓扁空罐的超級實驗領域 物理‧地球科學 Level ☆
實驗❷壓扁18L鐵桶領域 物理‧地球科學 Level ☆☆
實驗❸壓扁油罐桶領域 物理‧地球科學 Level ☆☆☆
實驗❹1氣壓體感實驗 領域 物理‧地球科學 Level ☆
實驗❺棉花糖實驗領域 物理‧地球科學 Level ☆
實驗❻ 10m 軟管實驗 領域 物理‧地球科學 Level ☆☆☆
實驗❼與實驗⑥以及實驗②組合之10m軟管實驗領域 物理‧地球科學 Level ☆☆☆
實驗❽保齡球的拉提實驗領域 物理‧地球科學Level ☆☆☆
格里克
8 馬德堡半球
實驗❶用一張橡膠片把桌子提起來領域物理Level☆
實驗❷黏在一起的紙牌領域物理Level☆
實驗❸用泡麵碗製作的馬德堡半球領域物理Level☆☆☆
帕斯卡
9帕斯卡原理
實驗❶連通管領域物理Level☆☆
實驗❷用垃圾袋作出一個可以把人抬起的坐墊領域物理Level☆☆
實驗❸虹吸實驗領域物理Level☆☆
實驗❹浮沈子實驗領域物理Level☆☆
虎克
10虎克定律
實驗❶製作一個彈簧秤吧！領域物理Level☆☆
實驗❷製作一個可以按壓的彈簧秤吧！領域物理Level☆☆☆
牛頓
11運動定律
實驗❶第二運動定律之運動定律實驗領域物理Level☆
牛頓
12萬有引力
實驗❶超簡單 !! 重力場模擬實驗器領域物理・地球科學Level☆
實驗❷巨大重力場模擬實驗器領域物理・地球科學Level☆☆
實驗❸藉由巨大重力場模擬器進行等面積實驗領域物理・地球科學Level☆☆
白努利
13白努利定律
實驗❶讓所有東西都飄起來吧！領域物理Level☆
實驗❷機翼實驗領域物理Level☆☆
富蘭克林
14風箏引電實驗
實驗❶模擬雷擊實驗領域物理・地球科學Level☆☆
實驗❷進入法拉第籠吧！領域物理・地球科學Level☆☆
班納特
15金箔驗電器
實驗❶製作一個寶特瓶金箔驗電器吧！領域物理Level☆
查理
16查理定律
實驗❶來做一個利用太陽光就能浮起的熱氣球吧！領域物理・化學・地球科學Level☆☆☆
伏打
17伏打電池
實驗❶總之就是水果電池！領域物理・化學・生物Level☆
實驗❷用鉛筆也能做電池？領域物理・化學Level☆
實驗❸用自動筆芯也能做出電池？領域物理・化學Level☆
實驗❹湯匙或叉子也能做電池？領域物理・化學Level☆
實驗❺空氣電池！領域物理・化學Level☆☆
實驗❻自製木炭電池與竹炭電池！領域物理・生物Level☆☆
赫雪爾
18發現紅外線
實驗❶觀察紅外線實驗領域物理Level☆
實驗❷使用紅外線燈的明暗實驗領域物理・地球科學Level☆☆
里特
19 發現紫外線
實驗❶可用紫外線燈發光的物質領域物理・化學・地球科學Level☆☆
實驗❷可用紫外線燈發光的實驗領域物理・化學Level☆
實驗❸螢光貼紙實驗領域物理・化學・地球科學Level☆☆
實驗❹UV防護能力領域物理，化學，地球科學Level☆
實驗❺藉由紫外線進行生物實驗領域物理，化學，生物Level☆
實驗❻尋找塗有紫外線顯色墨水的東西 領域物理，化學Level☆
楊格
20楊氏雙狹縫干涉實驗
實驗❶分光儀TypeＡ領域物理Level☆☆
實驗❷分光儀Type B 領域物理Level☆
馬呂斯
21偏光馬呂斯定律
實驗❶直交偏光與平行偏光實驗領域物理・地球科學Level☆
實驗❷液晶偏光實驗領域物理Level☆
實驗❸利用偏光板測試光彈性領域物理・化學・地球科學Level☆
實驗❹在偏光板上黏貼透明膠帶？？實驗領域物理Level☆
實驗❺黑牆領域物理Level☆☆
史特林
22史特林引擎
實驗❶來做一台史特林引擎車吧！領域物理Level☆☆☆☆
安培
23安培定律
實驗❶驗證奧斯特的實驗領域物理Level☆☆
實驗❷右旋定則～電磁石的 N 極～領域物理Level☆☆
實驗❸圓形線圈磁場領域物理Level☆☆
序／導讀
前言
歷史，是人類為了想在凶殘的自然界中守護自身安全，從而想方設法、逐步建立起來的，因此，人類歷史可以說是藉由科學拓展而來的。
在埃及，人們透過觀察星象預測尼羅河每年反覆的氾濫時間，來決定播種以及收成的時間，進而形成人類的農耕文化。這些事情凸顯了曆法的重複性，也成為日後珍貴的觀測資料。
檢視前述這個案例後會發現，我們人類是在仔細進行實驗及觀察的過程中，讓科學不斷進化，才得以達到目前這種高度的科學技術文明。
回溯至古希臘亞里斯多德的時代，那時科學理論早已萌芽，然而真正促使科學這條枝幹成長茁壯、穩固下來的人應該算是天才「伽利略」。在這位天才沉寂的那幾年，也有另一朵科學之花綻放，那就是超級天才「牛頓」的誕生。這綻放一時的花朵，最終結了果實，孕育出許多種子。
本書從亞里斯多德、伽利略、牛頓到現在諸多科學家，一一檢視他們對人類文明做出的貢獻，同時也透過摘錄整理的方式向諸位讀者介紹一些可以體驗到充滿創意、概念的「小小發明」實驗。
川村康文
