用塗鴉學物理

這本書的最大特色就是－圖片清楚易懂。書中的塗鴉呈現黑白、簡潔、抽象等樣式，具備高模態（modality）的特性。搭配文字閱讀後，可以清楚了解物理學發展的歷史，並在腦海中建立圖像，適合學生作為額外物理學習的材料。

從書名的英文翻譯，我們就可以知道本書的談論時間軸從古希臘時期的泰利斯（Thales），一直到現代的希格斯（Higgs），其歷史長達2600年。把時間與書中的科學故事作圖，將會發現古希臘時期（約西元前600年到西元前200年）的科學故事數量大概有十篇左右，而中世紀超過千年的歷史（約西元500年到1500年）的科學故事卻只有三篇，這是因為當時基督教世界遵從亞里斯多德式的（Aristotelian）物理學思維，對科學的新穎想法並不多，直至文藝復興與科學革命時期後（約西元1600年至今），嶄新的科學逐漸開始發展。物理學從力學開始，並開啟了往後的光學、熱學、電磁學與量子理論的發展。

在這裡我以亞里斯多德（Aristotle）的故事以及牛頓（Newton）的故事做為介紹本書的經典範例，亞里斯多德跟牛頓對世界怎麼想，就會形成他們對這世界的解釋，也就是世界觀。本書用塗鴉的方式表現了亞里斯多德的古典元素想法以及牛頓如何藉由思想實驗，從運動定律推廣到圓周運動的想法。

亞里斯多德的宇宙觀認為，宇宙由四個構成所有物質的最基本實體（土、水、氣、火）與第五元素（以太）所構成。因此，地球上的任何物體都可以藉由觀察其本性，進而推測其運動狀態與可能性。對亞里斯多德來說，蘋果具有土元素的特性（或許也具有水元素），會往宇宙中心（地球中心）移動，這也得以解釋為什麼蘋果會往下掉落的原因。

雖然亞里斯多德探討拋體運動，但觀點與牛頓不同之外，牛頓還將拋體運動推展到宇宙的尺度。如果我們站在V點，能夠以超級超級大力丟出一顆蘋果，則蘋果或許就可以經過F點、G點、B點與A點，最後回到V點，如此一來，圓周運動就產生了。地球上的蘋果可以作圓周運動，那會不會月球的圓周運動也可以如此思考？（以上內容也可以參考牛頓大砲（Newton's cannonball）的思想實驗）

這些問題同樣促使牛頓開始思索「月球為何不會像蘋果一樣掉到地上呢？」，進而推論出月球的軌道是雙重趨向（水平等速度運動與向心加速度運動）作用下的結果。這些種種想法的思辨使牛頓的重力平方反比定律（inverse-square law）得以產生。

物理學有其學科本質，若教師能夠釐清物理科的專屬特性，就不會每次都「用方程式教物理」了，學生也就不會只「用方程式學物理」了。用一些線條與圖形所構成的簡單圖像，讓學生「用塗鴉學物理」，或許更能夠促進學生對於物理科學的反思與探索。