1
00:00:00,100 --> 00:00:01,247
一塊磁鐵，

2
00:00:01,262 --> 00:00:03,085
還沒碰到鋼迴紋針，

3
00:00:03,100 --> 00:00:05,110
就能讓它靠近。

4
00:00:05,125 --> 00:00:05,923
今天，

5
00:00:05,938 --> 00:00:07,522
我們從這個線索，

6
00:00:07,537 --> 00:00:10,296
研究磁鐵的看不見力量。

7
00:00:11,396 --> 00:00:13,356
先固定同一塊磁鐵，

8
00:00:13,371 --> 00:00:14,781
從相同起點，

9
00:00:14,796 --> 00:00:16,993
換不同材料比較。

10
00:00:17,008 --> 00:00:18,606
這裡的鋼迴紋針，

11
00:00:18,621 --> 00:00:20,680
會被明顯吸引。

12
00:00:21,780 --> 00:00:23,540
再換鋁片。

13
00:00:23,555 --> 00:00:24,927
鋁也是金屬，

14
00:00:24,942 --> 00:00:27,621
卻不會像鐵一樣被普通磁鐵明顯吸

15
00:00:27,636 --> 00:00:28,177
住，

16
00:00:28,192 --> 00:00:31,304
所以不能只看它是不是金屬。

17
00:00:32,404 --> 00:00:34,252
純木片和塑膠片，

18
00:00:34,267 --> 00:00:37,289
也不會像鐵那樣被明顯吸引。

19
00:00:37,304 --> 00:00:38,639
是否吸得住，

20
00:00:38,654 --> 00:00:39,802
要看材料，

21
00:00:39,817 --> 00:00:42,216
還要看實際的條件。

22
00:00:43,316 --> 00:00:45,701
畫面把迴紋針的移動放慢，

23
00:00:45,716 --> 00:00:47,788
幫助我們觀察。

24
00:00:47,803 --> 00:00:49,751
沒有明顯移動的材料，

25
00:00:49,766 --> 00:00:52,226
不代表精密儀器也量不到任何反

26
00:00:52,241 --> 00:00:53,464
應。

27
00:00:54,564 --> 00:00:56,674
條形磁鐵有兩個磁極，

28
00:00:56,689 --> 00:00:58,299
叫做N極和S極，

29
00:00:58,314 --> 00:01:00,799
也就是北極和南極。

30
00:01:00,814 --> 00:01:02,737
顏色只是幫忙標示，

31
00:01:02,752 --> 00:01:05,000
不是磁力的來源。

32
00:01:06,100 --> 00:01:07,847
把一塊磁鐵的N極，

33
00:01:07,862 --> 00:01:09,585
朝向另一塊的S極，

34
00:01:09,600 --> 00:01:11,823
它們會互相吸引。

35
00:01:11,838 --> 00:01:13,310
這裡固定左邊，

36
00:01:13,325 --> 00:01:15,696
讓右邊沿導軌移動。

37
00:01:16,796 --> 00:01:18,618
先猜一猜。

38
00:01:18,633 --> 00:01:20,569
如果把面對面的兩端，

39
00:01:20,584 --> 00:01:22,256
換成N極對N極，

40
00:01:22,271 --> 00:01:25,264
右邊磁鐵還會繼續靠近嗎？

41
00:01:28,564 --> 00:01:30,511
這次會推開。

42
00:01:30,526 --> 00:01:31,374
N對N，

43
00:01:31,389 --> 00:01:32,537
或S對S，

44
00:01:32,552 --> 00:01:34,999
都會互相排斥；N對S，

45
00:01:35,014 --> 00:01:36,087
或S對N，

46
00:01:36,102 --> 00:01:38,088
則互相吸引。

47
00:01:39,188 --> 00:01:41,223
N和S是磁極的名稱，

48
00:01:41,238 --> 00:01:43,348
不是正負電荷。

49
00:01:43,363 --> 00:01:45,473
兩塊磁鐵都受到作用，

50
00:01:45,488 --> 00:01:46,860
左邊的固定架，

51
00:01:46,875 --> 00:01:49,384
幫忙讓它留在原處。

52
00:01:50,484 --> 00:01:51,269
接著，

53
00:01:51,284 --> 00:01:52,706
用同一對磁鐵，

54
00:01:52,721 --> 00:01:54,244
固定面對的方向，

55
00:01:54,259 --> 00:01:56,769
只改它們之間的距離。

56
00:01:56,784 --> 00:01:58,369
先說清楚條件，

57
00:01:58,384 --> 00:02:00,440
比較才有意義。

58
00:02:01,540 --> 00:02:02,975
在這個排列裡，

59
00:02:02,990 --> 00:02:04,925
兩塊磁鐵較靠近時，

60
00:02:04,940 --> 00:02:07,250
互相作用比較強。

61
00:02:07,265 --> 00:02:09,137
我們用比較長的箭頭，

62
00:02:09,152 --> 00:02:11,352
表達相對的大小。

63
00:02:12,452 --> 00:02:13,637
距離增加，

64
00:02:13,652 --> 00:02:15,637
作用就比較弱。

65
00:02:15,652 --> 00:02:16,337
不過，

66
00:02:16,352 --> 00:02:18,599
不能說超過某條線之後，

67
00:02:18,614 --> 00:02:21,304
磁場就突然完全消失。

68
00:02:22,404 --> 00:02:23,926
物體能不能移動，

69
00:02:23,941 --> 00:02:26,926
還會受到重量、摩擦和固定方式影

70
00:02:26,941 --> 00:02:28,164
響。

71
00:02:28,179 --> 00:02:29,389
較弱的作用，

72
00:02:29,404 --> 00:02:32,360
不一定足以讓它明顯移動。

73
00:02:33,460 --> 00:02:36,695
這一站的磁鐵由固定架持住。

74
00:02:36,710 --> 00:02:38,557
箭頭不是實測的力，

75
00:02:38,572 --> 00:02:40,532
也不是保證所有磁鐵，

76
00:02:40,547 --> 00:02:43,536
都照同一個數字規則變化。

77
00:02:44,636 --> 00:02:48,233
磁力不一定要直接接觸才有作用。

78
00:02:48,248 --> 00:02:50,990
現在固定磁鐵和迴紋針的起點距

79
00:02:51,005 --> 00:02:51,521
離，

80
00:02:51,536 --> 00:02:53,848
只換中間的薄層。

81
00:02:54,948 --> 00:02:56,683
再猜一次。

82
00:02:56,698 --> 00:02:58,783
把一張薄紙放在中間，

83
00:02:58,798 --> 00:03:00,083
磁鐵的吸引，

84
00:03:00,098 --> 00:03:02,008
會不會就被完全擋住，

85
00:03:02,023 --> 00:03:04,592
像球被牆擋住一樣？

86
00:03:07,892 --> 00:03:08,839
在這裡，

87
00:03:08,854 --> 00:03:11,614
隔著薄紙仍有吸引作用。

88
00:03:11,629 --> 00:03:13,877
迴紋針可以朝磁鐵靠近，

89
00:03:13,892 --> 00:03:16,240
但它不會穿過紙張。

90
00:03:17,340 --> 00:03:18,687
換成薄塑膠，

91
00:03:18,702 --> 00:03:20,937
也能觀察到吸引。

92
00:03:20,952 --> 00:03:23,650
這不代表磁力能不受影響地穿過所

93
00:03:23,665 --> 00:03:24,637
有材料，

94
00:03:24,652 --> 00:03:27,392
我們只比較這幾種薄層。

95
00:03:28,492 --> 00:03:30,177
如果堆很多張紙，

96
00:03:30,192 --> 00:03:33,439
磁鐵和物體的距離也可能變大。

97
00:03:33,454 --> 00:03:35,727
那時就不能把變弱的原因，

98
00:03:35,742 --> 00:03:38,544
全算成紙把磁力擋住。

99
00:03:39,644 --> 00:03:41,866
看這塊完整的條形磁鐵，

100
00:03:41,881 --> 00:03:42,954
一端標N，

101
00:03:42,969 --> 00:03:44,766
另一端標S。

102
00:03:44,781 --> 00:03:46,641
如果把它分成兩段，

103
00:03:46,656 --> 00:03:48,856
會發生什麼事呢？

104
00:03:49,956 --> 00:03:51,678
在這個理想模型裡，

105
00:03:51,693 --> 00:03:54,516
每一段仍有N極和S極。

106
00:03:54,531 --> 00:03:56,366
不是一段只有北極，

107
00:03:56,381 --> 00:03:58,688
另一段只有南極。

108
00:03:59,788 --> 00:04:02,260
仔細看分開的兩段。

109
00:04:02,275 --> 00:04:03,485
在新的端面，

110
00:04:03,500 --> 00:04:05,310
也出現相對的磁極，

111
00:04:05,325 --> 00:04:07,629
因此我們得到的是兩塊較小的磁

112
00:04:07,644 --> 00:04:08,880
鐵。

113
00:04:09,980 --> 00:04:12,277
這只是畫面裡的分段示意，

114
00:04:12,292 --> 00:04:15,440
不需要真的敲碎或拆解磁鐵。

115
00:04:15,455 --> 00:04:17,815
真實材料的損傷和變化，

116
00:04:17,830 --> 00:04:19,840
這裡沒有模擬。

117
00:04:20,940 --> 00:04:23,000
試著替每一段數一數，

118
00:04:23,015 --> 00:04:25,337
是否都有N和S。

119
00:04:25,352 --> 00:04:26,962
從圖上的證據，

120
00:04:26,977 --> 00:04:29,512
就能檢查是不是得到單獨的一個磁

121
00:04:29,527 --> 00:04:30,776
極。

122
00:04:31,876 --> 00:04:32,673
最後，

123
00:04:32,688 --> 00:04:34,523
看看指南針。

124
00:04:34,538 --> 00:04:36,673
它的指針也是小磁鐵，

125
00:04:36,688 --> 00:04:37,698
可以轉動，

126
00:04:37,713 --> 00:04:41,184
最後沿著當地磁場的方向排列。

127
00:04:42,284 --> 00:04:44,619
地球本身有磁場。

128
00:04:44,634 --> 00:04:46,681
沒有附近磁鐵干擾時，

129
00:04:46,696 --> 00:04:49,538
指南針的N端通常大致向北；磁北

130
00:04:49,553 --> 00:04:50,594
和地理北，

131
00:04:50,609 --> 00:04:52,864
不一定完全相同。

132
00:04:53,964 --> 00:04:54,711
現在，

133
00:04:54,726 --> 00:04:56,599
把條形磁鐵的N極，

134
00:04:56,614 --> 00:04:58,899
放在指南針左邊。

135
00:04:58,914 --> 00:04:59,849
模型裡，

136
00:04:59,864 --> 00:05:01,874
附近磁鐵的作用主導，

137
00:05:01,889 --> 00:05:04,376
指針N端最後朝右。

138
00:05:05,476 --> 00:05:07,761
把N極換到指南針右邊，

139
00:05:07,776 --> 00:05:10,436
指針N端最後就朝左。

140
00:05:10,451 --> 00:05:13,311
所以指南針不是永遠指著畫面的同

141
00:05:13,326 --> 00:05:14,688
一邊。

142
00:05:15,788 --> 00:05:17,535
回想一下。

143
00:05:17,550 --> 00:05:20,804
材料、面對的磁極、距離和附近環

144
00:05:20,819 --> 00:05:21,385
境，

145
00:05:21,400 --> 00:05:24,035
都影響我們看到的結果。

146
00:05:24,050 --> 00:05:25,573
換你到研究台，

147
00:05:25,588 --> 00:05:28,216
說出每一站的原因吧！