電荷、電流、磁場與電磁波——光本身就是電磁波,同時具有波動與粒子的雙重性格。本單元用動漫裡的「用電高手」與發光生物,認識電與磁的原理。
【動漫中的用電高手】卡卡西的「雷切/千鳥」、御坂美琴的「超電磁砲」、鬼滅善逸的雷之呼吸……從電流、磁場到電磁感應,這些角色是電磁學的活教材。御坂美琴的超電磁砲把鐵砂以電磁力加速到超高速,正是電磁加速(軌道砲)的原理。
【寶可夢電燈怪:光在水中的衰減】電燈怪能從 5000 公尺深的海底照亮水面。光在水中每 100 公尺亮度降為百分之一,5000 公尺衰減約 10 的 100 次方倍,反推電燈怪每秒輸出的能量高達約 3.4×10 的 98 次方焦耳——遠超過可觀測宇宙質量對應的能量,是估算與數量級思考的趣味題。
【七大罪:七英里長槍對決】梅利歐達斯與吉爾桑達隔著第七英里(約 11.3 公里)互拋雷電長槍。從距離、電漿與放電現象,討論雷電的物理。
【拉普拉斯之妖與一方通行|魔法禁書目錄】拉普拉斯主張:若能掌握宇宙所有粒子的位置與動量,未來便完全可計算(決定論)。一方通行的能力正是「局部的拉普拉斯妖」——把接觸到的所有向量(動能、熱、電、光)自由重新指向,連睡眠中都自動反射。本單元藉此討論決定論、向量場與自由意志。