草上飛科學世界探險：為什麼薯條這麼迷人？

名人推薦：好書大家讀年度推荐－－

把知識、學習和生活綿密的穿織在一起，充滿了趣味和驚喜！

獻給愛問問題的孩子，也獻給所有有好奇心的人－－

豐富讀者的知識視野及閱讀興味。藉由滿足孩子的好奇心，啟發對科學、對知識的興趣。 謝瀛春（政大新聞系教授）

內容上自天文，下至地理，生活習慣、學習方法、人際相處之道，無所不涵，讀來時而令人莞爾，時而令捧腹。 姜蓓蒂（美國愛荷華大學科學教育博士）

孫悟空三借芭蕉扇──談燃燒的原理

「教授！急件！」草上飛一進門就急嚷著。

一聽是急件，我連忙放下手上的烏龍茶，打開抽屜，猛翻一陣，「真糟糕，印章不知放到哪裡去了！」

「不是郵局的限時掛號，是《西遊記》裡的孫悟空送來的急件啦！」草上飛連忙解釋。

我立刻把抽屜關上，免得被草上飛看到裡面有多亂。我拿起烏龍茶，慢慢的喝一口，才鎮定的說：「孫悟空？他這麼一個厲害的角色，發生了什麼事，要你送急件來呢？」

「唉！他過不了火焰山，才來信要我幫忙。」草上飛一定又跨越時空，急功好義的找來一堆事情。

「唔……他是過不了哪座火焰山呢？是雲南金沙江畔綿延數十里的火焰山？還是高聳於新疆吐魯番窪地的火焰山？還是臺灣苗栗大安溪旁，土石易崩，表土氧化深紅的火焰山呢？」我平靜的說。

「天哪！火焰山還有這麼多座！孫悟空的信上只寫是很熱、又有火在燒的那一座。」草上飛急了。

「迷人，真迷人！一座燃燒不斷的火山，可能是火山爆發，

或是地下瓦斯外洩，或是森林大火；這種具有自然奇觀的地方，應該設立國家公園來保護。」我笑咪咪說道。

「什麼保護！他遇到火焰山，過不去，就去借了一把芭蕉扇來滅火，結果不僅沒用，還燒得更旺，連自己都被燒著了。」草上飛邊說還邊示範搖芭蕉扇的動作給我看。

「火焰燃燒，需要空氣裡的氧氣，他在火焰旁邊搖芭蕉扇，等於提供空氣助燃，火當然燒得更旺。」

「原來他滅火的方法不符合科學的原理，他還以為是借錯芭蕉扇了呢！」草上飛恍然大悟。

「不要慌，滅火有四種方法。第一是用水滅火，火的溫度降

低，就燒不起來了。」

草上飛一聽有方法可循，趕快拿筆記錄，同時喃喃說道：「但是現場沒有水。」

「第二個方法，是噴泡沫，或在火焰中覆蓋大量的土，減少火焰與空氣的接觸面積，火就會熄。」看到學生認真作筆記，我愈說愈興奮，而且愈說愈快，口沫橫飛。

草上飛不以為意的擦去臉上的飛來橫沫，繼續說：「現場土很少，孫悟空雖會七十二變，就是不會噴泡沫。」

「第三個方法，是趕快將火焰旁的助燃物移走，例如將樹木砍倒，或將瓦斯桶移走。」

「孫悟空被火燒了一次後，已經失去接近火焰、移走東西的勇氣了。」

「第四個方法，是要他站遠一點，站在高處，用全身所有的力量，拿著芭蕉扇，對著火焰連續用力搧，以快速的氣流運動，將火焰裡的熱帶走，火就會熄。」我繼續說明。

「好！就用這熄火的最後一招。孫悟空的力氣大得很，連續大力搧絕對沒問題！」草上飛說完就飛走了。

事後，草上飛告訴我，他來請教我的期間，孫悟空又去借了兩次芭蕉扇，還與牛魔王大打一仗。最後他拿起芭蕉扇，站遠一些，站高一些，用力猛搧，火焰山的火就熄了，但是孫悟空依然不解，究竟是他後來借的那把芭蕉扇比較有效？還是他最後一次滅火的方式正確？

《西遊記》的作者吳承恩沒有給答案，那我為什麼要給答案呢？讓各位看倌自己去思考吧！

為什麼薯條這麼迷人？──火候、調味料背後的數理化

那天，與草上飛坐在漢堡店裡，草上飛手拿一根薯條，想了一會兒，問我：「為什麼小小一根薯條，能夠吸引成千上萬的人呢？」

他講這幾句話的時間，我已經像機關槍上連發子彈似的，吃下了四五根薯條。我邊吃邊說：「你怎麼知道愛吃薯條的人有成千上萬呢？」

「我看過一篇報導，光是某知名速食店，就已經遍布一百一

十八個國家，全世界分店約有三萬兩千家。假設每一家店每天有一千個顧客光臨，這樣就有上千萬人。如果每人都買一包薯條，每包有二十根，那每一天就可以賣出六億四千萬根薯條。」草上飛有如市場分析師般的計算。

「不要算了，趁熱吃吧！」我的那一包薯條已經吃完了，轉而伸向草上飛的那一包。

「真是的，不要一看到薯條，大腦所給的訊號就是吃、吃、吃，而不去進一步思考薯條會這麼好吃的原因。」草上飛反應真快，他一出手，我就找不到那包薯條藏在何處了。

「好吧，如果我告訴你有關薯條的生物學、物理性、化學和數學知識，你那包薯條就要分我吃呵！何況錢還是我付的呢！」

「什麼？你可以從這麼多角度來分析薯條好吃的原因？」草上飛驚呼。

我先用紙巾拭拭嘴角，恢復斯文本色後，才說：「薯條的原料是馬鈴薯，馬鈴薯是非常有趣的農作物，未成熟前是有毒的，只有成熟以後才沒有毒。馬鈴薯一去皮，由表面至中心的結構，質地都一樣，所以無論切割馬鈴薯的哪一部位，炸了以後，吃起來軟硬都相同。」我說。

「但是不同種類的馬鈴薯，吃來總有不同吧？」草上飛果然會問問題。

「嗯……這裡隱藏了一個非常感人的故事，很少人知道，恐怕連賣薯條、炸薯條的人也沒聽過。以前馬鈴薯長得五顏六色，體積有大有小，形狀有直有彎。在西元一八七五年，有個園藝學家伯本克（Luther Burbank, 1849～1926），在美國加州的聖塔羅莎，以育種雜交方式改良馬鈴薯，種出了大粒、質均、白肉的一流品種。從此，速食店的薯條所用的馬鈴薯，大都選用伯本克的品種。」我仔細說明。

「薯條也和物理學有關嗎？」草上飛從另一個角度切入。

「那當然，所有的食物加工都可以用物理來分析、說明。薯條是一八五三年，一個紐約廚師發明的；他將馬鈴薯切成條狀，高溫油炸，發現味道更好。」我多麼期待孩子能由喜愛薯條，進而喜歡物理呀。

「為什麼要切成細條狀再炸呢？整個馬鈴薯放進油鍋炸，不是更方便嗎？」草上飛邊聽邊問。

「切成細條後，薯條的表面積增加，再放入溫度攝氏一百八

十度左右的油鍋，薯條內的水分快速蒸發，高溫的油就會滲入薯條裡面。滲入的油越多，薯條的比重就減少，會逐漸浮出油面。等到油滲入薯條的中心點時，薯條內部最後僅存的水分，會被熱油所取代；這時，要立刻撈起來，以免水分完全蒸發後，薯條溫度會劇增而焦掉。」我仔細的說明。

「所以撈上來的時間很重要呵！那是不是撈上來就可以吃了呢？」草上飛急著問。

「撈上來的薯條，其中含有大量的油，所以還要輕輕一搖，或置於鐵架上，讓油濾掉一些，再給客人吃。不過，薯條裡面還是含有不少油。」

「那麼，怎麼知道炸多久，薯條中心點位置的水分才會完全蒸發呢？」草上飛越問越有學術味了。

「這屬於數學問題，早在十八世紀，法國有個數學家傅立葉（Jean-Baptiste-Joseph Fourier, 1768～1830），就用數學去計算溫度由物體的表面，傳導進入物體內部所需要的時間。」

「哇，原來一根薯條還可以綜合生物、物理與數學一起思考！」

「沒錯！如果原來油鍋的溫度是攝氏一百八十度，薯條的中心點是攝氏二十五度。要讓攝氏一百八十度的油，經過約零點五公分的薯條厚度，達到中心，使溫度上升到水的沸點一百度，這是炸好薯條的最佳時間，大約需要兩三分鐘。」我想了一下說。

「為什麼用『大約』呢？」草上飛很有追根究柢的精神。

「有些薯條，油炸前經過冷凍，冷凍過的馬鈴薯，細胞組織已受損，油體進入較快，但不均勻。新鮮的馬鈴薯，細胞間水分較多，油體進入較慢，但很均勻。最高級的薯條，是用新鮮的馬鈴薯來炸的。」

「那麼薯條炸好後，為何還要撒上鹽，又要蘸番茄醬呢？」

草上飛邊說邊把薯條拿出來吃，他終於由物理原理知道冷凍過的薯條，對薯條品質有影響。

「油炸的高溫，使薯條的澱粉與蛋白質產生化學變化，特別是含硫的部分經過高溫氧化後，會產生特別的芳香。」

「果然很香。」草上飛邊吃薯條邊說。

「番茄醬是食品工業大師海因茨（Henry J. Heinz, 1844～1919）首先調配出來的。薯條的香味，配一點鹽，或再配上酸甜的番茄醬，就更好吃了。」我說。

「難怪那麼多人愛吃薯條。」草上飛明白了，這時，他的薯條也吃完了。

「那……要分我吃的薯條呢？」我眼巴巴的望著草上飛將最後一根薯條塞進嘴裡。

孫悟空三借芭蕉扇──談燃燒的原理

「教授！急件！」草上飛一進門就急嚷著。

一聽是急件，我連忙放下手上的烏龍茶，打開抽屜，猛翻一陣，「真糟糕，印章不知放到哪裡去了！」

「不是郵局的限時掛號，是《西遊記》裡的孫悟空送來的急件啦！」草上飛連忙解釋。

我立刻把抽屜關上，免得被草上飛看到裡面有多亂。我拿起烏龍茶，慢慢的喝一口，才鎮定的說：「孫悟空？他這麼一個厲害的角色，發生了什麼事，要你送急件來呢？」

「唉！他過不了火焰山，才來信要我幫忙。」草上飛一定又跨越時空，急功好義的找來一堆事情。

「唔……他是過不...

樹幹上的大提琴手 文／張文亮

草上飛的文章是如何寫成的？

我在一九九Ｏ年一月回到臺灣大學任教。我剛到系上，就覺得實驗室外的幾顆欒樹實在長得太茂盛了，十幾公尺的高度，往四方延伸的枝幹，茂密的葉子似乎想截下天空撒下的每一道陽光。活力這麼旺盛的喬木是值得欣賞，但是伸至屋頂的眾多枝椏，就令人擔心。

實驗室上方的屋頂是鐵皮屋，如果掉落的樹枝弄破鐵皮，雨水便會淋入。我向學校反映，申請校工來鋸屋頂上的樹枝。但是申請的公函，就像欒樹的種子，被風吹到無法測度的地方。

我等了一陣，只得自行剪下幾根低處的小枝，聊慰心意。

二ＯＯＯ年三月，砍樹的校工終於來了，等待果然沒有落空。我完全能夠體會校工解釋校園樹多人少的無奈，只覺得光陰過得飛快。我帶他們去看那幾棵大樹。欒樹的樹幹更粗，伸延更高了。我指著屋頂上的樹枝，說：「颳大風時，要是枝幹掉下來，就不堪設想了。」

「我會爬上樹處理。」老校工微笑時露出的牙齒不多，看起來像隻河馬，我不禁多看了他幾眼。對於我的注目，老校工不以為意，他解釋：「這是我爬上樹鋸樹時，被打上來的樹枝撞到下巴，所以大部分的牙齒都掉了。」

我心想，這人的話違反牛頓萬有引力定律。我問他：「鋸下來的樹枝是往下掉的，怎麼會打上來呢？」

「因為我鋸樹時，只注意枝幹，沒有注意到枝幹的枝條與樹葉，更沒有注意到風是怎麼吹。」老校工總有寶貴的經驗可以分享。

「喔，與風也有關係？」我還是不明白。

「是啊，枝條會伸到圍牆外面。」老校工繼續熱心說道，似乎過去不大有學校的老師或學生，會這麼關心他的工作。

「什麼──下巴被樹枝撞到，還與圍牆有關？」我暫時放下萬有引力定律，努力的想趕上他的論點。

「是啊，鋸樹時，一般都沒有注意到周遭，只注意要鋸下的枝幹。有時剛鋸好樹枝，大風吹來，風撞到圍牆，改為向上吹，吹到茂盛的枝條與樹葉，樹枝沒有往下掉，反而打轉，猛撞過來，就打到下巴了。幾次以後，牙齒都快被打光了，現在嘴裡的幾顆牙齒，還是假牙呢！」他邊說邊撫著下巴。

在空中旋轉的樹幹，不只提醒我風力的強大與不均勻受力產生的旋轉力，在這些力的影響下，人的力量不過像牙床上的牙齒，軟弱又不堪一擊。老校工的落牙，不是白白的損失，仍然讓人有所體會與學習。

我將這種好問、到處都可以學習的閱歷，轉換成撰寫草上飛與教授一問一答的文章。許多讀者以為我是在扮演教授的角色，其實老校工才是教授，我反而比較像喜好發問的草上飛。

愛好自然科學的思索者，永遠像小孩子般的單純，飛翔在廣大知識的草原上。

樹幹上的大提琴手 文／張文亮

草上飛的文章是如何寫成的？

我在一九九Ｏ年一月回到臺灣大學任教。我剛到系上，就覺得實驗室外的幾顆欒樹實在長得太茂盛了，十幾公尺的高度，往四方延伸的枝幹，茂密的葉子似乎想截下天空撒下的每一道陽光。活力這麼旺盛的喬木是值得欣賞，但是伸至屋頂的眾多枝椏，就令人擔心。

實驗室上方的屋頂是鐵皮屋，如果掉落的樹枝弄破鐵皮，雨水便會淋入。我向學校反映，申請校工來鋸屋頂上的樹枝。但是申請的公函，就像欒樹的種子，被風吹到無法測度的地方。

我等了一陣，只得自行剪下幾根低處的小枝，聊慰心...

《為什麼薯條這麼迷人？》目次
【作者序】 樹幹上的大提琴手
PART1文學裡的科學
孫悟空三借芭蕉扇──談燃燒的原理
豬八戒的武器──談九齒釘耙的妙用
沙悟淨藏身流沙河──談流沙的特性
黃忠大戰定軍山──談戰爭心理學
趙子龍長坂坡單騎護主──物理學決勝負
關羽過了美人關──不讓荷爾蒙影響判斷力
張飛威震長坂橋──心理戰術運用
孔明八陣圖之謎──謎底藏在物理學與氣候學裡
孟嘗君闖函谷關──控制雞啼有方法
「土包子」的身世考古──古代治水防洪就靠它
假如羅賓漢離開森林──談城市犯罪學
與西部第一槍手決鬥──懂科學原理的人占優勢
夜叉十三郎的咒語──理性思考 破除迷信

PART2生活裡的科學
太陽下山，明天仍會升起嗎？──邏輯推理 預測未來
早晨為何令人快樂？──太陽帶來光熱、色彩、方位
黑夜為何不可或缺？──生物需要代謝、休息
擦地板樂趣多──角度與力學作用
熨衣服有訣竅──蒸氣與纖維的互動
燒餅好吃的祕訣──外酥內軟全靠控制熱蒸氣
為什麼薯條這麼迷人？──火候、調味背後的數理化
如何成為蛋炒飯高手？──掌握熱傳導原理
先有雞還是先有蛋？──談科學邏輯 用語須精確
廣告美女甩動秀髮真迷人──洗髮精的化學原理
化妝品與皮膚保養──增加角質層含水量
快樂丸讓你不快樂──短暫亢奮 傷腦傷身
公車站與犯罪防範──從犯罪心理學思考公共建設

《為什麼薯條這麼迷人？》目次
【作者序】 樹幹上的大提琴手
PART1文學裡的科學
孫悟空三借芭蕉扇──談燃燒的原理
豬八戒的武器──談九齒釘耙的妙用
沙悟淨藏身流沙河──談流沙的特性
黃忠大戰定軍山──談戰爭心理學
趙子龍長坂坡單騎護主──物理學決勝負
關羽過了美人關──不讓荷爾蒙影響判斷力
張飛威震長坂橋──心理戰術運用
孔明八陣圖之謎──謎底藏在物理學與氣候學裡
孟嘗君闖函谷關──控制雞啼有方法
「土包子」的身世考古──古代治水防洪就靠它
假如羅賓漢離開森林──談城市犯罪學
與西部第一槍手決鬥──...