從動漫愛上科學，在物理找到回應

2025/6/23

國立彰化師範大學物理學系郭紋妙同學

為什麼選擇物理學系 ? 就讀前有怎樣的想像 ?

　　「解不開的謎題，就去尋找原理，這份樸實不懈的努力，才被稱之為科學。」——《Dr. Stone》石神千空

　　千空這一句話，在我心裡，恐怕是已經道出理學的核心精神。當人類意識到自己的平凡與渺小，而科學正是一道通往真理的階梯。它不似由天賦操控的升降椅，能一蹴而就；也不是絢爛才華凝結成的浮雲，如此飄渺，存在著失墜的恐懼。科學，是千百年來建立在無數事實基礎上的探索，是前人一層層踏實的累積與驗證。這條路也許漫長而枯燥，一時半會更難以看見成果，但每一個願意拾級而上的人，承載的是那份對世界的好奇及樸實無華的努力。而選擇踏上這樣的道路，也是參與時代的一個方式，讓自己成為知識體系中的一環，成為推動世界前進的微小齒輪。

　　「去學天文吧，為了你自己。」在《チ。-地球の運動について-》中，天文學家修柏特對主角拉法爾這樣說。那一幕在滿天星斗下的對視，宛如宿命一般，也映照出我內心的澎湃與悸動。或許，這份純粹的浪漫與喜歡，就是我選擇物理系的理由吧！就如同拉法爾仰望星空時的嚮往，對節奏與規律的熱愛、對邏輯推演的迷戀，像是一段最和諧的和弦，不必拔尖、更無須複雜，卻足夠悅耳動人。就如修伯特所說：「我不想活在一個不美的宇宙裡。」如此窮盡一生去探索追尋的宇宙規則與美感，由這些疊加起來的龐大知識體系，不僅足以改變個人，更足以撼動時代，這，正是我選擇物理學的理由。

轉圈再相遇，大學知識的深化與回歸

　　在國立彰化師範大學物理學系裡，一年級的必修科目包含普通物理、微積分、普物實驗以及程式語言。其中，「普通物理」即是對高中所學內容的深化及延伸，將過去忽略不計的空氣阻力、能量損失等現象，以更嚴謹的推導方式去處理及詮釋；而別緻的是，當經過一連串複雜的推演後，簡化的結果最終又回到高中甚至國中階段所學習的概念時，有種兜兜轉轉後忽然來到豁然開朗的出口，讓我對冰冷的公式有了更深刻的理解，也特別有掌控一項事物的興奮感。

　　「微積分」是大學重要的數學課，到了大二會延伸成「物理數學」，也因此它與上述提到的普通物理連貫互通，扮演了極為關鍵的角色。由於在普通物理學中，幾乎所有力學與運動問題都需透過微分與積分來解決，因此計算的熟練度自然會影響到考試的成績。

　　「普物實驗」則是一年級的實驗課，大二光電組會有「電子學實驗」，與高中階段相比，實驗數據量更大、操作的儀器及過程也更複雜，整體在精密度跟技術層面上都有所提升。實驗多以分組方式進行，從設計流程到完成結報，都考驗著團隊合作與溝通協調的能力。而每次實驗後都需撰寫結報，內容包含數據紀錄、誤差分析及結論，而實驗的準確度也會直接影響結報的成績，整體過程極具訓練性與挑戰性。

　　「程式語言」課程則以 Python 為主，會從基礎語法開始學習，對已有程式基礎的同學們來說內容可能偏簡單，因此可以選修進階課程加深實力。我也建議在高中階段就嘗試接觸程式語言，不限種類皆可，因為程式的邏輯與思維具有高度通用性，對未來學習幫助甚大。

（雙狹縫干涉）

（液體的折射率）

（RLC實驗電路與電壓變化）

物理學系最大的特色是什麼？

　　就算再怎麼發問，上帝也不會給出答案，正因如此，我們才會永遠保持思考。──《チ。-地球の運動について-》

　　對我而言，物理系最大的特色莫過於實驗課程。理論本身雖是嚴謹且精密，但對我而言卻是相當枯燥，繁瑣冗長的公式令人敬畏，卻也讓人感到疏離。但，實驗的過程卻像是在追溯這個公式理論的歷史一樣，每個量測數值都帶著它誕生的意義。當然，實驗操作過程並不輕鬆，無論是操作上的精準、對誤差來源的敏感度，抑或是在時間壓力下完成各項紀錄與計算，都極具挑戰性，但正因如此，動手驗證理論的這個過程就成為物理系的最大特色。大一時我選修了普通化學實驗，可能因為是選修課，相較普物實驗來說少了些嚴肅跟壓力，反而讓我更能體驗實驗的樂趣。許多高中階段無法實際進行的化學實驗，終於有機會能親手操作，也是相當難得的經驗。

「在懷疑中前行，在篤信中歸來。」

　　我在高中階段累積了一定的基礎程式邏輯及經驗，因此，在大二時我選修了「巨量資料處理」這門課，進一步將程式語言與實際資料分析結合。課堂所學包含數學分析、機率等概念，起初會有些生硬，但在課後實作題目中，老師會逐步引導我們將理論運用於現實社會與環境中，原先冰冷的數學理論，這一刻彷彿有了血肉，主動給予回應。

　　下圖是老師提供北半球陸地與海洋從 1850 - 2024 年年均溫的資料，透過檔案讀取並用程式套件畫出折線圖，可以很清晰地理解國中時就學過的比熱概念：「海水比熱大過陸地，所以溫度變化相對穩定。」

　　當這個從小熟悉的理論，透過自己的操作具體呈現在眼前時，那一刻帶來的不只是理解，更是一種深刻的感動。就像前半生知道冰雪的形成原理與構造，終究不如一次親身站進雪地的那刻震撼。這樣的學習經驗讓我體會到，科學不只是知識的堆疊，而是當我們有能力將其應用於真實世界，並與現實產生對話時，才真正成為我們認識世界的方式。