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  • LIGO與Virgo 2017 攜手聯彈:五太陽質量化重力波 

    上周六 (2018/12/01) 於馬里蘭州舉行的重力波物理和天文學研討會,來自美國激光干涉重力波天文台 (LIGO) 與意大利室女座干涉儀 (Virgo interferometer) 的研究團隊指,在重檢 2015-2017 年三年間的檢測數據後,發現有多 4 次重力波被記錄,其中一次發生於 2017 年 9 月 27 日的重力波,相信來自人類已知最大型且最遠距離的黑洞合併事件。

  • 索末菲:承先啟後的理論物理大師 (上) 出入於物理與數學之間

    今年(2018)的十二月五日,適逢物理學家阿諾德·索末菲 (Arnold Sommerfeld)一百五十歲的冥誕。說起索末菲,一般不是念物理的看官大概都不曾聽過,就算是念物理的人,一般也就只知道他是包立與海森堡的老師,至多也只是知道他推廣了波爾的原子模型,其實索末菲對現代物理的發展,甚至現代的物理教育都有很深遠的影響,他本人更是一位了不起的楷模,所謂"經師易得,人師難求",索末菲稱得上既是"經師",也是"人師"。所以阿文這次就趁著他老人家一百五十歲大壽的機會,簡單地將他的人生故事講給各位看官們聽聽,也趁著這個機會,與各位在大學執教鞭的同行們,一齊來思索我們這一代物理教授的定位與對下一代物理學者養成教育的使命吧。

  • 熱科學「冷」處理

    處於超導態和正常態之間的超導薄膜對於溫度超級靈敏,靈敏到可以量測到個別X射線和γ射線(伽馬射線)的光子能量。不過就如超導傳輸線和超導磁鐵一樣,超導相變感測器(TES,transition-edge sensor)其實不是什麼新鮮事,早在1930年代科學家就已經提出可以用超導相變偵測單一光子造成的微小熱改變。但也像很多早期對超導應用的構想一樣,通常要花幾十年的時間來創造或修改理論、儀器、微製程方法和低溫學才能夠使TES發揮它的潛力。

  • 克卜勒的墓誌銘

    克卜勒的墓誌銘,簡短四句詩,概括了他的一生志業。西元1630年11月15日,克卜勒(生於1571年12月27日)在德國雷根斯堡(Regensburg)病逝。他被埋葬在當地的一個教堂墓園裡,但該墓園後來為瑞典軍隊所摧毀,他的墓碑和屍骨都散逸無存,如今只留下了他在臨終前自撰的墓誌銘。

  • 手機過熱的救星—創紀錄的高熱導晶體

    當你已經連續玩了四個小時的手機遊戲,可能會感覺到手機開始發燙,此時該考慮讓手機休息一下了,因為過熱會損毀內部的線路,造成整體工作性能降低,對於用電效率和裝置壽命是有害無益。各種手機和平板裝置持續追求輕薄,不過越小的電子元件,它的電阻會越大。如何讓裝置有效散熱已經成為科技產業的一大挑戰。

  • 2018一場值得紀念的對談:達賴喇嘛與物理學家

    第十四世達賴喇嘛是西藏人民的精神領袖,也是1989年諾貝爾和平獎得主,他除了致力於西藏文化與佛教的保存與延續之外,過去三十年以來,他也廣泛地與西方科學家對談,從量子物理、腦神經到心理學,有效的促進了科學與藏傳佛教間的相互交流。在2018年11月初,由中研院李遠哲前院長所率領的華人科學家團隊,前往印度達蘭薩拉,進行了為期三天的「達賴喇嘛與華人量子科學家對談」。

  • 蟻穴中的科學:紅火蟻如何解決交通堵塞?

    在春節假期的國道上,壅塞的交通不只讓駕駛心煩意亂,也讓整個公路系統的效能大幅降低;為此,設計道路的工程師需要費盡心思,盡可能確保車流保持順暢。當一個封閉系統中有許多個體互相影響,就很容易出現團塊或堵塞;而當群體的共同目標仰賴個體順暢的移動,這些堵塞會直接削弱群體達成目標的效率。

  • 喝咖啡=玩物理 咖啡冠軍之路:詹惟淳

    身為一位物理咖+咖啡控,這位咖啡店老闆~詹惟淳,被問到自己為什麼這麼強,第一次參加比賽就上手,拿下台灣區冠軍,還能出國比賽,應該要感謝腦海中深植的~物理魂!!

  • 觀念物理: 彈跳線圈探討磁學

    「電生磁」、「磁生電」是否傻傻分不清?「磁力線」能不能代表「磁力」? 磁場越強,磁力就越大嗎? 透過「彈跳線圈」單元(註1),讓我們好好釐清磁學的重要概念,也試著解釋其中一個顛覆“直覺”的神奇現象。

  • 諾貝爾物理獎1928年 奧雲.理察遜

    奧雲.理察遜(Owen Willans Richardson)發現了主宰熱發射(thermionic emission)現象的數學公式,獲頒1928年的諾貝爾物理獎。

  • Darling in the Franxx的岩漿管路是用什麼做出來的?

    岩漿發電是個發展中的能源新技術。現在的科技是鑽個深井到地層中,利用岩漿的高溫高壓,讓水形成超臨界流體推動發電機發電[1],而在今年1月新番動畫Darling in the Franxx 中,已沒有愛所以不會發電的人類直接利用抽取岩漿做為取得永久能源的方法。其中有一幕可以看到岩漿在密閉的透明管路中流動,這個管路可能會是利用什麼物質做成的呢?

  • 粒子物理行 (四) 路徑積分

    我們在第一章知道,這機率分佈由波函數的平方給出,而波函數的演化遵從薛丁格方程式。類似牛頓運動方程,薛丁格方程式是一種對物理過程在時間軸上的局部描述。正如古典物理學中的最小作用量原理,在量子力學裏我們也可從整體角度描述物理過程,這種方法稱為路徑積分 (path integral)。

  • 費曼的人生伴侶與歸宿

    費曼的一生之中有過三段婚姻,其中第二段婚姻只維持了短暫四年(1952–1956),費曼本人以及他的各種傳記文本中,幾乎都不曾觸及,應是頗為尷尬或難堪的一段關係。

  • 通往量子重力的最新進展

    物理學界一直未解的難題,就是將愛因斯坦的廣義相對論和量子力學結合,並建立一個完整的量子重力理論。對於這個問題,Nature Physics中的一篇論文提供了新的解決方案。

  • 重離子對撞物理中的新發現:世界上旋轉最快的物質

    探索並了解自然界的規律與特性一直都是物理學家的最終目標,而高能物理學家則是專注於自然界中基本粒子與其之間交互作用力的關係。目前基本交互作用力被分為四類,包括了電磁、弱作用、強作用以及重力。電磁與弱作用的特性已經從很多實驗結果中有比較清楚的了解,但是強作用(量子色動力學)卻還有很多未知的地方。

  • 旋轉最快的物質—夸克膠子電漿態

    美國科學雜誌Discovery所選出「2017年100個最有趣的發現」中,第38名的發現「世界上旋轉最快的物質態」為成大物理系助理教授楊毅團隊參與之美國布魯克海文實驗室相對論性重離子對撞機(Brookhaven National Laboratory’s Relativistic Heavy Ion Collider, RHIC)中STAR實驗組的研究成果。本文將訪問楊毅助理教授之訪問內容秉整為文章,介紹此實驗之內容與楊毅助理教授對此實驗之看法。

  • We will remember them

    一百零四年前在歐洲爆發的第一次世界大戰,無疑地是人類歷史上史無前例的一場慘絕人寰的浩劫。萬千花樣年華的青年在慘烈的壕溝戰中喪生。其中協約國與同盟國中各損失了一位極為優秀的物理學家。他們就如同是隕落在一戰戰場的兩顆流星,令人感嘆。尤其令人痛心的是,如果他們能夠在這場戰爭中僥倖全身而退的話,不知還能為人類的知識探索做出何等巨大的貢獻,然而他們的生命就這樣荒謬地戛然而止,

  • 跑步機上的功與能

    想擁有魔鬼身材嗎?是否曾揮汗如雨地在跑步機上健身呢?可曾想過,當輸送帶越陡時,為什麼走在上面就會越吃力呢?站在地面看此人,他的重心並沒有升高啊(1)!需要耗費的體力需用在哪裡呢?能夠透過「功與能」來解釋嗎?本單元讓我們一探其中的奧秘。

  • 冬季奧運會裡的力學問題

    這一期的專欄,我們分享一份十二年級 ( 高二 ) 的力學試卷,以冬季奧運會中速度滑冰、冰上曲棍球與跳台滑雪三等個項目為題材,如果你已學過運動學 ( 等加速度 )、牛頓運動定律 (力量)、能量與動量等觀念,不妨拿出紙筆與工程計算機,給自己一小時的時間,享受一下解題的樂趣。

  • X光量子光學的繼往與開來

    近年來物理雙月刊在陳惠玉教授等編輯群的努力下,加入了許多創新的元素。不僅將物理學的前沿發展以更加白話的方式呈現給國人,也頗具匠心地揭開台灣物理人的神秘面紗,例如百款物理人系列,讓每期月刊更加精彩可期。特別感謝陳光胤及黃文敏教授的引介,還有編輯群邀請筆者擔綱封面人物。希望拙文能在有許多前輩高手前拋磚引玉。

  • 我所認識的廖文德博士

    第一次見到廖文德博士,是在2014 年德國漢堡的德國電子加速器中心(Deutsches Elektronen Synchrotron), 當時是我在漢堡大學光電研究所擔任博士後研究員的第二年,同時也是科技部規定博士後生涯最終戰第六年的開始。

  • 2018諾貝爾化學獎:控制生命多樣性展現出演化的力量

    2018 年諾貝爾化學獎,由 Frances H. Arnold 、 George P. Smith 與 Gregory P. Winter 爵士共同獲得,以分別表揚他們以導向演化方式製造酵素,與蛋白質及抗體噬菌體展示技術 (phage display) 的貢獻。

  • 2018諾貝爾物理獎:雷射光學領域的突破

    瑞典皇家科學院在今日2018年10月2日台灣時間晚間5點49分(比原定時間晚了4分鐘)公佈了2018年的諾貝爾物理獎要頒發「在雷射物理領域具有突破性發明」的現年96歲美籍物理學家Arthur Ashkin、現年74歲法籍物理學家Gérard Mourou和現年59歲加拿大籍物理學家Donna Strickland。

  • 從超重粒子到超輕粒子︰在尋找暗物質之路上分散投資

    1964年希格斯玻色子首次出現在理論物理學中,2012 年CERN才找到希格斯玻色子;1916年重力波伴隨著廣義相對論初見於物理學中,2015 年LIGO才觀測到重力波——希格斯玻色子和重力波都紙上談兵了好幾十年,才被科學家觀測到。

  • 在異鄉重啟爐灶的流浪科學家

    科學家們正以史無前例的數量逃離迫害與衝突。而接待這些科學人才的大學與社區正可從中受益。

  • 筆記一則:變程躍遷導電

    最近跟香港科技大學沈平教授合作,討論了一個歷經40多年的未解經典問題,即導體—絕緣體複合物(conductor-insulator composites)中的顆粒躍遷導電(granular hopping conduction)過程和機制。因緣在Frontiers of Physics期刊發表,但地址也就被任意加減了。下不為例。

  • 為科學而生 為原子而死的波茲曼(下): 飄泊的靈魂

    上一回的阿文開講的專欄中,阿文簡單介紹了奧地利物理學家波茲曼的前半生,特別是在Graz大學的期間,他所完成的許多關於統計力學的研究。雖然波茲曼在Graz 平穩地度日,在學術上也有令人驚艷的成就,但是1885年他摯愛的母親過世讓他悲痛異常,再加上四年後他的長子Hugo因盲腸炎夭折,讓他自責不已,他的精神狀態開始不穩定,讓他又萌生另謀新職他去之意。他曾接受柏林大學的邀請去遞補剛過世的Gustav Kirchhoff的缺,但是他因視力惡化而送電報前去婉拒,後來這個缺就給了比波茲曼年輕十四歲的德國學者馬克斯‧普朗克(Max Planck)。當時應該沒有人可以預見那個看來一板一眼的年輕學者會在十年後掀起量子革命的序幕吧。

  • 為科學而生 為原子而死的波茲曼(上) 帝國的黃昏

    上一回的阿文開講,介紹了統計力學的開山祖師爺之一的吉布斯。這一次阿文要接著介紹另一位幾乎與吉布斯同時間在德語世界開創統計力學的大人物,他就是大名鼎鼎的波茲曼。與一生平靜無事,與人無爭的吉布斯相比,波茲曼的人生可以算得上是波瀾壯闊,為了說服別人相信自己苦心孤詣建構出來的理論,波茲曼終生與人爭論不休,最終居然抑鬱自殺,這樣的傳奇人物,阿文當然無法放過。就讓阿文仔細為您介紹這位來自維也納的物理大師的傳奇一生吧。

  • 咆哮信

    每個認真教書的老師,

    都有一段被學生氣到嘴歪的歲月。

    喔!你還沒被氣到過?

    那你還沒認真教過書。

  • 在亂流中出生的恆星

    恆星從氣體雲誕生的機制至今是個難解的謎;不過,這神秘的面紗一旦被揭開,瞭解形成行星、星系甚至宇宙的奧秘也就不遠了。