歷史 物理

  • 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。

  • 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,

  • 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。

  • 兩位飄浮在耶魯校園的寂寞天才(下) 陽春白雪又何妨

    上一回的"阿文開講",阿文介紹了美國科學家吉布斯在數學,物理光學,以及熱力學的諸多貢獻,但是論到吉布斯最大的貢獻,還是在"統計力學"上,事實上,正是吉布斯創造了「統計力學」(Statistical Mechanics)這一個名詞!統計力學的宗旨在利用統計方法從大量微觀粒子的運動角度得到對於宏觀的熱力學現象的微觀解釋。

  • 兩位飄浮在耶魯校園的寂寞天才(上) 知識沙漠裡一朵綻開的玫瑰

    前陣子阿文讀了一本書,"美國的反智傳統",這本書其實是1967年就出版的老書,作者是哥倫比亞大學美國史教授Richard Hofstadter,這本書對美國社會的觀察非常深刻,雖然是五十年寫的,現在讀來還是絲絲入扣,有時令人拍案叫絕。在書一開始,作者就提到在美國無人不曉愛迪生的大名,但是同時期美國最偉大的科學家,吉布斯,不僅生前默默無聞,甚至到今天還是有許多人不認識這位美國第一位偉大的理論物理學家!無獨有偶的是,吉布斯待了一輩子的耶魯校園中也曾出現一位了不起的物理學家昂山格,但是他的風格以晦澀難解聞名,還曾經因為上課的口碑太差被炒了魷魚!這兩位天才的名聲在物理圈外向來是非常地不響亮,阿文雖不才,對這兩位前輩的景仰如江水滔滔不絕,忍不住手癢,要為各位看官介紹他們特立獨行的一生,還請大家耐著性子,聽阿文慢慢道來呀....

  • 1927年的諾貝爾物理獎:亞瑟.康普頓及查爾斯.威爾遜

    1927年的諾貝爾物理獎由亞瑟.康普頓(Arthur Compton)以及查爾斯.威爾遜(Charles Wilson)共同獲得。

  • 科學史上最大一片綠葉: 愛德蒙‧哈雷 (下) WHOSE NAME WAS WRIT IN SKY

    上次阿文開講介紹了愛德蒙‧哈雷的前半生,這裡要接下來繼續介紹他的後半生。如果您以為哈雷的後半生會比較平靜,那您可就大錯特錯了! 請讓阿文為您繼續說下去。

  • 科學史上最大一片綠葉: 愛德蒙‧哈雷 (上):《自然哲學的數學原理》的催生者

    阿文在之前"英法千年恩仇錄之兩個天文台的故事"中提到牛頓與第一皇家天文學家約翰·弗蘭斯蒂德 (John Flamsteed)之間的恩怨,其中提到愛德蒙·哈雷(Edmond Halley)也捲入這場是非之中。當時阿文曾答應,日後要為他寫篇專文,想一想居然也是兩年前的事了。文債不宜久欠,所以趁這個空檔來為大家好好地介紹一下稱得上是科學史上最大的一片綠葉。

  • 維多利亞時代的物理巨擘: 開爾文男爵 (下): 大西洋電纜

    上一次阿文介紹了十九世紀的英國科學家William Thomson 的前半生,接下來要來繼續講述他如何從William Thomson 變成 Lord Kelvin 。還請各位看官賞臉繼續看下去。

  • 維多利亞時代的物理巨擘: 開爾文男爵 (上): 絕對零度

    現在提到開爾文男爵Lord Kelvin (前譯為克耳文勳爵,William Thomson, 1st Baron Kelvin), 大家似乎只想到他在十九世紀最後一年演講時提到物理頭上僅剩的兩朵烏雲,一朵是黑體輻射,一朵是邁克生干涉實驗,言下之意,古典物理似乎即將大功告成,當然啦,第二朵烏雲後來下起"相對論"這場雨,震撼了物理界,之後第一朵烏雲釀成了一場驚天動地的大豪雨,威力不輸當年挪亞造方舟時的那一場,掀起物理界一場波濤洶湧的大變革,所以開爾文男爵的形像到了現在似乎不太光鮮亮麗,持平來講,這對開爾文男爵來講是蠻不公平的,他在物理有諸多建樹,對現代通訊的發展也有不得了的貢獻,算得上是十九世紀下半葉英國物理界的祭酒,他的一生事跡頗足稱道,就讓阿文為您好好地介紹一番,也算是還他老人家一個公道吧。

  • 卡諾父子與他們的熱血世代(下) 熱力學之父

    上一回阿文介紹了拉札爾‧卡諾以及薩迪‧卡諾的生平,今天就來說一說薩迪是如何靠著紙筆以及頭腦開創出一門新的學科:熱力學! 上次提到薩迪到馬德堡拜訪定居在此的父親拉札爾時,開啟了對蒸汽機的興趣。事實上,早在1712年英國工程師Thomas Newcomen就發明了蒸汽機,這種蒸汽機一開始大量使用在礦場中,用來將礦井裡的水汲出來。最初的蒸汽機原理是這樣的: 將蒸汽引入氣缸後閥門關起來,然後冷水被灌入汽缸,使得蒸汽凝結時產生真空。活塞另一面有空氣,活塞兩端的壓力差會推動活塞。而活塞聯結到一根深入豎井的杆來驅動一個泵。蒸汽機活塞的運動通過這根杆傳到泵的活塞來將水抽到井外。這種蒸汽機最大的問題是氣缸裡的蒸汽需要先冷凝,使活塞動起來,然後再加熱進行下一次推動,蒸汽的熱量都消耗在一冷一熱的過程中,不斷地將氣缸的溫度從低溫加到高溫,這使得機器的效率非常低。

  • 開創熱力學的普魯士學者:克勞修斯

    阿文打從年輕時起就是華格納迷,尤其醉心於尼貝龍指環系列的大結局,諸神的黃昏Götterdämmerung 一劇中的最後一景,女主角Brünnhilde 騎馬奔入火中,以身相殉,而諸神所在Valhalla 則在烈焰中土崩瓦解,伴隨著激昂的音樂,一切都煙消雲散,令人不禁茫然自失,當布幕落下時,阿文就像莊子齊物論的南郭子綦,仰天而嘯,苔焉似喪其耦呢!有趣的是,世界崩解的景像,不單只出現在藝術家的想像中,就在諸神的黃昏首演前九年,一篇嚴謹的物理論文也透露出相同的感受,這篇論文的作者比華格納小了九歲,除了同在德語世界之外,其他不論是身家背景,學、經歷,還有個性嗜好都與華格納天差地別。但是兩人居然無獨有偶地,在十九世紀後半充滿樂觀情緒的歐洲社會中,表達出對宇宙前景同等悲觀的看法,實在是非常有趣的事情,且讓阿文將這位提出entropy (熵) 這麼奧秘難解的觀念的物理學家,克勞修斯好好地介紹給各位看官。

  • 孤高的物理學家:許文格(三) 獨向斜陽嘆白頭

    上一回阿文介紹了許文格建立可重整化的量子電動力學的過程,其實這只是他學術生涯的初期,他在哈佛大學物理任教了二十五年,這段期間他發表了一百二十多篇學術論文,大部分都與量子場論有關,這些論文充滿許文格的獨特風格,行文簡潔優雅但卻不易理解,往往必須咀嚼再三才能體會其中深意,再加上許文格他行事低調,所以他的許多貢獻多遭到忽視,阿文忝為許文格的徒孫,還在各校園教了幾年的量子場論,在此不自量力,試著將這些精妙的內容介紹給諸位看官,寫得不清楚的地方,還請大家海涵,也請方家賜教,不吝指正才好。

  • 卡諾父子與他們的熱血世代(上): 勝利的組織者

    音樂劇「悲慘世界」,尤其是其中那首令人熱血澎湃的Do you hear the people sing? 應該是無人不曉吧。但是這首歌的背景不是法國大革命,也不是後來的七月革命,更不是二月革命。雨果筆下這場轟轟烈烈的革命,其實發生在1832年。這一場規模不大,短短兩天就結束的革命行動,卻因為雨果的生花妙筆而永垂不朽音樂劇「悲慘世界」,尤其是其中那首令人熱血澎湃的Do you hear the people sing? 應該是無人不曉吧。但是這首歌的背景不是法國大革命,也不是後來的七月革命,更不是二月革命。雨果筆下這場轟轟烈烈的革命,其實發生在1832年。這一場規模不大,短短兩天就結束的革命行動,卻因為雨果的生花妙筆而永垂不朽。

  • 砲利之道:從腓特烈大帝到拿破崙

    各位看官新春愉快! 今年又逢戊戌年,一講起戊戌年,大家第一個想到的一定是一百二十年前那場搞得天翻地覆的戊戌變法,跟隨之而來的戊戌政變。大清為何要變法呢? 因為在甲午一戰中大清的陸軍海軍都敗在鄰國日本手上。這個結果不僅嚇壞了清廷,連旁觀的西洋人也覺得非常不可思議,因為清廷之前的自強運動所推動的各項建設,就質與量上都勝過日本的呀!我們從小在教科書中讀到「自強運動」儘是貶抑之辭,但是最近讀到歐陽泰的大作「火藥時代」,讓阿文我對這場以追求"船堅砲利"的西化運動大大地改觀哪。既然如此,清廷到底是輸在哪裡呢?

  • 伊斯蘭的天文學家群像(四):燦爛的斜陽

    上次阿文開講提到波斯大學者Muhammad ibn Muhammad ibn al-Hassan al-Tūsī中年時藏身於阿薩辛控制的Alamut 要塞之中。可是當旭烈兀率領蒙古大軍橫掃西亞時,連易守難攻的Alamut 要塞都落入蒙古人之手。公元1256年阿薩辛派首領Rukn al-Din Khurshah 與蒙古談判失利後,要塞遭蒙古大軍包圍,幾天後Rukn al-Din Khurshah 向蒙古人投降。幸運的是al-Tūsī不但沒有淪為蒙古軍的階下囚,甚至成了旭烈兀的座上賓,甚至成了旭烈兀倚重的顧問呢。

  • 1926年諾貝爾物理獎:讓.巴蒂斯特.佩蘭

    1926 年的諾貝爾物理奬,由法國物理學家讓.巴蒂斯特.佩蘭(Jean Baptiste Perrin)獲得。佩蘭所做的沉澱平衡實驗證實了愛因斯坦解釋布朗運動的理論,證明原子真實存在。

  • 伊斯蘭的天文學家群像(三):波斯的榮光

    奧瑪.開儼不只是詩人,他一生研究各種學問,尤其數學與天文學更是專精。Malik-Shah一世非常器重奧瑪.開儼,委以他改革曆法的重任,1079年所實行的新曆亞拉里曆(Jalali calendar)就是包含他在內八名天文學家的心血結晶。而他關於三次方程式的著作更是數學史上重要的里程碑,這樣厲害的學者是打哪來的呢?

  • 伊斯蘭的天文學家群像(二): 百家爭鳴的黃金時代

    上一回的阿文開講,講到阿巴斯王朝的智慧宮(Bayt al-Hikma),以及al-Khwarizmi 的諸多事蹟。其實在此同時,巴格達的智慧宮尚有許多能人異士。如果al-Khwarizmi 算是伊斯蘭世界第一位天文學家

  • 孤高的物理學家:許文格 (二) 邁向巔峰

    上一回阿文介紹了朱利安‧西耶爾‧許文格在戰前以及二戰中的學術生涯,這一次阿文要詳細介紹許文格最為人所知的貢獻,就是建立完整而且一致的量子電動力學(Quantum Electrodynamics, 簡稱QED),特別是針對理論中出現的發散而發展出再重整化(renormalization)的程序,使得量子電動力學能夠做出非常精確的預測,這不但標示著量子電動力學的成功,更是宣示「量子場論」的時代的來臨。

  • 孤高的物理學家:許文格 (一) 晝伏夜出的天才

    二月十二日就是阿文的祖師爺朱利安‧ 西耶爾‧ 許文格(Julian Seymour Schwinger)的百歲誕辰,不才徒孫如阿文我忍不住要提起筆來,為祖師爺的豐功偉業好好宣揚一番。許文格因為行事低調,所以在科學界以外的名聲不甚響亮,就趁著慶祝他老人家百歲冥誕的機會,讓阿文我好好地鉤勒出許文格的一生,還請各位看官好好地認識這一位與費恩曼齊名的大物理學家吧。

  • 熱的故事-速寫熱力群英

    西元1824年,巴黎巴士底獄的煙硝仍未散盡,聖赫倫那島上拿破崙身骨也猶未寒,動盪年代的法國卻是歐洲物理研究的中心,拉普拉斯、安培、菲涅爾(Augustin Fresnel)……他們大都來自巴黎理工綜合大學(École Polytechnique ),一位沒沒無聞的年輕校友,即將點燃物理史的革命之火。

  • 關於『愛因斯坦特展:天才相對論』的三兩事:展區介紹

    本次展出的文獻和文物由以色列希伯來大學愛因斯坦檔案室提供,讓我們了解愛因斯坦的科學成就、公開活動、私人生活,以及刻劃在大眾文化中神話般的形象特質。藉由深入探究愛因斯坦的個人檔案,邀請您一窺地球上這位最傑出人類的多元面貌,透過20世紀最偉大心智的觀點來探索宇宙的概念。

  • 伊斯蘭的天文學家群像(一): 尖塔下的星空

    天文學在伊斯蘭文明中得到格外的重視,這是由於伊斯蘭宗教獨特的需求所造成的。

  • APS News:魅夸克(Charmed Quark)的發現

    夸克(Quarks)只是的「標準模型」(the Standard Model)裡所描述的基本粒子大家族裡的一個分支。但是當年魅夸克的發現卻是如此特別,因為它引燃了後續一連串的基本粒子物理的突破,留下了一段世稱「十一月革命」的佳話。除了對科學的衝擊之外,魅夸克被發現的歷程也帶著傳奇的色彩—它幾乎是同時被兩位非常不一樣的人所領導的兩組不同的團隊,在兩座不同的加速器,運用不同的方式所發現的。

  • 細節與專家——Bardeen馬失前蹄?

    Bardeen是史上惟一得過二次諾貝爾物理學獎的科學家,但社會人士不知他是誰,物理系學生也大多不知他是誰。

  • 1923年諾貝爾物理獎:羅拔.密立根

    「科學是由理論和實驗雙腳前進的學問……有時候一隻腳會踏前,有時候是另一隻腳,但只有雙腳並用才能不斷進步。」這是羅拔.密立根(Robert Millikan)在1923年諾貝爾講座上說的話。密立根因為準確測量出電子的電荷以及他對光電效應的研究獲頒1923年諾貝爾物理獎。

  • 1922年諾貝爾物理獎:尼爾斯.波耳

    1922年諾貝爾物理獎得主又是另一個鼎鼎大名的科學家,他就是量子力學教父尼爾斯.波耳(Niels Bohr)。波耳的電子能階原子結構模型,相信每位理科生都必定學過。

  • 1921年諾貝爾物理獎:阿爾伯特.愛因斯坦

    1921年諾貝爾物理學獎得主肯定是史上最著名的科學家。他憑一己之力修改了過去幾百年來從未出錯的牛頓力學,發現了狹義相對論和廣義相對論。他就是阿爾伯特.愛因斯坦(Albert Einstein)。不少人以為愛因斯坦獲得諾貝爾獎的原因必定是相對論,甚至連不少德國人也是這麼想的。其實他是因為解釋了光電效應而獲獎,即是太陽能電池的運作原理。