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  •  從鳥群與細菌群開始: 無序、有序、漲落、穩定與不穩定-Active soft matter

    為了研究生物集體運動,統計力學與流體動力學被推廣,發展出新領域active soft matter。現在我們用active soft matter 中的標準觀念來理解細胞爬行,胚胎成長,細菌聚落,以及染色體在細胞核內的型態。

  • 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。

  • 1918年諾貝爾物理獎:馬克斯.普朗克

    1918年諾貝爾物理獎得主,就是大名鼎鼎的物理學家馬克斯.普朗克(Max Karl Ernst Ludwig Planck)。他的研究和愛因斯坦的相對論一起成為了現代物理學的基礎,甚至連愛因斯坦的諾貝爾得獎研究——光電效應——也是基於普朗克的革新概念:量子(quanta)。

  • 1911年諾貝爾物理獎:威廉・維因

    太陽是什麼顏色的?相信大家都認為太陽是橙紅色的。其實太陽應該是白中帶綠的!1911年諾貝爾物理獎頒給威廉・維因(Wilhelm Wien),他發現的維因位移定律(Wien’s displacement law)指出一個擁有太陽表面溫度(約6000度)的黑體的輻射光譜峰值位於綠色光附近。

  • 1910年諾貝爾物理獎:約翰內斯・范德華

    是什麼使氣體凝聚成液體?氣體與液體的分別,一直是許多科學家希望理解的問題。1910年諾貝爾物理奬得主約翰內斯・范德華(Johannes van der Waals)就用數學描述了兩態之間的互換原理。

  • 非平衡統計物理近年來的進展 - 對布朗粒子體系的操控

    熱力學第二定律中熵不減少代表的意義是“時間之箭”,指出宏觀非平衡過程中的不可逆性。但微觀的物理定律都是時間可逆的,這表面上的矛盾困擾了百多年前的科學家好一陣子,這就是著名的Loschmidt's paradox[2],其謬誤的原因主要是忽略了大部分背景粒子的自由度(如熱庫)。另一方面,隨著系統和裝置的微細化和實驗能測量的尺度更趨微奈米,我們不得不重新考慮宏觀平衡態描述漲落的原理,而進入近代非平衡統計物理的範疇。

  • 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。