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  • 原子級解析度!中研院冷凍電顯中心把分子結構看得更清楚

    工欲善其事,必先利其器!中央研究院冷凍電子顯微鏡中心與國立中央大學合作,運用冷凍電顯技術,以原子級的解析度[1]分析出酵素的蛋白質構造。研究成果有助於透過基因工程,生產更多生質燃料。論文已於4月17日刊載於《美國化學學會期刊》(Journal of the American Chemical Society),期刊並將研究成果選為當期封面,呈現如藝術創作般、蛋白質酵素的3D立體結構圖。
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  • 光鑷在生物系統之應用與重要性

    從光鑷的現象開始,包含捕捉的方式、捕捉力的量測、捕捉粒子運動的觀測,並進一步談到它在生物系統上的貢獻,以一窺光鑷獲得諾貝爾獎的原因。

  • 反其道而行的創新 - 啾頻脈衝放大

    「在雷射物理領域的突破性發明」 ─ 這是 2018 年諾貝爾物理獎的得獎理由,由三位雷射科學的先驅共同獲得,這是繼 1999 年諾貝爾化學獎 ─ 將化學反應觀察尺度推進至飛秒級 (Femtosecond,10-15 s) 和 2005 年諾貝爾物理學獎 ─ 利用超快雷射鎖模機制 (Mode-locking) 發展的雷射光梳 (Optical Frequency Comb) 之後,超快光學史上第三座諾貝爾獎。

  • 諾貝爾物理獎1930年 錢德拉塞卡拉.拉曼爵士

    1930年的諾貝爾物理獎授予錢德拉塞卡拉.拉曼爵士(Sir Chandrasekhara Raman)以表彰他發現了以他命名的拉曼效應(Raman Effect)。

  • 啾頻脈衝放大技術的發展與應用

    回顧 1960 年第一台雷射被發明以來,至今已近一甲子,在其發明之後,雷射物理的研究與應用就急速成長,其影響範圍不僅及於科學研究,也深入工業技術與我們的日常生活。雷射光束相較於一般光源,有許多獨特的性質,例如非常高的相干性、明確的指向性、極高的強度、純淨的顏色 ( 極窄的頻寬 ) 或是非常短的脈衝時寬 ( 極寬的頻寬 ),全世界第一台的雷射 ( 紅寶石雷射 )[1] 就是以閃光燈管來激發的脈衝雷射。在雷射科技發展的初期,物理學家們的主要目標是要製造頻率非常純淨的雷射光,這種連續輸出、窄頻寬的雷射是發展高解析度雷射光譜學的必要工具,而這方面的研究成果也已多次獲得諾貝爾物理獎的肯定

  • 聚焦的雷射光 - 光鑷物理

    2018 諾貝爾物理學獎頒給了三位對雷射領域突破性發展有重要貢獻的科學家。其中在貝爾實驗室 (Bell Labs)付出了大半研究生涯的 Arthur Ashkin ,憑藉著「光鑷及其在生物領域的應用」個人獲得了一半的獎項,以96 歲高齡榮登諾貝爾獎最高齡得獎人。另一半的獎項則由 Gérard Mourou 和 Donna Strickland 兩人以「製造高強度且極短雷射脈衝技術」共同獲得。本文將會著墨於光鑷的發展和其在物理學中廣泛的應用。

  • 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。

  • 正子與電子的龜兔賽跑:正子激發磷光強度遠勝電子

    不過引發陰極發光並不是電子的專利。電子的反物質—正子,也有同樣的效果。在德國普朗克離子物理研究所的Eve Stenson和她的團隊,在最新的研究報告中比較同樣能量的電子與正子造成的磷光強度。實驗證實,正子能夠激發更亮眼的發光效應。

  • 令人困惑的質子半徑

    在2010年,Randolf Pohl的團隊以前所未有的精確度測量到質子的大小,但是觀測結果卻使他們困惑了。他們測量出的質子半徑(或是更精確地說,正電荷能夠拓展到多遠)是0.84飛米(注:1 fm=10^15m),比先前所測量出的數據少了0.04飛米。如此看來,質子的寬度似乎少了4%。

  • 地震?光纖報給你知

    他們將一條四公里長的光纖電纜淺淺地埋在地下20公分處。為了做比較,他們也在同樣的地方埋入地震儀。在一次芮氏強度3.8的地震發生後,他們將光纖上的壓力改變率轉換成地面的加速度後發現和地震儀顯示的強度和相位有非常強的相關性。

  • 以光窺腦-利用光學顯微鏡觀察大腦

    好奇心驅使人類不停地探索未知的知識,大至浩瀚無涯的宇宙,小至各種基本粒子,都充滿了迷人的魅力。以歷史記載來看,從中國的哲學家莊子 (西元前369-286年) 提出的濠梁之辯「子非魚安知魚之樂」,到西方哲學家笛卡爾 (René Descartes, 1596-1650) 提出「我思故我在」這些哲學論述,就知道理解大腦是大多數人都感興趣的方向。所以古代的哲學家們,即便沒有適合的工具及方法,也不停地透過各種論述來探索大腦。

  • (第一章)粒子、場和量子場

    一切物質皆由基本粒子組成。粒子物理學是一門研究基本粒子相互作用的物理學分支。從還原論角度看,粒子物理學是自然科學的基礎。在「粒子物理行」裏,我們會踏足粒
    子物理學的每個角落,包括粒子物理的基本概念、主要研究成果和一些有關歷史。

  • 烏賊球狀水晶體中的漸進式折射率是怎麼變出來的

    “凝膠化(Gelation)維持了頭足類動物眼睛裡的蛋白質密度的變化梯度,這防止了這些動物的眼睛產生像差。”

  • 如何用光線幫星星量體重?廣義相對論的實現

    星星有多重?長久以來,人類能夠直接量度其質量的恆星,只有我們的太陽。利用克卜勒行星運動第三定律,代入太陽系各行星的平均公轉軌道半徑和週期,即使是物學新手亦能輕鬆算出太陽質量。

  • 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。

  • 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。

  • 1919年諾貝爾物理獎:約翰內斯.斯塔克

    約翰內斯.斯塔克(Johannes Stark)的陽極射線和原子物理研究為他帶來1919年諾貝爾物理獎。可是,在第二次世界大戰之中選擇了納粹一方的他,被同盟國軍事法庭判罪,讓這個諾貝爾獎得奬者蒙上種族歧視之千古污名。

  • 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)。

  • 為什麼馬蠅不去叮白馬而蜻蜓喜歡黑色墓碑?

    其實「白馬不怕馬蠅叮」,背後的原理很物理。

  • 1917年諾貝爾物理獎:查理・巴克拉

    1917年的諾貝爾物理獎授與查理・巴克拉(Charles Barkla),以表揚他在進行X射線晶體散射實驗時發現了各種原子特有的發射光譜(emission spectrum)。

  • 1915年諾貝爾物理獎:布拉格父子

    如何能夠看見晶體中原子的排列?1915年諾貝爾物理獎授與兩位父子物理學家——威廉‧亨利‧布拉格(William Henry Bragg)和其子威廉‧羅倫茲‧布拉格(William Lawrence Bragg),因為他們歸納出布拉格定律,使科學家能夠得知各種晶體的原子結構。
     

  • 1914年諾貝爾物理獎:馬克斯・范勞厄

    如何證明X射線是一種電磁波動?1914年諾貝爾物理獎得主馬克斯‧范勞厄(Max von Laue)發現了X射線的繞射現象,證明了其波動性質。

  • 1912年諾貝爾物理獎:古斯塔夫・達倫

    1912年的諾貝爾物理獎,頒給古斯塔夫・達倫(Gustaf Dalén)。達倫發明了能自動調節燃點的海上指路浮標和燈塔,免去經常調節和維修的需要,保障了很多海上工作人員的性命。

  • 量子隱形傳送的突破為什麼還是無法讓我們如星艦船員一樣在宇宙間迷航?

    運用量子力學所揭諸的詭異「量子隱形傳送」特性:量子質點的「狀態」能在兩地間瞬間傳送,兩組研究團隊目前已經創下了量子隱形傳送的傳送距離記錄:其中一組是在加拿大卡爾加里地區用光纖傳送了光子的狀態6.2公里遠,另一組則在中國上海地區傳送了光子的狀態達14.7公里。

  • 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。

  • 用無線網絡熱點拍快照

    依據「物理評論通訊」(Physical Review Letters)刊出的結果,一個商業無限網絡(WiFi)路由器發射出的信號可以當做是一種雷達電波,可以用它產生發射台四周環境的影像。

  • 1908年諾貝爾物理獎:加布里埃爾・李普曼

    很多時候,我們都把擁有的視為理所當然,沒細心想過其實世界上並沒什麼是必然的。1908年的諾貝爾物理奬授予加布里埃爾・李普曼(Gabriel Lippmann),因為他發明了一種現代人看來理所當然的東西:彩色照相技術。

  • 1907年諾貝爾物理獎:阿爾伯特・邁克生

    1907年的諾貝爾物理奬授予阿爾伯特・邁克生(Albert Michelson)。邁克生的得奬原因是他改良了干涉儀(interferometer),現在被稱為邁克生干涉儀(Michelson interferometer)。今天回望,我們完全可以說如果沒有邁克生干涉儀,就沒有現代物理學和天文學。

  • 1905年諾貝爾物理獎:菲臘.萊納

    每一個我們習以為常的科學知識,都曾經是前沿的科學假設。例如X光顯影已成為日常生活中再普通不過的技術,這曾是倫琴得到1901年第一屆諾貝爾物理獎的前沿科學。1905年物理獎則頒給真空管的改造者菲臘.萊納(Philipp von Lenard),就是我們在倫琴文章中提到那一款Crookes真空管。

  • 1904年諾貝爾物理獎:約翰.斯特拉特

    在科學發展史上,不同學科的科學家合作研究往往能更有效地促進整體科學發展。1904年的諾貝爾獎就是證明:這一年的物理獎和化學獎分別頒發給兩位研究同一現象的科學家,他們是物理學家約翰.斯特拉特,第三代瑞利男爵(John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh)和化學家威廉.拉姆齊爵士(Sir William Ramsay)。