新知 物理
-
黏彈性流體的無殘留分離法
流體的彈性性質，是讓旋轉的噴嘴能夠快速且完全注出流體的原因所在
-
照亮在深海中凝膠狀的生命
許多透明的動物依靠著由它們自身的黏液所搭建的結構生存。研究人員正使用配有雷射的機器人，來研究水下深處的這些生物。
-
量測物體表面酸鹼度的顯微鏡
原子和分子——組成我們周圍一切事物的無形成分——隨著它們的大小及數量的增加而快速地變得複雜。一個僅由兩個原子所組成的分子可能在多種旋轉、振動和電子組態中的任何一種，每種組態在化學反應中可能具有不同的表現。藉由雷射及分子束，物理化學家可以獨立製備和量測多種不同的組態，進而精細地剖析氣相分子的反應動力學。
-
我們在車內呼吸的空氣
在您的日常通勤中，潛藏著疾病傳播的複雜流體動力學途徑。您所乘坐及開窗的位置可能會增加或是降低空氣傳播感染的風險。
在您閱讀這句話時所進行的那一次呼吸中，您吸入的空氣曾經穿過所有前人的肺部。這項事實提醒了我們流體驚人的能力：空氣可以傳播和擴散其所攜帶的顆粒。在COVID-19疫情盛行的期間，我們都意識到了該疾病透過空氣傳播的可能性。儘管如此，若我們處在通風良好的戶外環境中，在社交活動時所交換的空氣膠或是空氣中的顆粒數量相對是較少的。 -
一種青蛙找到了雞尾酒派對問題的解決方案
樹蛙肺部的機制可幫助牠們在自己物種的呼喚聲中，過濾掉環境中的噪音以及來自其他兩棲動物的聲音
-
威士忌之網：波本威士忌(Bourbon)的蒸發指紋
用水稀釋過的美國威士忌小液滴蒸發後，會留下自組的網狀圖案，這在蘇格蘭威士忌或白蘭地中是發現不到的。
-
斷裂之際，與裂縫相距遙遠的分子也遭波及
只要你曾用一根細針刺氣球，那你應該知道會發生什麼事：原本細小的破口迅速成長為一個或多個裂縫，擴散遍及整個氣球表面。
-
角度無關的結構色指南
說到在麻薩諸塞州常見的藍樫鳥( Blue Jay，又名冠藍鴉)，牠身上的藍是比較像大海還是更近似於藍天？在海洋裡，紅光會被吸收，而藍光則是被散射出來到我們的眼中；在天空裡，大氣中的藍光會比紅光散射地多，這是一項被稱為「瑞立散射」(Rayleigh scattering)的過程。根據史丹·泰基拉(Stan Tekiela)的眾多野生指南，藍樫鳥既不像海洋也不似天空。「羽毛裡少了藍色的元素，」史丹·泰基拉說，「而折射的陽光會散射出藍色的光。」
-
閃耀奈米鑽石製成細胞內溫度計
利用「氮 - 空缺中心」(Nitrogen-vacancy centers)的電子自旋，並仔細追蹤其中心，研究人員可量測到小至0.22°C的溫度變化。當鑽石形成，偶爾會有氮原子搶走了在鑽石晶格中，空碳位旁的碳原子位置。研究人員稱這類的雜質為「氮-空缺中心」(Nitrogen-vacancy centers, NV)，且通常他們會故意將這類的雜質添加到鑽石晶格中以應用在各方面的技術，例如：作為量子資訊技術的一部分，或是作為微小的生物感測器。
-
私人部門加速發展量子電腦
在量子電腦的研究剛起步之際，懷疑與批評對相關的研究人員是家常便飯。二十年前，理論物理學家Susan Coppersmith（現任職於澳洲新南威爾斯大學）就曾被名聲顯赫的物理學家告誡：不要再浪費時間，量子電腦的錯誤修正太過困難，絕對不會成功。不過，研究上的實質進展，已經讓人們的態度有所轉變。
-
機械外力促使浮游植物散發萬丈光芒
英國博物學家亨利·貝克(Henry Baker)在1753年發現了會散發磷光而「使海洋燃燒」的生物，例如圖1所示在台灣沿海散發的光芒，這項發現讓航海探險家深深著迷了幾個世紀。貝克的精湛顯微鏡技術讓他可以辨認出一種「發光的單細胞生物」──夜光藻(Noctiluca scintillans) ──在受到船首或船槳等擾動時會發冷光。與生活在海洋或是淡水環境中的夜光藻、鞭毛藻，以及其他細菌發光的生化過程相關的研究發展得非常迅速。但最後觸發生物體發光的機制是什麼？在1920年，美國動物學家E.牛頓·哈維(E. Newton Harvey)評論道：「這個問題必須仰賴物理學家出面解決。」
-
大西洋裡的無脊椎動物走錯了方向
為什麼隨著海洋變暖，海底動物會遷移到更熱的水域？
-
雷射光譜學：研究π介子的新方法
目前最頂尖的原子鐘利用原子共振的頻率來測量時間，其不準度大約只有10＾-18。也就是說，如果讓這座時鐘從宇宙誕生就開始運轉，到現在累積的誤差也不會超過一秒鐘。原子鐘能有如此驚人的精準度，得歸功於雷射光譜學。
-
實驗室等級的可攜式原子鐘
愛因斯坦的廣義相對論宣稱重力會將時間通道變慢，所以在海平面的鐘走得會比山頂的鐘還慢。這個理論也可以預測這兩者之間的差異，也就是大家熟知的重力紅位移。不過要完整地描述這宇宙 ー 例如可以將重力與其他基本力統一起來的理論 ー 可能還是需要多少修正一下將愛因斯坦的理論。理論的預測如果被精準地測量可以發現實際與預測值的差異且有利於找出哪些修正是需要或不需要的。
-
最速泳者的秘密：鯊魚表皮如何對抗阻力
藉由翻起身上的鱗片，鯊魚能夠抑制身旁的尾流中形成渦流，減少游動時的阻力。
-
量子運算：纏結態與閘傳送
纏結的信使粒子幫助離子位元進行遠距離的閘運算
-
冥王星:「Error 404–找不到古柏帶天體碰撞」
透過重力的知識來建立模型,天文學家相當了解直徑數十公里的天體如何組成直徑數千公里的行星並演化成今天的太陽系。但星際氣體和塵埃之間的重力小得可憐,它們到底如何組成直徑數十公里的天體呢?這是讓天文學家們頭痛已久的問題
-
氙元素的同位素訴說了地幔裡揮發性再循環的故事
現今的地幔（地函）將來自地殼與地表的揮發性物質再加工。但是在過去的幾十億年裡卻不是這麼回事。
-
元素的起源︰從地水火風到B2FH
「這世界是由什麼組成的？」這問題從古代就一直縈繞於人類的心。而古人猜想宇宙由四種或五種元素組成，這些元素可能是「地、水、火、風」，也可能是「金、木、水、火、土」
-
利用PCM重新定義離地球最近行星
一提到距離地球最近的行星，你會想到誰呢？大部分的人會很直覺地回答：「金星。」從中學起，或是更早，「水金地火木土天海」的太陽系行星排列口訣早已深植我們的心，但近來有科學家經過模擬發現，平均而言，距離地球最近的行星竟是水星。
-
第三代重力波探測器︰讓重力波參一腳進宇宙學吧！
重力波的加入始於3年前的2015年9月14日，當天歐美兩地宣佈偵測到重力波，成為全球一時佳話。其後的2017 年 8 月 17 日，兩顆中子星結合時發出的重力波亦成功被偵測。
-
原來，南極洲並未與世隔絕
南極的生命非常地與眾不同：除了我們熟知的企鵝、海豹和其他大型動物之外，這片地球上最南端的陸地和水域也孕育了特有的苔蘚、地衣、水藻、魚類和無脊椎動物社群。這裡的生態系統可以說從18,000年前的末次冰盛期（Last Glacial Maximum）結束後幾乎就與世界脫鉤了。
-
SI制單位的嶄新面貌
在21世紀的今天，常用的質量單位（公斤）是以存放於法國巴黎的鉑銥合金標準原器所定義，但以此類人造原器做為基本單位的定義會有許多缺點（例如：現任鉑銥合金與其複製品因不明原因以每年0.5微克的誤差逐年增加，而今誤差以累積至50微克，使一公斤的標準逐年變動）。因此有必要以新的方式定義基本單位，而新的SI制單位必須滿足不隨時間而變化的特性，方能做為科學上精準量測的依據。
-
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。
