歷史 物理

  • 與諾貝爾獎擦身而過的物理學家們: 雖敗猶榮的競爭者(二)

    上回一口氣把給爾曼的五位競爭者都推上了舞台,這次阿文就放慢腳步,只介紹兩位物理學家給大家認識。他們的工作都與恆星內部的核融合有關。事實上,1967年的諾貝爾獎頒給漢斯·阿爾布雷希特·貝特(Hans Albrecht Bethe,1906年-2005年),得獎理由正是「他對核反應理論的貢獻,特別是關於恆星中能源的產生的研究發現」。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1949 湯川秀樹

    1949年的諾貝爾物理獎頒給日本物理學家湯川秀樹(1907-1981)。獲獎理由是他所發明的核作用力理論,特別是他理論中所預言的介子。他是第一位獲得諾貝爾獎的日本人。也是第二位獲得諾貝爾物理獎的亞洲人。獲獎當時日本百廢帶舉,人心凋敝,所以他的獲獎給當時的日本社會帶來莫大的鼓舞。

  • 與諾貝爾獎擦身而過的物理學家們: 雖敗猶榮的競爭者(一)

    前面一口氣寫了三篇被合作者丟包的諾貝爾獎遺珠之憾,這一次就稍微轉換一下情緒,來講五位與諾貝爾獎擦身而過的理論物理學家。他們的工作都與去年剛過世的給爾曼(Murray Gell-Mann, 1929-2019) 的工作相重疊。簡單地講,他們都是給爾曼的競爭者。他們研究的主題是所謂強子的結構與對稱性。雖然他們五人都沒有得到諾貝爾獎的肯定,但是物理界普遍還是認可他們的功績,而他們的人生固然少了諾貝爾獎光環的加持,但是一樣發光發熱,就讓阿文我為您一一介紹這五位物理學家。

  • 與諾貝爾獎擦身而過的物理學家們:被丟包的合作者(三)

    之前阿文一口氣介紹了七位與諾貝爾獎擦身而過的實驗物理學家,就讓我們換換口味,來聽一下這位理論物理學家心中的悲歌吧。他就是對建立量子力學與量子場論都有不朽功績的恩斯特·帕斯誇爾·喬丹(Ernst Pascual Jordan)。

  • 與諾貝爾獎擦身而過的物理學家們: 被丟包的合作者(二)

    上一回阿文提到了幾位共同研究者抱走諾貝爾獎,而自己卻被丟包的悲慘案例。沒想到寫著寫著,發現”苦主”眾多,一篇還寫不完,只好繼續搖筆桿,把這些滿腹心酸的”準得獎人”的故事呈現給各位看官們,還請各位賞臉讀下去:

  • 與諾貝爾獎擦身而過的物理學家們(一)

    人生最悲慘的事不是沒遇到幸運之神,而是與幸運之神擦身而過,就好像買彩卷,沒中獎摃龜,也就算了,但若是與頭彩就差那麼一號,那可真要嘔死人了。諾貝爾獎是學界莫大的榮譽,能夠得獎可是祖墳冒青煙的上等好事,許多人皓首窮經,無奈不蒙諾貝爾獎基金會的青睞,那也就罷了,但是就有人明明做出了不起的研究,合作的學者捧走了獎金獎牌,偏偏自己卻是秋扇見捐,那可真是足以令人捶胸頓足,呼天嗆地,潸潸流下英雄淚了。歷史上的確有好幾位非常傑出的物理學家,遇到這等倒楣事,就讓阿文一一細數給您聽聽。

  • 普及牛頓理論的功臣: 德薩古里耶

    牛頓毋庸置疑是科學史上最閃耀的巨星。「牛頓力學」更是從國中時代就一路糾纏著我們,讓大家咬牙切齒的棘手科目。牛頓理論在往後的兩百年內成為主宰物理界的”王道”,這些牛頓的支持者功不可沒。不過他們的名聲遠不如牛頓響亮,不要說是一般讀者沒聽過,就是物理科班出身的,也鮮有人知道他們的事蹟。阿文就趁這個機會,向各位看官介紹其中最重要的德薩古里耶,還請各位看官捧場。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1948

    1948年的諾貝爾物理獎頒給英國物理學家,帕特里克·梅納德·斯圖爾特·布萊克特(Patrick Maynard Stuart Blackett 1897-1974)。獲獎的理由是「改進了威爾遜雲霧室以及由此在核物理和宇宙射線領域得到的發現」。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1947愛德華·維克托·阿普爾頓爵士

    1947年的諾貝爾獎頒給了英國的物理學家愛德華·維克托·阿普爾頓爵士(Sir Edward Victor Appleton 1892 – 1965) 。得獎理由是「對高層大氣的物理學的研究,特別是對所謂阿普爾頓層的發現」。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1946珀西·威廉斯·布里奇曼

    1946年的諾貝爾獎頒給美國的物理學家珀西·威廉斯·布里奇曼(Percy Williams Brigman,1882年-1961年),他是因為他所發明,產生超高壓的裝置,以及他在高壓物理學領域中的各種新發現而得獎。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1973江崎玲於奈

    1973年的諾貝爾物理獎就是頒給三位將量子穿隧效應(Quantum tunnelling effect)應用到半導體物理學、超導體物理學相關領域的物理學家:出生於日本的美國籍物理學家江崎玲於奈(出生於1925年3月12日)與出生於挪威的美國籍物理學家伊瓦爾·季埃弗(Ivar Giaever,出生於1929年4月5日)兩人因「發現半導體和超導體的隧道效應」而各得到四分之一的獎金。英國物理學家約瑟夫森(Brian David Josephson,出生於1940年))則因 「理論上預測出通過位能障壁的超電流(supercurrent)的性質,特別是被稱為約瑟夫森效應的現象」而得到另外一半的獎金。值得一提的是是得獎的當時,這三人都不是大學裡的教授,江崎玲於奈當時任職於IBM,而賈埃弗則是在通用電氣工作。至於約瑟夫森當時還是劍橋的講師(reader),他在得到諾貝爾獎後才被升為教授。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1938恩里科·費米

    1938年的諾貝爾物理獎頒給了義大利物理學家恩里科·費米(Enrico Fermi, 1901-1954),得獎理由是「證明了可由中子輻照而產生的新放射性元素的存在,以及有關慢中子引發的核反應的發現」。不過當時費米並沒有製造出新元素,而是造成了核分裂,這是諾貝爾物理獎惟一犯錯的一次。不過費米做為二十世紀最偉大的物理學家之一的歷史地位並沒有因此動搖。他是最後一個能同時在理論與實驗都有卓越貢獻的重量級物理學家。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1937柯林頓‧戴維森

    1937年的諾貝爾物理獎頒給在貝爾實驗室任職的美國的物理學家柯林頓‧戴維森 (Clinton Davisson,1881-1958) 和英國亞伯丁大學的物理教授喬治·湯姆森 (Sir George Thomson,1892-1975),他們各自在1927年發現了電子繞射現象,證實了法國科學家德布羅伊的”物質波”假設,這個假設在量子力學發展扮演著極為重要的角色。德布羅伊早在1929年就得到諾貝爾物理獎的肯定。證實這個假設的兩位實驗物理學家也在八年後得獎,稱得上是實至名歸。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1945沃夫岡·恩斯特·包立

    1945年的諾貝爾物理獎頒給了生於奧地利的瑞士籍物理學家沃夫岡·恩斯特·包立(Wolfgang Ernst Pauli,1900年-1958年),獲獎理由「發現不相容原理,也稱包立原理」。但早在得獎之前,包立早已是物理界的傳奇人物。他以對有欠嚴謹的新理論給予辛辣無情的批評而聞名。包立甚至被波爾譽之為「物理學的良知」,包立曾把某篇論點有漏洞的論文稱之為「徹底錯誤」(德語:Ganz falsch)。但這還不是最淒慘的,有一次他對針對某位年輕物理學家的一篇論文發表的評價是「這個連錯誤都算不上(Not even wrong)」,這句話後來成為了物理學家常用來挖苦的行話。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1944

    1944年的諾貝爾獎頒給美國物理學家,以西多爾·艾薩克·拉比(Isidor Isaac Rabi),獲獎理由是「使用共振法來記錄原子核的磁性」。大家熟悉的醫療診斷利器:核磁共振成像(MRI),這項技術的基礎正是拉比所開創的核磁共振(NMR)。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1943年奧托·斯特恩

    諾貝爾物理獎從1940年到1943年都沒有頒發,直到1944年諾貝爾委員會才宣布將前一年的諾貝爾物理獎頒給了德國裔的物理學家,奧托·斯特恩(Otto Stern,1888年-1969年)。他在1944年才領到獎。他獲獎的理由是「對分子束方法的發展以及對質子磁矩的發現」。但是他最為人稱道的還是1921年到1922年期間完成的斯特恩-革拉赫實驗(Stern–Gerlach experiment)。事實上,斯特恩在得獎前被提名了八十二次!而革拉赫與斯特恩一起被提名二十七次,革拉赫還曾與查德威克,約里奧 居禮一起被提名三次,但始終無緣得獎。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1939年  恩內斯特‧奧蘭多‧勞倫斯

    1939年的諾貝爾獎頒給了美國的物理學家,恩內斯特‧奧蘭多‧勞倫斯 (Ernest Orlando Lawrence,1901-1958)。得獎的理由是「發明和發展迴旋加速器,並以此獲得有關人工放射性元素的研究成果」。什麼是迴旋加速器?它是一種通過高頻交流電壓來加速帶電粒子的儀器。利用帶電粒子轟擊原子靶是惟一獲得原子核資訊的方法,但因原子核帶有正電荷,它會排斥其他帶正電荷的粒子 (如α粒子)。想要瞭解原子核的結構,就需要將原子核撞開來。所以科學家需要產生帶有高能量,至少數百萬電子伏特量級的粒子束,才有辦法分解原子核。加速器發明之前,科學家只能仰賴天然的放射源,這使得原子核的研究受到很大的限制。而勞倫斯所發明的迴旋加速器能讓粒子束帶有天然放射源望塵莫及的高能量,自然打破了這個限制,使得原子核物理的進步一日千里。日後迴旋加速器更在基本粒子的研究扮演關鍵的角色,成為二十世紀最具威力的科學利器。

  • 發明萬花筒的蘇格蘭光學家:布魯斯特

    與法國啟蒙運動一樣,蘇格蘭啟蒙運動的學者們也編纂了一部包羅萬象的百科全書,《大英百科全書》(又名「大不列顛百科全書」)正是蘇格蘭啟蒙運動的產物,它於1768年至1771年間在英國愛丁堡首次問世,立刻受到廣大讀者的歡迎,且出版規模日漸擴大。相較之下,雖然法國的《百科全書,科學、藝術和工藝詳解詞典》雖然在思想史上因其大膽的唯物論主張而名留青史,但是《大英百科全書》可是到現在都不斷在修改調整而廣為人使用著呢。而這一次阿文要介紹的這位科學家,就曾做過《大英百科全書》的編者,他就是發明萬光筒的科學家大衛·布魯斯特爵士(Sir David Brewster)。

  • 真假難辨:考夫曼–布赫雷爾–紐曼恩實驗

    現在的報章雜誌上常看到一些討論社會現象的文章,討論的雙方往往各執一詞,最後常會出現一句神來之筆: 拿數據來說服我! 或是”數據會說話”之類的說詞。阿文忝為自然科學的從業人員,每次聽到這種數據至上的論調,心中難免要反唇相譏一番。因為阿文深深地體會到,看待數據的方式,甚至拿來解讀數據的理論,根本無法與數據本身分開來看待。片面地拿幾項數據大作文章,以自然科學從業人員的眼光來看,其實一點說服力也沒有。說到這裡,恐怕有人要不服氣了,科學論文不就是一堆數據與圖? 科學家不就是看圖說故事? 這誤會可就大了,科學家通常是先有故事再看圖,甚至是故事決定數據怎麼表現,圖怎麼畫的。這麼說可能有看官要不服氣。先別急,讓阿文告訴您一個歷史上的例子,您就知道阿文並非信口開河,字字句句都是言之有據!這個例子是就是在科學史上頗享盛名的考夫曼–布赫雷爾–紐曼恩(Kaufmann-Bucherer-Neumann)實驗。

  • 期表背後的物理學家(六) 愈來愈長的周期表(下)

    上次阿文介紹了整個鑭系元素被合成的過程。接著科學家再接再厲又合成了整個第七個週期。這一次阿文要將從第一百零四號元素到一百一十八號元素的發現過程講過一輪。還請各位看官仔細瞧瞧。

  • 週期表背後的物理學家(四)巧奪天工的人工合成元素

    上一回阿文介紹了物理學家如何從擁有不尋常放射性的礦石去尋找新的化學元素。而1930年迴旋加速器 (圖一) 問世,讓物理學家能利用迴旋加速器產生高能量的粒子來撞擊原子核,產生新的元素,這可以說是實現了自古以來煉金術士點石成金的夢想呀!不過點石成金這檔事,說得容易,做起來卻是困難重重,所謂閃閃發光未必是黃金。

  • 週期表背後的物理學家(五) 愈來愈長的週期表 (上)

    大家都學過週期表,但是你有注意過原子序最高的是哪一個元素嗎? 如果你去翻你國中化學課本裏的週期表,跟現在的週期表相比,居然少了好多元素呢!如果你在家裏的舊書堆,找到哥哥姐姐甚至叔叔阿姨用過的化學課本,你會赫然發現他們當年讀的週期表還更短呢!

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1936

    1936年的諾貝爾物理獎頒給了發現宇宙射線 (Cosmic ray) 的奧地利科學家維克托·赫斯 (Victor Hess,1883-1964) 與發現正子的美國科學家卡爾·戴維·安德森(Carl David Anderson, 1905-1991)。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1935

    詹姆斯·查德威克證明中子的存在,讓科學家能夠探索原子核的內部,開啟了原子能時代的大門。

  • 朝永振一郎的落語人生

    阿文前一陣子觀賞了日劇"昭和元祿落語心中",這是一齣描寫二戰前後一對落語師兄弟之間愛恨情仇,還一路糾纏到第二代的精彩故事。所謂的"落語"是日本的一種傳統表演藝術,就形式上與我們的"單口相聲"類似,但是其實落語家(稱為高座」(こうざ)的一舉手一投足都有講究,講的故事雖然都有固定的情節,但是每個"高座"都各有特色,而且這些落語的故事情節又長又複雜,而且有許多趣味都與日語的特色有關,阿文也只能看著字幕,多少揣摩裡面的故事,然而高座厲害之處在於他們的表情與聲調自有他獨到之處,看了這齣日劇之後,像是"野曝" "芝濱" "品川心中"乃至於劇中主角最擅長的"死神"的這些橋段,都讓人為之著迷,真的算得上是"博大精深"的一門藝術。但是你聽說過有人能用德語表演"落語"嗎? 乍聽之下還真叫人吃驚,這簡直像是用義大利語唱歌仔戲一樣嘛。但是確有其人,而且還是為鼎鼎大名的物理學家喔! 他就是本文的主角:朝永振一郎。

  • 索末菲:承先啟後的理論物理大師 (下) 著書誨人終不倦

    上一篇阿文已經介紹了德國的理論物理大師阿諾德·索末菲 (Arnold Sommerfel) 的前半生,接下來要接著介紹他的後半生。他在退休之前,始終活躍在研究的最前線,光是數算一下掛著他大名的科學名詞像是Drude–Sommerfeld model, Sommerfeld -Zenneck surface wave,Grimm–Sommerfeld rule 以 Sommerfeld–Kossel displacement law 等等就知道他有多麼地活躍了,而且其中有許多成果還是他與學生一起發現的,接下來就讓阿文簡單地述說一番關於索末菲與他眾多成就非凡的學生之間的點點滴滴吧。

  • 氣體運動論與波茲曼(下) - 寧靜海岸

    波茲曼認識到很多的微觀分子分佈狀態會表現出相同的系統巨觀性質,他假設每一個微觀態出現的機率相等,於隔年發表<Probabilistic Foundations of Heat Theory>,其中著名的就是刻印在自己墓碑上的式子,S = k·logW。

  • 氣體運動論與波茲曼(上) - 大師起波瀾

    波茲曼循著物理脈絡完成著名的馬克士威爾-波茲曼分佈函數。波茲曼的推理首先假設:由於固定的總能量要分配給一定數量的氣體分子,故每一種能量的排列組合,其機率是相等的。

  • 氣體運動論前傳 - 寂涼先行者

    路德維希·波茲曼的成名作是1868年氣體分子速率的馬克士威爾-波茲曼分佈函數,使氣體運動論 (kinetic theory of gases) 往前跨一大步。馬克士威爾曾致函洛施密特,稱許他的學生有如此卓越的成果。

  • 發現自然之美:諾貝爾物理獎1933

    薛丁格的貓思想實驗,旨在凸顯量子力學的奇妙特性「量子態疊加」。在微觀的量子領域中,粒子不再擁有確切的位置和速度,這些宏觀的物理量被機率所描述。