上次阿文介紹了兩本source book，談到了從舊量子論到發展出矩陣力學的那一段過程，這次要接著介紹從矩陣力學到量子場論的這一段發展歷程，順便再介紹另外兩本source book。

 

今年適逢元素週期表問世一百五十周年，雖說這是化學的一大盛事，但是仔細想來，這週期表背後其實也藏著好多物理學家的心血呢，且讓阿文我一一揭露，讓各位看官看個分明。

今年(2019)適逢周期表問世一百五十周年紀念。雖說周期表的出現是化學史上一座重要的里程碑，但是整個周期表背後蘊含著許多物理學家的心血。像是之前介紹的斯克沃多夫斯卡．居禮所發現的釙與鐳。發現第一個惰性氣體的也是位貨真價實的物理學家，而且他還因發現了這個發現而榮獲1904年諾貝爾物理學獎。他就是第三代瑞利男爵，約翰·威廉．斯特拉特(John William Strutt, 3rd Baron Rayleigh)，他接續英年早逝的馬克斯威爾而成為第二任卡文迪希實驗室主任。今年(2019)適逢瑞利男爵逝世百年，物理在這百年內固然有著飛躍的發展，然而瑞利男爵所留下的智慧結晶，不僅在物理，也在地質，土木工程，無線電通訊等，依然有著舉足輕重的影響力，就讓阿文我為您介紹這位名聲不甚響亮的英國物理學家吧！

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。
 

「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」。

圖一

重力波大年表

1901-1966年諾貝爾物理獎揭秘檔案

一張圖讓你快速了解什麼是暗物質與暗能量！
從圓餅圖就可以發現，生活所見的物品只佔了很小的一部分，宇宙中充斥著更多科學家們尚未了解的物質。

物理雙月刊獨家獲得日本文部科學省 科學技術週間授權翻...

「從望遠鏡發現新天象（一六〇九年），到顯微鏡發現微菌（一六七五年）， 這五六十年之間，歐洲的科學文明的創造者都出來了。」 「我們看了這一段比較年表，便可以知道中國近世學術和西洋近世學術的劃 分都在這幾十年中定局了。」 ——胡適《治學的方法與材料》

進入到數位資訊時代，人類的生活越來越離不開數位裝置的輔助。無論是個人的工作學習，娛樂常用的電腦，甚至社交往來所依賴的行動裝置，都因為數位裝置強大的計算效能，已經滲透到現代人們生活的每一個角落。不僅如此，最尖端的人工智能與大數據分析要能充分發揮功用，其實非常依賴巨大的計算能力。然而，人類目前對於提升數位計算的能力，都必須得靠增加電晶體在晶片上的數量；所以，

“    工程師必須不斷地縮小電晶體內二極體的尺寸，以趕上『摩爾定律』約每兩年電晶體數目增加一倍的速度。這樣追求積體電路微縮化的過程，終究會使得電晶體電路太細小且太過緊密，此時傳導的電子將依循『量子穿隧效應』逃逸出電路的侷限而相互干擾，造成數位電路中的 0 和 1 很難被清楚的定義；接下來，在不到十年的時間產學界將面臨到積體電路微縮化至三奈米 (10-9 公尺 ) 的製程極限。”

I. 積體電路發展的過去與現在:

1958 年 9 月 12 日，美國德州儀器公司 (Texas Instruments) 的 Jack Kilby 演示了一種工作積體電路 (Integrated Circuits, ICs) 的新穎概念，該積體電路是屬於一種相移振盪器，是使用由單片鍺 (Ge) 元素所製作而成的電晶體 (transistor)、電阻器和電容器元件所構成，並借助『外部』細小的金線將該元件連接到所使用的電路中 [1]。數個月後，於 Fairchild Semiconductor 工作的 Robert Noyce 提出了一種單片積體電路的『概念』，該積體電路的設計基於一平面化的架構，使用矽 (Si) 元素與鋁導線，並將其共同沉積於具有二氧化矽絕緣層的矽晶圓表面，透過鋁導線的嫁接連接數個不同電路元件 [2]。時隔兩年，這樣的共平面積體電路設計的概念，於 1960 年由 Fairchild Semiconductor 公司的工程師團隊將其具體實現，至此，電子元件的連接由以往的各個導線相連而達成工作目標，發展至同一塊基板材料上實現其積體電路功能。1968 年 7 月份，Robert Noyce 更和其合作夥伴以整合式電子元件 (Integrated Electronics) 為名，創建全球最大的半導體積體電路公司：英特爾 (Intel)。1970 年代,該公司所推出的第一款積體電路單元，將 2300 個電晶體製作於12 mm2 基板上。若將一個電晶體類比為一個人，當時積  體電路中電晶體的密度概念，就如同一座小型音樂廳擠入滿堂的人潮一般 ( 如圖 1 左側圖所示 )；六十年後的當代，這樣積體電路的概念，已經能將超過13億 (1.3 billion) 個電晶體微縮製造於十倍大的基板上 (122 mm2)，這巨幅演進的過程如同將全中國大陸的人口，擠入十座1970 年代的小型音樂廳一般 ( 如圖 1 中右側所示 )。