2018美國物理學會三月大會於洛杉磯─受邀講員卡塔米（Ehsan Khatami）在他寫滿了方程式的投影片一開頭，就秀出了一張小毛狗的照片。這位聖荷西州立大學(San Jose State University)的物理學家，指著那隻小狗圓圓的帶著憂傷的眼睛，說明了他是如何運用人工智慧─與Google分辨小貓和小狗相同的辨識軟體─來辨識在一個量子凝態模型中的各種相。

在第二章，我們討論了對稱原理和粒子的分類方法。可是，我們只把對稱原理應用在自由 粒子上，並沒有應用在粒子的相互作用上。在本章和未來幾章，我們會討論量子場論中描 述粒子相互作用的框架，以及對稱原理在粒子相互作用中的初步應用。

上一回阿文介紹了拉札爾‧卡諾以及薩迪‧卡諾的生平，今天就來說一說薩迪是如何靠著紙筆以及頭腦開創出一門新的學科：熱力學! 上次提到薩迪到馬德堡拜訪定居在此的父親拉札爾時，開啟了對蒸汽機的興趣。事實上，早在1712年英國工程師Thomas Newcomen就發明了蒸汽機，這種蒸汽機一開始大量使用在礦場中，用來將礦井裡的水汲出來。最初的蒸汽機原理是這樣的: 將蒸汽引入氣缸後閥門關起來，然後冷水被灌入汽缸，使得蒸汽凝結時產生真空。活塞另一面有空氣，活塞兩端的壓力差會推動活塞。而活塞聯結到一根深入豎井的杆來驅動一個泵。蒸汽機活塞的運動通過這根杆傳到泵的活塞來將水抽到井外。這種蒸汽機最大的問題是氣缸裡的蒸汽需要先冷凝，使活塞動起來，然後再加熱進行下一次推動，蒸汽的熱量都消耗在一冷一熱的過程中，不斷地將氣缸的溫度從低溫加到高溫，這使得機器的效率非常低。

阿文打從年輕時起就是華格納迷，尤其醉心於尼貝龍指環系列的大結局，諸神的黃昏Götterdämmerung 一劇中的最後一景，女主角Brünnhilde 騎馬奔入火中，以身相殉，而諸神所在Valhalla 則在烈焰中土崩瓦解，伴隨著激昂的音樂，一切都煙消雲散，令人不禁茫然自失，當布幕落下時，阿文就像莊子齊物論的南郭子綦，仰天而嘯，苔焉似喪其耦呢！有趣的是，世界崩解的景像，不單只出現在藝術家的想像中，就在諸神的黃昏首演前九年，一篇嚴謹的物理論文也透露出相同的感受，這篇論文的作者比華格納小了九歲，除了同在德語世界之外，其他不論是身家背景，學、經歷，還有個性嗜好都與華格納天差地別。但是兩人居然無獨有偶地，在十九世紀後半充滿樂觀情緒的歐洲社會中，表達出對宇宙前景同等悲觀的看法，實在是非常有趣的事情，且讓阿文將這位提出entropy (熵) 這麼奧秘難解的觀念的物理學家，克勞修斯好好地介紹給各位看官。

音樂劇「悲慘世界」，尤其是其中那首令人熱血澎湃的Do you hear the people sing? 應該是無人不曉吧。但是這首歌的背景不是法國大革命，也不是後來的七月革命，更不是二月革命。雨果筆下這場轟轟烈烈的革命，其實發生在1832年。這一場規模不大，短短兩天就結束的革命行動，卻因為雨果的生花妙筆而永垂不朽。
 

上一回阿文介紹了許文格建立可重整化的量子電動力學的過程，其實這只是他學術生涯的初期，他在哈佛大學物理任教了二十五年，這段期間他發表了一百二十多篇學術論文，大部分都與量子場論有關，這些論文充滿許文格的獨特風格，行文簡潔優雅但卻不易理解，往往必須咀嚼再三才能體會其中深意，再加上許文格他行事低調，所以他的許多貢獻多遭到忽視，阿文忝為許文格的徒孫，還在各校園教了幾年的量子場論，在此不自量力，試著將這些精妙的內容介紹給諸位看官，寫得不清楚的地方，還請大家海涵，也請方家賜教，不吝指正才好。

學界對川普政府提出，三年內要關掉位於羅徹斯特大學（University of Rochester）的Omega雷射設備一案表達他們的憂慮：「Omega雷射的使用者們想提醒政府，該設備一旦關閉不僅會壓垮成長中的高能量密度（high energy density，或HED）物理，同時也會削弱科學家管理和維護核武庫的訓練。」2019年美國能源部的慣性侷限融合（inertial confinement fusion，或ICF）計畫預算被刪減了兩成，其中衝擊最大的就是Omega雷射將被逐步關閉。ICF主要是為了達到點火（ignition）這個目標，簡單來說，就是希望可以讓核融合自給自足的持續下去，但是其中有七成的努力將隨著預算的刪減消失。

今年又逢戊戌年，一講起戊戌年，大家第一個想到的一定是一百二十年前那場搞得天翻地覆的戊戌變法，跟隨之而來的戊戌政變。大清為何要變法呢? 因為在甲午一戰中大清的陸軍海軍都敗在鄰國日本手上。這個結果不僅嚇壞了清廷，連旁觀的西洋人也覺得非常不可思議，因為清廷之前的自強運動所推動的各項建設，就質與量上都勝過日本的呀！我們從小在教科書中讀到「自強運動」儘是貶抑之辭，但是最近讀到歐陽泰的大作「火藥時代」，讓阿文我對這場以追求「船堅砲利」的西化運動大大地改觀哪。既然如此，清廷到底是輸在哪裡呢? 歐陽泰認為龐大但效率低落的清國政府組織是主要的原因。所以戊戌變法自有它的道理，但是在歐陽泰的書中更關心的是，西歐的軍事力量是在什麼時候決定性地壓倒了世界其他文明呢，而西歐勝出的關鍵又是什麼呢? 前一個問題一般都以拿破崙在1798年征服埃及為分水嶺，至於第二個問題，可沒這麼簡單了。史學家針對這個問題有各式各樣的看法。歐陽泰個人認為關鍵在於從十八世紀中葉開始，當東方的諸帝國偃武息兵之時，西歐各國卻展開一連串的戰爭，從1740年開始的奧地利王位繼承戰爭，緊接著七年戰爭，美國獨立戰爭，一路打到法國大革命所引發的歐洲各國與革命法國的戰爭等，這些戰爭引發了一場軍事技術的競賽，英國，法國，普魯士，奧地利等國都不斷地調整軍事組織，加強軍事訓練，努力製造性能更好的武器，使得西歐各國的武備在此時取得決定性的領先。歐陽泰特別強調歐洲之所以能在火藥製造與大砲設計取得關鍵性的發展，必須歸功於已經在西歐生根茁壯的強大的科學實驗傳統。各位看官別誤會，阿文在此可不是在重彈"科學救國"這種陳腔濫調，相反地，我們可以看到擁有一個成熟的科學傳統能夠在每個領域派上用場，而建立科學傳統靠的有慧眼的「伯樂」們以及順暢的晉升管道來拔擢人才，且讓阿文將西歐的砲利之道源源本本地介紹一番，各位看官自然會知道阿文所言不假！

記得在紐西蘭上師資培育課程時，有位教授帶了一個活動：以三十秒的時間，跟旁邊的人說你家住在哪裡。設計這個活動背後的理由很簡單，因為我們馬上都是要當老師的人，而老師的主要工作之一，就是把自己所理解與熟悉的知識內容，傳達給對該領域還不甚熟悉，甚至是一無所知的學生們。
 試想一下，你會怎麼跟一個陌生人說自己家的位置呢？如果不透過導航或Google地圖，我們應該都會從家裡附近著名的地標或地物開始，譬如某某學校、公園，或是百貨公司、商場等等，如果這位「學習者」知道你所說的第一個地標或地物，那麼你便可以逐漸深入細節到某個紅綠燈、超商、巷弄等等，然而，如果他不知道你所說的那一個地標，那麼你就得擴大範圍，到稍遠一點，一個更大的地標或地位，然後再逐漸縮小範圍。因此，教與學的雙方對於第一個地標的共識是很重要的，建立起這樣的連結之後，後續的學習才有可能發生，否則就只是「雞同鴨講」而已。
 

  傳說以前大科學家費米在原子彈試爆，氣流吹到的時候，隨手抓了把紙往天空一扔，又追著紙向前帥帥的跑了幾步，就估計出原子彈的爆炸能量。「為這個美好世界獻上祝福」這個動畫中，有個中二病[2]的大魔法師惠惠，很會(也只會)放爆裂魔法。這個爆裂魔法的能量有多大?跟原子彈比起來又是哪個威力強呢?
 

上次阿文開講提到波斯大學者Muhammad ibn Muhammad ibn al-Hassan al-Tūsī中年時藏身於阿薩辛控制的Alamut 要塞之中。可是當旭烈兀率領蒙古大軍橫掃西亞時，連易守難攻的Alamut 要塞都落入蒙古人之手。公元1256年阿薩辛派首領Rukn al-Din Khurshah 與蒙古談判失利後，要塞遭蒙古大軍包圍，幾天後Rukn al-Din Khurshah 向蒙古人投降。幸運的是al-Tūsī不但沒有淪為蒙古軍的階下囚，甚至成了旭烈兀的座上賓，甚至成了旭烈兀倚重的顧問呢。

「你有沒有任何遺憾？」我說。
費曼沒有一口回絕地說那不關我的事。他僵了一會。我心想，他會不會開始說研究量子色動力學的挫折。
但接著，淚水湧進他的眼裡。
「當然有，」他說。「我很遺憾可能沒有機會看著我女兒米雪兒[1]長大。」
  ——《費曼的彩虹》第21章