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【極端氣候系列報導】(一):屢創新高的地表溫度

【極端氣候系列報導】(一):屢創新高的地表溫度

極端氣候系列報導(一):屢創新高的地表溫度
自由撰稿者 林如雲編譯 / 中央研究院地球科學研究所研究員汪中和 責任編輯

氣溫頻頻創歷史新高是最容易被注意到的極端氣候現象。2014年全球氣溫打破以往的紀錄,根據英國氣象局自1850年以來的觀測結果,2014年全球地表的平均溫度比1960年到1990年的平均溫度高出攝氏0.57度。但這一項歷史記錄在2015年已被超越,2015年全球地表的平均溫度又比這30年的平均溫度基準值高出攝氏0.75度,刷新了2014年的記錄1。然而英國氣象局在2016年一月公布的預測,2016年地表的平均溫度預計會再上升攝氏0.84度,將會續創歷史新高。從氣象觀測記錄和科學家的前瞻分析來看,全球暖化的腳步不但沒有停歇,反而還在加速,使得研究氣候暖化現象的學者倍感焦慮且憂心重重。由於2000年至2013年間地表溫度的升溫幅度不大,有些科學家認為地球暖化的腳步已經放緩,但目前觀測資料所顯示的結果,這個暖化放緩的論點已經不起考驗了。

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【極端氣候系列報導】(二):波波湖蒸發了

【極端氣候系列報導】(二):波波湖蒸發了

極端氣候系列報導(二):波波湖蒸發了
自由撰稿者 林如雲編譯 / 中央研究院地球科學研究所研究員汪中和 責任編輯

連結:極端氣候系列報導(一):屢創新高的地表溫度

受到全球暖化的影響,聖嬰現象的變化日趨極端化,頻率越來越高,規模也逐漸增強。聖嬰現象的極端化趨勢對人類的影響越來越大,不僅讓天氣越來越熱,也在某些地區造成嚴重乾旱的現象。最近玻利維亞波波湖的乾涸引發世人的注意,就是乾旱現象典型範例。

玻利維亞當局是在2015年12月正式宣布該國的波波湖已完全蒸發乾涸。波波湖位於玻利維亞海拔3700公尺的半乾旱平原,湖的範圍大概有兩個洛杉磯地區的面積,是長年受氣候變化影響的敏感地帶。這個淺鹽湖過去也曾經一度短暫乾涸,之後再次獲得冰河挹注的水源而復生。但是自從安地斯山冰河因暖化而消融後,波波湖的水源跟著消失,整個湖漸漸走向乾涸的命運。而周期性聖嬰現象日趨極端所引發的乾旱效應,正是波波湖最終枯竭的主因。

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【極端氣候系列報導】(三):暴風雪和豪大雨

【極端氣候系列報導】(三):暴風雪和豪大雨

極端氣候系列報導(三):暴風雪和豪大雨
自由撰稿者 林如雲編譯 / 中央研究院地球科學研究所研究員汪中和 責任編輯

連結:極端氣候系列報導(二):波波湖蒸發了

全球暖化及聖嬰現象的極端化不僅使得地球表面的平均溫度不斷上升,讓玻利維亞的波波湖蒸發消失,也帶來了我們從未想到的現象 ─ 暴風雪和豪大雨。

2016年一月暴風雪襲擊美國東岸,這場暴風雪的強度極為罕見,紐約甘迺迪機場在1月23日就下了77公分厚的大雪,是當地有史以來單日下雪的最高記錄。由這場暴風帶來的連環車禍,或因室外剷雪引發的心臟病,造成近30人死亡。

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【極端氣候現象系列報導】結語:積極準備 防範未然

【極端氣候現象系列報導】結語:積極準備 防範未然

聖嬰現象系列報導〈結論〉:積極準備 防範未然
自由撰稿者-林如雲編譯 / 中央研究院地球科學研究所研究員汪中和 責任編輯

連結:極端氣候系列報導(三):暴風雪和豪大雨

在介紹聖嬰現象對人類所造成的影響後,許多人也許會問:我們可做什麼來防止聖嬰現象的形成嗎?

答案是:我們無法阻止聖嬰現象的發生,但我們確可以將聖嬰現象所造成的傷害減到最低。

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【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】丁院士研究的歷史意義

【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】丁院士研究的歷史意義

丁院士研究的歷史意義
中央大學物理系 張元翰教授

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照片為丁院士提供,請勿任意轉載。

丁肇中院士從事粒子物理研究近 60 年,進行多項重要的實驗,獲得空前的成果,也得到了諾貝爾獎的肯定。在粒子物理領域裡,他數度開創新局,做出前人無法想像的發現。對物理的貢獻,已經成為一個傳奇。他的研究方法與對問題的取材,影響深遠,隱隱形成一個流派。丁院士物理研究的歷史價值,至少可以從以下三方面來看:

對物理的影響

丁院士獲得諾貝爾獎的工作,是發現了 J 粒子。這個發現對後續粒子物理的進展有劃時代的影響,被稱為粒子物理的 November Revolution (十一月革命)。會被稱為「革命」,就在於這個發現造成多方面的突破,形塑了現代的基本粒子理論。在 J 粒子發現之前,粒子物理正處於一個相對混亂的時刻。當時夸克理論和電弱作用理論已被提出,成功地解釋了許多現象。但是,很多人並不認同夸克是一個實體存在的粒子,而夸克只有三種的想法深植人心。電弱作用理論則仍有缺陷,跟某些實驗結果有重大的出入。另外,強作用力的理論(量子色動力學)也已經存在,卻沒有一個好的系統可以驗證其預測。

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【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】1976年諾貝爾物理獎官方新聞稿

【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】1976年諾貝爾物理獎官方新聞稿

1976年諾貝爾物理獎官方新聞稿
國立臺灣大學科學教育發展中心特約編譯 葉承効 / 中央大學物理系教授張元翰 責任編輯

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照片為丁院士提供,請勿任意轉載。

瑞典皇家科學院(The Royal Swedish Academy of Sciences)決定將 1976 年的諾貝爾物理獎頒給美國史坦福直線加速器中心的伯頓.里克特(Burton Richter)教授與美國麻省理工學院的丁肇中教授,以表彰他們在發現一種新的重基本粒子中所進行的開創性研究。

以對基本粒子的研究共享諾貝爾物理學獎殊榮

今年的物理獎頒發給探究物質最基本組成單位的研究,這個單位甚至比原子與原子核還小。根據愛因斯坦著名的質能等價定律,$$E=mc^2$$,創造重粒子需要大量的動能,而且能量必須非常集中。這次獲獎的兩個實驗是分別在兩個世界最大的粒子加速器中獨立進行。丁肇中和他的研究員將他們自己的偵測器與布魯克海文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory)的質子加速器相連接。加速器的直徑約為 200 多公尺,而丁肇中的團隊所使用的偵測器,長度將近 15 公尺。里克特團隊的偵測器則是與位於史坦福直線加速器中心,長達三公里的直線電子加速器相連。里克特的儀器太過龐大,因此無法放在室內。在探測極微小的物體時,大型的顯微鏡是必需而且無可避免的。為了看到最小的物體,我們需要最大的偵測器。

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【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】丁肇中院士介紹

【丁肇中獲頒諾貝爾物理獎40週年專題】丁肇中院士介紹

丁肇中院士介紹
國立臺灣大學科學教育發展中心張忻郁 編譯 / 中央大學物理系教授張元翰 責任編輯

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照片為丁院士提供,請勿任意轉載。

丁肇中教授 1936 年出生於美國密西根州的安娜堡 (Ann Arbor) 。他的父母為研究工程學的丁觀海教授和專攻心理學的王雋英教授,當時都在密西根大學訪問。他們全家回到了中國後,由於當時正逢抗日戰爭,生活很不穩定,因此並未接受完整的教育。直到十二歲來台,丁肇中才開始進入正規教育體系。他先後就讀竹南國小,台中大同國小,成功中學,建國中學,以及成功大學。在成大只待了一年,便隻身前往美國,進入密西根大學,於 1959 獲得物理與數學學士學位,1960 及 1962 年分別獲得物理碩士和博士學位。

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化學傳記:法拉第不為人知的一面(最終回):晚年的法拉第

化學傳記:法拉第不為人知的一面(最終回):晚年的法拉第

化學傳記:法拉第不為人知的一面(最終回):晚年的法拉第
東京大學名譽教授、神奈川大學名譽教授 竹内敬人 撰文/
東京大學理學博士 黃郁珊 編譯/臺灣大學化學系教授 陳竹亭 責任編輯

連結:化學傳記:法拉第不為人知的一面(十一)

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圖1 法拉第與莎拉 (1850年左右) 轉貼自 F. A. J. James, “Michael Faraday: A Very Short Introduction,” Oxford University Press, Oxford (2010)

嘗試連結電和重力

法拉第基於宗教的信念,深信所有的物理力應該存在有一種可稱之為「大統一理論」。 他也確實證明了電,磁和光的相互關係。然而,最普遍也最早為人所知的「重力」卻沒有被整合入同一體系。電和重力的互相變換正是完成法拉第體系的最後一步。

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化學傳記:法拉第不為人知的一面(十一):凡人法拉第

化學傳記:法拉第不為人知的一面(十一):凡人法拉第

化學傳記:法拉第不為人知的一面(十一):凡人法拉第
東京大學名譽教授、神奈川大學名譽教授 竹内敬人 撰文/
東京大學理學博士 黃郁珊 編譯/臺灣大學化學系教授 陳竹亭 責任編輯

連結:化學傳記:法拉第不為人知的一面(十)

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亥姆霍茲 (1821-1894)

法拉第的為人

柯耳洛希(注1)對科學家法拉第的評論是:「法拉第能嗅出真相」。換句話說就是:法拉第超越實驗設備能力的極限,能看透在實驗結果背後的真相。

關於凡人法拉第,1865年訪問皇家研究院的賀姆霍茲(注2)曾說:「很少有人如法拉第那麼受到尊敬和喜愛。幾乎沒有像他那樣的科學家」。

「對於能受到他細心的指導,以及能和他深交,我感到喜悅。他的魅力在於他既樸素又坦率,有禮貌,和正直的個性,我從來沒見過像他這麼有魅力的人。他讓我看他研究院裡所有的實驗設備。雖然都不過只是短導線和木片、鐵片做成的小東西,但是靠這些東西他卻成就了偉大的發現。」

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