物理

[物理史] 赫斯(Victor Hess)在日全蝕時以氣球飛行測量宇宙線

赫斯(Victor Hess)在日全蝕時以氣球飛行測量宇宙線
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2010年4月)

現在,我們理所當然地認為地球大氣層不斷受到源自太陽系統外很遠處的高能宇宙線的衝擊,但以前並非如此認定。這都是因為一個 29 歲的奧地利物理學家赫斯(Victor Hess)確切發現了宇宙線,並繼續奉獻他傑出的科學生涯研究輻射線對人體的影響。

赫斯於 1883 年 6 月出生於奧地利,父親是奧廷根.瓦勒斯坦王子(Prince Oettingen-Wallerstein)的莊園林務長。他 1901 年進入格拉茲大學(the University of Graz),23 歲獲得博士學位。赫斯起先計畫跟隨知名的物理學家,為物理訂光速符號為「c」的德汝德(Paul Drude)研究光學。但很不幸地,德汝德在他預定抵達的幾個星期前自殺身亡了。

[物理史] 杜林(Alan Turing)的家遭竊

杜林(Alan Turing)的家遭竊
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2014年1月)

1952 年 1 月 23 日,英國數學家杜林(Alan Turing)回家時發現竊賊闖入了他家。杜林當時寫信給一個朋友時雖然承認被偷的物品並沒特別貴重,但對於被侵犯還是表現出了可理解的情緒。然而,這件事卻的確很快地嚴重涉及他的隱私,原應該只是憤怒與煩人的小事結果卻完全改變了杜林的人生 ─ 到那時為止主要在職場上一直受讚譽與成功的人生。

[物理史] 沙卡洛夫(Andrei Sakharov)辭世

沙卡洛夫(Andrei Sakharov)辭世
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2002年12月)

沙卡洛夫(Andrei Sakharov)是一位以研究武器開始的蘇聯科學家,後來成為諾貝爾和平獎委員會所說的「人類良知的發言人」。

沙卡洛夫是一位傑出的物理學家,深深著迷於基礎物理和宇宙論,他起先花了 20 年設計核武器,以蘇聯的氫彈之父聞名,對蘇聯的強大軍力貢獻很大。

然而,漸漸地,他成了蘇聯政權最敢言的評論家,一位國際知名的人權和民主的捍衛者。

[物理史] 佩雷爾曼(Grigori Perelman)將龐加萊猜想的証明貼到 arXiv 網站

佩雷爾曼(Grigori Perelman)將龐加萊猜想的証明貼到 arXiv 網站
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2013年11月)

2000 年,克雷數學研究所(the Clay Mathematics Institute)宣布,它要懸賞 100 萬美元,給凡是正確解答出任一所謂千禧年大獎名題(Millennium Prize Problems)的七大未解數學難題的人。七個難題中至今只有一題被解答出來,即是所謂的龐加萊猜想(Poincaré Conjecture),當時被認為是拓撲學(Topology)中最重要、尚未解決的問題之一。

這個猜想是龐加萊(Jules Henri Poincaré)獨創的概念。龐加萊 1854 年 4 月出生,父親是法國南錫大學(University of Nancy)的醫學教授。他童年時得了傳染性強的白喉,所以早期都由母親在家教導學習,但 1862 年他上公立學校時,即是一個出眾的學生,除了音樂和體育外其他的學科都很突出,有一位教師形容他是一位「數學巨獸」。畢業後,他和父親都在普法戰爭期間服役於傷患救護中心。

[物理史] 女性和諾貝爾物理獎

女性和諾貝爾物理獎
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2013年12月)

這個月再過幾天,物理學家希格斯(Peter Higgs)和恩格勒(François Englertur)將會到斯德哥爾摩領取 2013 年的諾貝爾物理學獎。他們因為提出基本粒子如何獲得質量的理論,於 2012 年在歐洲核物理研究中心(CERN)大型強子對撞機發現希格斯玻色子時得到了證實而獲獎。這是物理學界最高的成就之一。自從 1901 年第一屆諾貝爾獎開始,至 2013 年,共有 196 位物理學家得獎,他們都實至名歸,然而除了 2 名外,全都是男性得主。

最有名的女性諾貝爾物理學桂冠是第一位女性得主:瑪麗亞.居里(Marie Curie),她於 1903 年因放射性的發現及後續研究,與她先生皮耶合.居里,以及貝克勒(Henri Becquerel)同時獲獎。在她先生早逝後,居里夫人繼續於 1911 年又贏得了第二個諾貝爾獎,這次是化學獎,因她發現,且分離出一個新元素「鐳」,以及發現了釙。 

[物理史] 近代原子論先驅─道爾頓的誕生

近代原子論先驅─道爾頓的誕生
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀

原子論的概念早於西元前約 500 年前即由古希臘哲學家路希伯斯(Leucippos)和德謨克利特斯(Democritus)師徒提出,說明萬物皆由極小且不可分割的質點所組成。不過那只是他們當時哲學思辯的建構,真正從科學實驗中決定原子重量,以確立其存在的論證則應歸功於道爾頓(John Dalton)。

道爾頓來自一個貴格會(Quaker)家族,定居於英格蘭昆布蘭郡的伊格斯菲爾德城(Eaglesfield, Cumberland, England),祖父為鞋匠,父親則從事編織。他是家中三個小孩最年幼的一個,就讀貴格會小學期間即顯現出母親堅毅果決的個性,學習快速。12 歲時,校長將小學移轉給他哥哥經營,道爾頓則協助教學工作,當地貴格會聞人羅賓遜(Elihu Robinson)是他的良師,他受惠很大。 

[物理史] 雪特島會議(The Shelter Island Conference)

雪特島會議(The Shelter Island Conference)
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
(譯自APS News,2000年6月)

1947 年,美國物理界才剛從第二次世界大戰的破壞後逐漸恢復正常,洛克斐勒研究所物理化學家馬新內斯(Duncan MacInnes)、美國物理學會常務秘書戴洛(Karl K. Darrow)和其他物理學家即興起籌辦一系列小型會議的構想,以探討當時最重要的研究問題。雪特島會議是它第一個會議,主要的議題是量子電動力學,即描述電子和光子作用理論的現況,以之構成所有化學、原子物理學和光學的基礎。

耗散

耗散 (Dissipation)
國立臺灣大學電信所電波組 林庭毅

一般大家提起耗散,最容易直接聯想到的是一個電器發熱然後發燙的樣子,因為我們通常會很直覺的認為熱是一種作功的表現,但我們又知道發燙並無助於我們正要一個電器為我們所做的事情,因此我們認為這就是耗散,然而這樣的認知當然太過狹隘,耗散並不是那麼簡單的一件事情,最重要的概念應該是,當輸入的能量中某些部分並不以我們期待的型式輸出,我們就稱它為耗散,像是風力發電機必定會有部分能量損耗在轉動的輪軸磨擦上,像是一個設計不良的微波電路會有輻射的效應去降低訊號處理的效果,或是單純的電阻發熱等許多例子。

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