愛因斯坦追求一個統一的理論 (Einstein’s Quest for a Unified Theory)
國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
（譯自APS News ，2005年12月）
愛因斯坦 (Albert Einstein) 在物理方面獲得了包括布朗運動、光電效應、特殊和廣義相對論等幾個輝煌的突破而成名後，花了一生最後的30年，欲尋找一方法，可以將重力和電磁作用力結合成單一簡雅的理論，卻徒勞無功。
愛因斯坦 (Albert Einstein)
愛因斯坦受到理智的驅使，要統一大自然的作用力。他強烈地認為所有的自然現象都可以用單一的理論來解釋，所以他於1923年的諾貝爾得獎感言中說：「我欲探索一個統整理論的理智思維，是無法滿足於存在有兩個本質彼此完全獨立的領域之假設。」
![[講座] ［探索基礎科學系列講座14］一方程式見宇宙](https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/wp-content/uploads/2015/09/sp_ex14.png)
2015探索基礎科學系列講座第14期－｢一方程式見宇宙：愛因斯坦方程式100周年｣
To see the universe in an equation
相對論與量子力學，可說是二十世紀的兩大物理學革命，兩者突破了古典物理學的侷限，分別成功詮釋了宏觀宇宙與微觀宇宙的世界。探索講座在 2013 年以「沒人懂的量子世界」為題，一探微妙的量子力學領域；今年適逢廣義相對論發表一百週年，探索講座將再次挑戰艱鉅的任務，引領大家「一方程式見宇宙」，一次八講，搞懂廣義相對論！
廣義相對論是物理學家透過宇宙的質能分佈，鋪陳時空變化的一種方式；既均衡又美麗的愛因斯坦場方程式，描述了宇宙從誕生到消亡的演化歷程，上下四方、古往今來，無所不包。然而廣義相對論並不是完美無缺的，在試誤修正的過程中，理論學家使其更趨近於宇宙的真相；廣義相對論也不是純粹的紙上理論，當天文學家試圖用觀測結果加以驗證時，也發現了廣義相對論有其應用價值。這些曲折奧妙的過程，值得你我來巡禮一番。
本次講座循序漸進，初講提綱挈領，先帶大家一窺廣義相對論的概貌；接下來三講將以重力透鏡等天文觀測結果，說明廣義相對論的實證結果，尋找系外類地行星的實際應用，以及如何藉此認識宇宙的演變。在後續的講次中，也會涉及暗物質與暗能量、黑洞與霍金輻射、量子重力場論等等，較為晦澀難明的主題，並嘗試以數學的形式加以解決。無論你對於廣義相對論有多少認識，相信這次講座都將在你的腦海中，激盪出新的火花。
等效原理 (Equivalence principle)
國立臺灣大學物理系 劉彥甫 博士
等效原理（equivalence principle）尤其是強等效原理，在廣義相對論的引力理論中居於一個極重要的地位，它的重要性首先是被愛因斯坦分別在1911年的《關於引力對光傳播的影響》及1916年的《廣義相對論的基礎》中被提出來。
等效原理共有兩個不同程度的表述：弱等效原理及強等效原理。
對此原理，愛因斯坦曾如是說：「引力場中一切物體都具有同一的加速度，這條定律也可表述為慣性質量同引力質量相等，它當時就使我認識到它的全部重要性。我為它的存在感到極為驚奇，並且猜想其中必有一把可以更深入了解慣性和引力的鑰匙。」
等效原理的精神在於，我們無法區別一個重力場跟一個加速坐標系中的物理有什麼不同。比如說在一個重力加速度為g的重力場中，不管我們做什麼實驗，得到的結果都跟在一個加速度為g的加速坐標系中一樣，這就是等效原理。
![[講座] 物理大師演講─楊振寧](https://highscope.ch.ntu.edu.tw/wordpress/wp-content/uploads/2015/02/yang_banner_620x280.jpg)
玻色-愛因斯坦分布 (Bose-Einstein Distribution)
國立臺灣大學物理所碩士班二年級 張翔恩
在量子統計的世界裡，物理學家們對於一群不會交互作用 (non-interacting)、不可區分(indistinguishable)的粒子，如何在不連續的能階(discrete energy states)上分布，有著濃厚的興趣。到目前為止，他們共發現了兩種可能的分布，其中一種是費米-狄拉克分布(Fermi-Dirac distribution)、另外一種就是這邊要探討的玻色-愛因斯坦分布 (Bose-Einstein istribution)，至於也相當著名的馬克士威-波茲曼分布(Maxwell-Boltzmann distribution)，則可視為這兩種分布在古典物理中的近似描述。
[活動] CASE科學史講座
科學史講座～10/28(二) 14:30-16:30
地點：國立臺灣大學思亮館國際會議廳
為促進高中教師素質以及高中教育教學品質，臺大科學教育發展中心於
【主題一】高涌泉教授：愛因斯坦如何發現狹義相對論
一般入門教科書或科普書籍在介紹狹義相對論的起源時，往往從 Michelson-Morley的光速測量實驗講起：首先，Michelson和Morley量不到地球相對於以太的速度，這個結果違逆了大家的期待，為了處理這個矛盾，物理學家提出種種不能全然令人滿意的方案，只有在愛因斯坦於1905年提出狹義相對論後，一切的問題才圓滿解決。高涌泉教授將在演講中說明這樣的敘事忽略了某些極為有趣的歷史面向。
愛因斯坦 (Albert Einstein)
國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯
愛因斯坦為20世紀猶太裔理論物理學家、思想家及哲學家，也是相對論的創立者。愛因斯坦被譽為是現代物理學之父及二十世紀最重要的科學家之一。愛因斯坦的重大貢獻為創立狹義相對論、廣義相對論、量子論、統一場論。
愛因斯坦(1879－1955)生於德國，從小不是一個頂級水平的學生。隨著愛因斯坦的長大，他在數學方面表現出特別的天賦。愛因斯坦在1905年發表了 六篇劃時代的論文，分別為：《關於光的產生和轉化的一個試探性觀點》、《分子大小的新測定方法》、《熱的分子運動論所要求的靜液體中懸浮粒子的運動》、 《論動體的電動力學》、《物體的慣性同它所含的能量有關嗎？》、《布朗運動的一些檢視》。因此這一年被稱為「愛因斯坦奇蹟年」。100年後的2005年因此被定為「世界物理年」。
時間與空間 (Space and Time)
臺北市立第一女子高級中學許嘉容/臺北市立第一女子高級中學黃克雄老師/國立彰化師範大學物理學系洪連輝教授責任編輯
時間和空間似乎是兩種很不一樣的東西。「空間」是我們活動的範圍，它是三維的（前後、左右、上下），而且我們可以來去自如。但「時間」卻不是如此，不論我們 願不願意，時間恆指向同一方向一直前進，不能回頭，也不能向前跳躍。舉個例子來說：廚師在完成一個蛋糕後，可以離開廚房再回來，但卻不能倒轉烘焙的過程， 蛋糕不會再恢復成麵粉，正說明了時間是單向前進的。
20世紀的科學家發現，時間與空間可用相同的數學語言描述為一個稱為時空的實體，其中時間是第四個維度。雖然我們看不見「時間」，但在四維結構中諸如畢氏定理(a2+b2=c2)等數學公式仍成立。
愛因斯坦1905 年的三大貢獻之愛因斯坦與光電效應 (Photoelectric Effect)
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授 責任編輯
1887 年時，德國物理學家 Heinrich Hertz 觀察到，將紫外光束照射到金屬板時會迸出火花。
