以太
以太 (Ether)
國立臺灣大學物理學系 陳昱璟
以太 (ether) 一詞源自古希臘時期,古希臘人使用 ether 泛指大氣或天空,而古希臘哲學家亞里斯多德所提出的五大元素中,以太為構成天球和天體(恆星和行星)的神聖物質,是五大元素的其中之一。後來,以太這個概念並未消失,反而影響後來的科學家,到了十九世紀,科學家發現光是一種電磁波,而生活中的的波大多需要介質,如聲波需要藉由空氣傳遞,水波需要藉由水來傳遞,因而設想宇宙間充滿著「以太」的物質,而光即是藉由以太來傳播。
[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。
相對論性質量(Transverse and Longitudinal Mass)
國立臺灣大學物理研究所徐銘鍵
自從愛因斯坦發現狹義相對論之後,人們了解到質量和能量有緊密的關係,著名的質能互換公式(mass-energy equivalence)為
$$E=\sqrt{(m_0c^2)^2+(pc)^2}\equiv mc^2$$
其中 $$p$$ 是物體的動量,$$c$$ 是光速,$$m_0$$ 是靜止質量(rest mass; 也是一般人所熟知的質量),$$m$$ 稱為相對論性質量(relativistic mass),它可以說是直接從能量 $$E$$ 除以定義 $$c^2$$ 而來。
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。