[知識列車:光之旅 – 活動側寫報導] @新店高中:林清富教授分享『光的故事』

演講側寫
時間:4/23 18:30~21:00
地點:新店高中 會議廳
講者:國立台灣大學電機工程學系 林清富教授
側寫者:新店高中 黃信彰老師

林清富老師為人和氣,為了提升同學參與感及專注程度,在講座開始一連問了大家許多問題;例如:最早的光出自何處?答案是聖經舊約創世紀1:3;又或者紀載對光最早的文獻? 東方西方?答案是東方中國的墨子典籍「經說下」以及西方歐幾里德的「反射光學」論文,讓大家增廣見聞。內容不只有學術知識,像:哪兩個思想影響後來對光的認識?  什麼是理性主義跟經驗主義? 等等比較哲學思辨的問題老師說:柏拉圖的理論談到,眼前所見都不是真實的,而是背後的真理發展出科學,此為理性主義;經驗主義則需要由感官來接收,需要透過實驗來證實,讓感官來理解。

何謂上帝粒子?在50年前被提出,一直無法被證實,等現代強子對撞機證實其為真,此即為經驗主義。

老師侃侃而談,包括最近的諾貝爾物理學獎、光是不是東西?是粒子流還是光波?

早期科學家兼哲學家笛卡兒、牛頓解釋光的折射、反射影子,主要以粒子性為主;當時無法測量光速,因為實在是太快了,實驗要如何測量跟進行?後來虎克提出光是一種振動的概念、惠更斯也支持一樣的論點,以及楊氏最後有光的干涉及繞射現象支持光的波動性。

光的同調性也支持波動的概念,但早期的科技及光源沒有單狹縫裝置產生光的同調性,以致無法觀察到干涉及繞射現象。傅科和斐索發明斐索-傅科儀測量光速,發現光在水中的速度比在空氣或真空中還慢,證實了牛頓的光粒子說是錯誤的。

力或場?是物理學有趣的問題,早期牛頓提出超距力解釋物體下墜的運動過程,描述物體位置、速度改變對應時間的關係。後有馬克示威由馬克示威方程式推導出電磁波的波動方程式。因現代電磁波充滿生活環境、舉凡手機、網路、衛星通訊、光、甚至體溫等等皆是。

光粒子起死回生-波動與粒子雙重性觀點,由愛因斯坦提出光電效應實驗打破光波動性的論述,得到諾貝爾獎。光速是多少?到相對論:邁克森利用精確儀器測量光速等等科技進步及發現對人類影響著實深遠。

講座最後,林清富教授與我們分享與光結合的產業現況、全球化的影響,例如:人類使用蠟燭到發明燈泡、小村落到全球化、石油發電到太陽能發電等;除了知識分享外,老師也跟同學們分享自己的人生哲學,像是:

(1)年輕有兩大特色:未來很多;經驗不多!
(2)不要效法這個世界,只要心意更新而變化叫你們察驗何為神的善良、純全、可喜悅的旨意。
(3)預測未來最好的方法就是去創造它!

最後老師 Q&A 時間回答學生的問題,

Q: 教授高中時選組考量?
A: 早期普遍認為數理科好的男生就選自然組,因此沒有太多想法,選甲、丙組時,因為幼時膽小怕黑,不敢選醫科。
每個決定差異都不大,重要的是應該要把握機會,勇於創造。選你所愛;愛你所選!
做決定並不困難,現在的決定也不會因此注定人生,可多與經驗豐富的師長或學長姐討論。

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