【探索21-1】元素的週期:一頁科學傳承的詩篇

門得列夫最顯著的成就,便是於1869年發表世界上第一個「元素週期表」,引領了化學家們從森林中找到一處美麗的花園。這份元素週期表問世時,僅列出當時已被發現的63個元素,門得列夫依照它們的原子量大小及元素性質的週期性,工整有序地排列;他並從週期表的排列狀況中,推算及預測出一些還未知的元素。不久後,他所預測的鎵(Ga)、鈧(Sc)及鍺(Ge)三個元素,陸續成功被發現;瑪麗居禮(Marie Curie)也從實驗中發現了釙(Po)及鐳(Ra);1925年,人類發現的最後一種天然元素─錸(Re)問世,而第一個在實驗室裡人工合成的人造元素─鎝(Tc),則在1937年誕生。時至今日,我們熟知的元素週期表上已有118個元素,門得列夫留給後世的,是繼續開拓更多化學元素的絕佳指引。

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【物理史中的四月】1914 年 4 月:法蘭克(James Franck)研究原子和電子的碰撞

1882 年,法蘭克(James Franck)出生在德國漢堡,是幾世紀前從葡萄牙移民的猶太後裔。他在 1906 年獲得柏林大學的博士學位,之後就一直留在柏林大學直到 1918 年為止。1914 年,法蘭克在那裡做出最著名的電子撞擊汞原子的散射研究;他和赫茲(Gustav Hertz)合寫的論文讓他們在物理史冊上留名。他對物理研究的貢獻;他對道德議題不計個人安危所採取的立場;以及他在科學和政治十字路口所抱持的態度──這些全部加總起來讓他成為極少數廣被敬重的科學家之一,他真的是一位全方位的人。

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眼睛也可以用來嘗食物?視覺訊息對味覺的影響

在選購食物的時候,視覺帶來的影響可能是非常強烈的。包裝會影響對於食物的期待,甚至會影響品嚐食物時的多感官經驗,包裝上的元素包含顏色、形狀、文字、圖像等等,顏色和形狀屬於「感覺元素(sensory element)」、文字和圖像等屬於「資訊元素(informational elements)」,這些資訊元素通常直接表達了產品內容、烹調方式、成分等訊息,有的時候也會使用「隱喻式」的圖像來加強某些特定的品牌價值。

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99.9的定價策略

尾數是9的訂價會讓人一眼看過去時,覺得比較便宜。通常對於價格不高的商品特別有用,消費者是突然想買這個商品,而非計畫好的,這個影響力也會增大。當經濟不景氣時,人們就更容易計較一分一毫。這時每公升的油價如果下跌一毛錢,就會很多人趕緊去排隊。

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旅行的足跡:飛機雲和氣候變遷

發呆看著天空的時候,常常能看到各式各樣的雲,雲層的存在將部分太陽輻射反射回太空,減少進入到大氣層的短波輻射,同時含有大量水分的雲層也會吸收地表向上的長波輻射,阻止它們輻射回太空,一來一往影響著大氣層的能量平衡,說起來這些輕飄飄的雲對於水循環和氣候的影響可是舉足輕重。在這篇文章裡要討論的飛機雲,或者說伴隨著飛機尾流產生的凝結尾,也是雲的一種,性質上是線性的冰晶雲。

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解謎粒子為志業——漫步週期表,尋超重元素——專訪熊怡

化學元素週期表的排序,是科學家一步步探索自然奧秘的軌跡。當今所發現的最重元素是2016年確認的原子序118,而作為研究粒子物理的學者,臺大物理系熊怡教授所努力的研究卻是比原子核更小的基本粒子。然而近年來核物理發掘新元素的研究也引起熊教授的興趣與探索,也就是期望發現下一個更重的新元素。

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植物白天如何感溫?

因為不會動,植物需要比動物更靈敏地感知環境的變化。過去的許多研究都發現,包括光線、水分、礦物質,植物都可以在感知後短時間內進行因應。對於溫度變化的感應,則直到最近這幾年才比較清楚植物如何感應溫度並作出變化。2016年底,有兩個實驗室同時提出植物的熱傳感器(theromsensor)就是光敏素B(phytochrome B):原來光敏素有兩種構型:其一為具有活性、主要吸收紅外光的Pfr構型,另一則是不具有活性、主要吸收紅光的Pr構型。Pfr構型吸收了紅外光會轉變為Pr構型,而Pr構型吸收了紅光便可轉變為Pfr構型。除了紅光與紅外光可以轉變光敏素的構型以外,Pfr構型還可以慢慢地轉變回Pr構型—這個過程稱為黑暗回復(dark reversion)。

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勇敢做自己,愛情更加甜蜜蜜

當你喜歡的人向你搭話,你會假裝很冷淡的虛應故事還是馬上很有熱情的和他對談呢?當你的約會對象講起了你覺得很無聊的話題,你選擇假裝很有興趣的聽下去,還是坦白的告訴他,你覺得很無趣呢?到底應該要「做自己」比較好,還是應該要「欲擒故縱(play hard to get)」,才能讓自己成為真正的約會高手呢?

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向昆蟲取藥:從螞蟻身上的微生物找到新型抗生素

過去的文獻曾報導螞蟻會分泌抗菌物質來抑制病菌的生長,最近一項較大規模的試驗證實了這個假說,美國亞利桑那州立大學的研究人員採集了美國境內20個螞蟻物種的不同規模大小的群落,萃取螞蟻身上的化合物,檢驗是否具有抑制表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)的活性。他們發現大約有60%的螞蟻群落會產生抗菌物質做為抑制病菌傳播的免疫能力。因此,從這些螞蟻身上找到的抗菌物質成為我們找尋新型抗生素藥物的希望。

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【人物專訪】半世紀的化學路:永保熱忱、跨界發展──專訪牟中原

我適合做學術研究嗎?如果我想從事學術研究,應該具備什麼樣的特質呢?若你正在思慮這個問題,牟教授想告訴你:第一,你必須鑽研在一個問題上,長期努力,具備堅持、好問的精神;第二,你必須持續進修自學,因為光靠學校習得的知識,無法讓你因應快速變遷的社會。作為一位研究者,在學科專門化的今日宜選定研究方向,持續朝之邁進,鑽研該學科知識,從研究積累出學術的養分,讓自己成為專家。

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讓你不迷路的萬能地圖

道路著色的問題,是圖論中非常有名的問題之一。由節點和連接節點的邊所構成的圖形,可以衍伸成現實世界中遇到的系統。比如街道的交叉口可以看做是節點,而街道看成是邊。網際網路的世界裡,節點就是路由器,邊是路由器之間的連結。以航空網路來說,節點就是機場,而邊是機場到機場之間的航程。令人好奇的是,每個點和邊構成的圖形都存在像這樣理想的「萬能地圖」嗎?

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大腦如何區辨自我與他人的社會動作

在日常生活的社交互動中,我們嘗試去預測他人社交行動背後的意圖,那些社交行動包含了表情、語音、手勢、肢體動作等,能夠從這些蛛絲馬跡去判斷自己以及他人下一步的行動,這是一個很重要的「心智化(mentalize)」能力。然而這一整個認知機制對於目前的神經科學領域而言,並不是一個容易解決的問題。

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迎接物聯網時代,讓環境中的微震動來充電!

手機快要沒電的時候是不是會感到一絲焦慮,如果又剛好身邊沒帶行動電源或者找不到插座會不會覺得渾身不對勁呢?現在每個人身上帶的、家裡用的,需要用到電池的聯網裝置數量或許還算少,然而在可預見的未來,無論是交通工具、機台、感測器、消費性電子產品都將使用到IOT技術,其中有很多都是無線連接的所以必須要裝有電池,這麼大量的裝置如果全部都依照我們現有這種用完電拿去充電或者換電池的方式,那麼光是電量的管理,比如什麼時間什麼裝置要拿去充電,充電時家裡的插座夠不夠用等等問題,肯定得讓人大傷腦筋。

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