【大宇宙小故事】36 電學牛頓 

西方有不少關於機會的諺語,最有名的當數「機會青睞有所準備的人」。這句話正是安培的寫照,公元1820年九月,當他獲悉「奧斯特實驗」之後,立刻認出那就是自己等了大半生的機會!
安培放下手邊的工作,全心投入這方面的研究。不久之後,他就有了自己的獨到心得,以及更上一層樓的實質成果。

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【物理史中的八月】1827年8月:布朗(Robert Brown)與花粉水池中的分子運動

1991 年,德意志(D.H. Deutsch.)在《美國物理學會會報》發表的一篇短評,質疑布朗時代的顯微鏡是否有足夠倍率可以讓布朗觀察到他所聲稱的現象。一位英國的顯微鏡學家福特(Brian J. Ford)跳出來為布朗辯護,說明從布朗的寫作中,這位植物學家是在封閉的環境中研究粒子,顯然他知道亂流和對流可能影響他的觀察。福特還明確地重複布朗原始的操作,並加以錄影。大多數的科學家現在都接受布朗原始的花粉粒觀察確實是布朗運動的結果。

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蘋果的基因密碼

蘋果(Malus domestica)的祖先是中亞的新疆野蘋果(Malus sieversii),全球約有35種不同蘋果屬植物,其中只有三種人類可食:蘋果、M. sylvestris、新疆野蘋果。在中亞發源的蘋果,隨著採食的動物向東到中國,發展成綿蘋果等;向西發展為現在的富士、加拉、五爪等洋蘋果。洋蘋果是目前蘋果屬中最廣被栽培的種類,全世界大約有7,500不同品系的洋蘋果(以下簡稱蘋果)。

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【大宇宙小故事】34 君子之爭

伽伐尼還特別發明了「動物電」這個名詞,並強調這種電普遍存在於動物體內,死活不論。換言之,即使動物死了,其中的動物電也不會立刻消失,這代表他認為這種電並非僅存在於某些魚類體內──伽伐尼當然知道關於電鰩與電鰻的研究,但在他看來,電魚和青蛙的差別僅在於能否隨意放電。

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【大宇宙小故事】33 科學怪魚

卡文迪西是個特立獨行的人物,他將萬貫家財視如糞土,唯一的興趣就是從事科學實驗。他一生雖然完成許多重要的實驗,可是正式發表的論文少之又少,導致他在電學上的重要發現後來都冠上別人的名字。其中最有名的當數「庫侖定律」(領先庫侖至少十年)與「歐姆定律」(早於歐姆46年)。

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【大宇宙小故事】32 統一與獨立──富蘭克林的故事

富蘭克林是一位標準的理性主義者,無論在政治上或科學上,他對「統一還是獨立」都沒有既定的成見。在政治上,他總是不忘審時度勢;在科學上,則是一律以實驗證據為依歸。
然而現在我們都知道,對於「電與磁有沒有親屬關係」這個問題,富蘭克林做了錯誤的判斷,導致他和另一個偉大的統一功業擦身而過。

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地熱區(Geothermal field)有什麼植物?

由於地熱區下方都有岩漿庫,所以越往下溫度就越高,這使得大部分能長在地熱區的植物都是淺根的,如苔蘚、地衣之類。能夠長在地熱區的維管束植物,頂多就是矮小的灌木而已。
但是位於紐西蘭北島的陶波火山區(Taupo Volcanic Zone)不大一樣。主要覆蓋陶波火山區的植被是木本維管束植物。因此,紐西蘭的研究團隊決定要進行當地的植被調查。

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【物理史中的七月】1954 年 7 月 24 日:月球反射操作

無線傳送在第二次世界大戰後很平常,但遠距離高頻率的傳送需要依靠地球電離層將無線電波折射。日焰或地磁暴會嚴重地干擾那些傳送,且很難預測。所以能將無線電波從容易擊中的目標,如月球─或之後的人造衛星─反射回來,就可能維持甚至在日焰或地磁暴期間的無線通訊。在美國和蘇聯以及東歐國家外交關係相當冷峻的時候,也有人有興趣利用此系統來追蹤他們傳出來的無線信號。美國海軍強有力的雷達接收器在二次世界大戰期間即曾一直收集到從歐洲和日本偏離的無線電信號,一個被稱為「異常傳播」的現象。

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【大宇宙小故事】31 光學終結者

「變動的磁場生電場;變動的電場生磁場。」馬克士威當年正是根據這個(數學)結果,大膽預測電磁波的存在。如果我們把電場和磁場比喻為左腳和右腳,電磁波的傳遞就很像人類走路的分解動作:左腳邁一步,右腳邁一步,左腳邁一步,右腳邁一步……

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【大宇宙小故事】30 尼羅河畔的科學家

就政治而言,當時的伊斯蘭世界頗為類似中國的戰國時代。但是在文化上,由於宗教和語文的統一,各國的交通往來仍舊十分密切。海什木雖然遠在伊朗,但由於他很早就在科學上揚名立萬,因此當他聲稱自己有本事整治尼羅河,這個消息很快就傳到了埃及。

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通風報信的植物

植物受傷時會有什麼反應?過去的研究讓我們瞭解,當植物被攻擊(受到病原菌感染、受傷)時,會釋放出揮發性有機物質(VOCs,Volatile Organic Compounds),讓自己以及附近的植物啟動防禦機制。這個作用有點像古代的烽火臺,當敵人來襲就燒起狼煙,附近的人看到狼煙就知道這裡出事了,要加強戒備。

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【大宇宙小故事】29 勾除昨日與明朝

這個有如沙上城堡的「2820年週期」不脛而走,導致一則以訛傳訛的迷思,認為開儼是先用「精密儀器」測出一年的日數是365.24219858156日,然後再根據這個結果,訂出「2820年683閏」的規則。這是標準的倒因為果,大家不妨算算683/2820等於多少。
再強調一次,在開儼那個年代,除非有外星人協助,人類絕對不可能把「平均太陽年」測到小數點後十一位數(事實上,目前仍舊如此)。

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【大宇宙小故事】28 麥加的方位

在比魯尼之前,想要測量地球周長,唯有使用「埃氏法」一途。這個方法有個大缺點,就是要在兩個相隔甚遠的地點,同時測量太陽的仰角。比魯尼則發明了一個取代埃氏法的妙招,讓測量人員不必辛辛苦苦越過沙漠,只要爬上一座高山即可。

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