【物理史中的二月】1970 年 2 月 6 日:阿爾瓦瑞茲(Luis Alvarez)在《科學》雜誌上討論宇宙線和金字塔的論文

當考古學家於 2017 年證實他們在一座埃及金字塔內發現了一個隱密的埋葬室,這在某些方面來說是 1960 年代所從事此計劃的巔峰。有一位名叫阿爾瓦瑞茲(Luis Alvarez)的物理學家想出了利用宇宙線來繪製如吉薩大金字塔(Great Pyramid of Giza)這樣密實結構的圖像。

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<鴿子的故事> & <台灣賽鴿活動的歷史與科學>

在科學史上,「人擇」是「天擇」的重要靈感,事實上天擇是以人擇為模型而建構的。達爾文在《物種源始》中,便以育種家鴿的人擇為引子,闡述天擇的概念。有趣的是中國人也有培育家鴿品種的經驗,甚至有專司育種工作的官方單位,以及紀錄品種的鴿譜,為什麼中國人沒有想出天擇理論呢?

台灣的賽鴿活動,從 1930 年代由日本引進,到了 1960 年代成為民間流行,也因此衍生出許多賭博、作弊與黑道介入的亂象。賽鴿飼主們為了能致勝,砸下重金購賣冠軍種鴿進行交配,然而業主們欠缺遺傳學的基礎,加上台灣惡劣的賽鴿文化,也釀成不少慘無人道的育種悲劇。

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【物理史中的一月】1700 年 1 月 29 日:白努利(Daniel Bernoulli)的誕生

無數的人在世界各地搭機旅行,但卻沒想過飛機能一直飛在高空中的原因。除了其他的基本理論之外,我們應該把一些飛行原理的理論基礎歸功於一位瑞士數學家白努利(Daniel Bernoulli),他在流體力學,以及機率、統計學和弦振動方面做出了開創性的貢獻。

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<威瑪文化、量子論、與科學社會學的興起> & <失樂園:一個對量子理論發展的歷史考察>

在科學史沙龍<為什麼孔恩誤解了STS?>的講次中,我們談到啟迪人們對科學中社會學面向重視的孔恩,認為因之而起的科技與社會研究 (SSK/STS) ,是個錯誤的歧途發展。本講次延續前次的脈絡,介紹孔恩最出名的學生之一佛曼 (Paul Forman) 發表的經典論文,如何鼓動起孔恩對其深有保留的新興學派與學門 SSK/STS 。

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【物理史中的十二月】1925 年 12 月:西格巴恩(Manne Siegbahn)因 X 射線光譜獲得諾貝爾物理獎

X 射線光譜在以原子吸收與放射的高能光子為基礎下,包含許多不同的技術,來描述物質的特性。在研究 X 射線的諾貝爾獎得主中,有一位名叫西格巴恩(Karl Manne Georg Siegbahn)的瑞典物理學家,因他對原子的電子結構所做的精確測量而出類拔萃。

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Fritz Müller如何發現「穆氏擬態」? & 草蜥怎麼討老婆?

生物擬態是一種天擇作用造就生物性狀,使其產生在自然環境中的生存適應力的現象。生物教科書上所提到的擬態,通常僅限於防禦性擬態,分為「貝氏擬態」以及「穆氏擬態」兩大類,然而近年來卻有學者認為穆氏擬態根本不存在。本講由穆氏擬態的概念起源出發,了解這個理念為何最近受到質疑的過程。

物競天擇是達爾文在演化生物學最著名的主張,然而他另一項比較不引人注目的重要主張「性擇」,所衍生出來的種化、遺傳交流、訊號傳遞、繁殖策略、寄生蟲生物學,以及生殖投資所產生的權衡與代價,一直都是行為生態學上耐人尋味的研究題材。本講以台灣本土的草蜥為例,經過大量標記樣本以及長期觀察,探究性擇造就的繁殖之謎。

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【物理史中的十一月】1572 年 11 月 11 日:第谷‧布拉赫(Tycho Brahe)發現一顆超新星

歷史上有關超新星的記載可回溯到西元185年(1),然而就推進天文知識方面來說,最重要的宇宙爆炸之一發生於1572年11月。丹麥天文學家第谷‧布拉赫(2)(Tycho Brahe)是當時觀察到此爆炸的其中一個人,他是知名的天文學家中,最後一位沒有借助望遠鏡做夜天觀測的人。1546年12月,第谷‧布拉赫出生在他的貴族世家納茲特洛普城堡(Knutstrop Castle)的寓所。他才2歲時就被哄騙去和無子嗣的叔父哲根(Jorgen Brahe)同住,是家中12名小孩中惟一被送出去撫養的。第谷後來提到他叔叔和嬸嬸都把他當兒子對待,最後也讓他當繼承人。他12歲時入學哥本哈根大學,起先選讀法律,後來於1560年8月21日親眼目睹日食,激發他畢生對天文學的興趣。

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量子斷代史:瑜亮之爭

費曼在《物理定律的特徵》一書中說過:「我想我可以很確切地說,沒有人了解量子力學。」但是如今人們流傳的,是一句比較符合費曼在人們心目中的頑童形象,但他從未說過的話:「如果你以為你懂量子力學,那麼你就不懂量子力學。」科學史存在著許多這種真真假假,弄假成真的內容,本講次就以量子力學在 1925 年到 1935 年的關鍵十年發展期,為聽眾釐清當時許多針鋒相對的觀點真偽。

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微觀說珊瑚 & 珊瑚礁的庇護所─中光層珊瑚探秘

全世界約有 1,500 種珊瑚,位於所謂「珊瑚金三角」頂端的台灣,就有其中 400 多種,種類佔全世界四分之一以上。這種從三疊紀生存至今,外表脆弱且無尖牙利爪的生物,為何會成為海洋生態環境的重要指標?本講就珊瑚的基本構造說起,介紹「胞內共生」這個珊瑚特殊的生物現象,以及珊瑚白化的機轉。

全球氣候變遷造成海水酸度上升、溫度劇烈變動,海中的熱帶雨林「淺水區珊瑚礁生態系」,面臨前所未有的挑戰。有科學家提出深海珊瑚庇護所假說,認為淺水珊瑚礁易受環境因素以及人為活動影響,發生白化或疾病現象,因此較不受這些因素影響的深海珊瑚礁,有機會成為淺水珊瑚礁的庇護所。水深 40 公尺以下,光線穿透率僅剩 1% ~ 10% 的中光層珊瑚,真能夠成為珊瑚白化的庇護所嗎?

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【物理史中的十月】1967 年 10 月 13 日:卡斯特勒(Alfred Kastler)在《科學》評論他的諾貝爾獎赫茲共振的研究

當我們想到雷射的發明時,必然會回溯到愛因斯坦 1917 年的論文。在論文中愛因斯坦首次提出,一個光子誘發一個處於激發狀態的原子去發射另一個光子,這種受激發射的可能性。在雷射中,當受激原子在快速的連鎖反應中放射光子,會產生相干光束。然而,很少有人會記得一位阿爾薩斯物理學家卡斯特勒(Alfred Kastler)的貢獻,他在赫茲共振(使用微波或無線電波去激發磁場中的原子,進入今日物理學家稱之為超精細結構的低能階)方面的研究,在雷射後續的發展中扮演了關鍵性的角色。

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【物理史中的九月】1910 年 9 月 15 日:午夫(Theodor Wulf)發表宇宙輻射的第一個證據

宇宙線的正式發現要歸功於奧地利物理學家赫斯(Victor Hess),他也因此獲得 1936 年諾貝爾物理獎。然而,正如科學界常有的情形一樣,也有許多和赫斯同時期的科學家對此發現做出重大的貢獻,其中包括一位名叫午夫(Theodor Wulf)的德國耶穌會牧師物理學家。

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為什麼孔恩(T. Kuhn)誤解了STS? & 哲學解讀科學知識的社會建構

有哈佛物理學博士學位的孔恩,在 1962 年出版的《科學革命的結構》,可能是 20 世紀最受矚目的一本學術著作。這本書喚起了人們對科學中社會學面向的重視,然而孔恩卻覺得因之而起的科技與社會研究 (SSK/STS) ,是個錯誤的歧途發展。為什麼孔恩會會有這樣的誤解,看不出 STS 的精彩之處呢?
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一講到科學,人們經常認為那是真理以及理性的代表,然而孔恩的《科學革命的結構》卻讓許多人發覺,以科學史觀之,科學其實有其結構,而在建構科學的過程中,社會的各種因素扮演著重要的角色。這是一種理解科學的新途徑,然而科學真的是社會建構的嗎?在科學發明與創造的過程中,個人能力完全被社會因素淹沒了嗎?這樣的觀點是否否定了科學是知識的代表呢?

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我正在想第三個人是誰? & 我是阿爾法

據說當年曾經有記者問愛丁頓,有人說全世界只有三個人真正懂得愛因斯坦的相對論,愛丁頓思考了一下,回答:「我在想第三個人是誰?」愛因斯坦與愛丁頓之間的關係,其實比這略帶曖昧的話還要密切,他們的互動甚至還被拍成電視劇呢!本講次藉他們兩人的故事,回顧二十世紀初期天文學與宇宙論的關鍵發展。
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宇宙論在愛因斯坦的廣義相對論問世之後,就分為靜態宇宙論與演化宇宙論兩大派別,彼此爭執不下。現代廣為人所知的大霹靂宇宙論,要等到三項重要的推論被先後被證實之後,才成為物理宇宙學的主流,而這些研究工作與一位跑得比誰都前面,卻被大多數人遺忘的物理學家阿爾法緊密相連。本講次介紹這位無名英雄的研究工作,如何形塑大霹靂宇宙論。

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