【物理史中的九月】1846 年 9 月 23 日:觀測證實海王星的存在

當牛頓於 17 世紀闡述他的運動定律和萬有引力法則時,他絕沒想到他的研究有一天會導致太陽系發現了一顆新的行星:海王星。預測海王星在夜空中的位置在歷史上要歸功於法國的天文學家和數學家樂維耶(Urbain Le Verrier),但樂維耶的一位英國競爭對手亞當斯(John Couch Adams),也獨立得到相同的結論。在那之前,也有人用望遠鏡觀測到海王星的紀錄:伽利略於 1612/1613 年,拉朗得(Jerome Lalande)於 1795 年,而最有名的是赫歇耳(John Herschel)於 1830 年,但他們當時都不知道他們所觀測到的星體是一個行星。伽利略認為他看到的是一顆恆星,也許因為他觀測到時,海王星正倒行運轉(即明顯和其他行星的運行方向相反),所以看起來像似靜止的。赫歇耳也誤認海王星為一顆恆星。

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<早期研究微生物和近代生技的輝映>&<藍綠菌是什麼?和我們有什麼關係?>

一位喜愛製造和玩弄顯微鏡,長期在世界第一本科學期刊發表文章的雜貨店老闆,一位調製細菌愛喝的法式濃湯,從而解開紅酒釀造之謎的化學家,一位研究精神嚴謹到不行,設下沿用至今的疾病研究標準程序的醫生⋯⋯綜觀人類研究微生物的歷史,充滿了各種偶然、矛盾、以及天馬行空。本講次介紹微生物研究史的早期歷史,並從中觀察科學研究的通用性脈絡。

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電磁波聯盟

有證據顯示人類在四萬年前就有觀星記錄,不過要等到伽利略以望遠鏡進行系統性觀測,才使得人類觀察宇宙的視野更加寬廣深入。直到二次大戰後,人類開始運用電磁波的其他波段觀測宇宙,隨著無線電波、微波、紅外線、紫外線、X射線、伽瑪射線等等波段的加入,宇宙各個角落呈現出不同的色彩,這樣的「電磁波聯盟」讓人類得以從全新的思維認識宇宙。

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地震過後所暴露的遠古世界

地震的危險性及其嚴重影響不言可喻,但地震所造成的地層錯位,常常會暴露出原本隱而未現的古生物世界,為我們開啟一扇窺視過去的窗戶。觀察過往與現今有著截然不同生物多樣性的時間點,可對當下生物多樣性的起源產生更深刻的了解,並且透過其演變歷程,探討並預測未來可能的走向,為保育生物學提供更寬廣的視野。

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1969 年 8 月 9 日: 發現 π 介子開啟粒子世界新大門的鮑爾(Cecil Frank Powell)辭世

1932 年,英國物理學家查兌克(James Chadwick,1935 年諾貝爾物理獎)宣佈發現了中子,除了將當時所知的基本粒子由三個(光子、電子、質子)增加為四個之外,物理學家也馬上確認原子核是由質子和中子所組成。但新的問題出現了,是什麼樣的作用力可以讓質子和中子們相互拉扯,住在原子核那麼小的空間中?要構成原子核這樣的強固結合體,萬有引力和電磁力都嫌太微弱了。

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<從伽利略的數學-物理實驗談起>&<中國古典益智遊戲>

柏拉圖認為數學之美,在於可以靈思冥想,隔空探物;但是亞里斯多德卻認為親身驗證,眼見為憑,才是求知的王道。我們在伽利略身上既可見證這兩種知識典範完美的結合,也能看到偏廢的謬誤。本講次展示伽利略實驗如何在教學現場重現,以此探討實驗工具在數學思考中所扮演的角色。

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從水下聲音探索海洋生物多樣性

在進行水下感測時,光線在海水中的傳播範圍極為有限,但是透過聆聽海中的各種環境音與動物音,就能夠有效探測海洋的環境變遷、生物多樣性、以及人為干擾。本講次簡介被動式水下聲學的發展歷史,並討論近年來結合新興水下技術與資訊科技後,其在海洋生物多樣性監測的眾多應用與發展潛力。

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<污染場址的綠色與永續整治>&<茶說臺灣─臺灣茶過去、現在與未來>

臺灣茶文化已有兩百多年的歷史,發展出許多臺灣特色茶樹品種,以及各式獨門精湛的製茶和烘焙工藝。然而面臨劇烈的氣候變遷衝擊,加上基層人力嚴重短缺,使得茶園管理難度倍增。本講次從業界角度介紹臺灣茶,並說明產學如何進行合作,帶領臺灣茶產業突破困境,重新升級。

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<啤酒不只是啤酒>&<啤酒花與啤酒的酵母其實很不簡單>

啤酒是利用穀物糖化所釀造出來的酒,是人類最早的生物科技產品之一,史料記載早在四、五千年前,埃及人便已通曉啤酒的釀造方式。不過一直要到 19 世紀,有了工業化的大量生產技術以及冷藏技術,才有了我們所熟知的現代化啤酒。鄭建瑋這次就來為聽眾介紹形形色色的各式啤酒,以及自己在家釀製啤酒的詳細步驟。

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1654 年 7 月:帕斯卡(Blaise Pascal)給費馬(Pierre de Fermat)有關「點數分配問題」的信

博弈遊戲和人類歷史一樣古老,考古學家挖掘出土的史前時代物品即是明證。賭博也因為玩家想更進一步了解投注的賠率,間接促成機率論的產生。在 17 世紀中葉,兩位傑出的數學家帕斯卡(Blaise Pascal)和費馬(Pierre de Fermat)在互通信件的過程中,奠定了機率論的基礎,改變了科學家和數學家看待不確定性和風險的方式。

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海洋生物的基因編輯: 微藻固碳與再生能源

微藻是海洋中「固碳效率」極高的生物,在因應二氧化碳排放及兼顧替代能源的需求下,微藻生質煉製漸漸成為綠色與永續工程的新寵兒。本講次介紹本土團隊利用近年來最火紅的基因編輯技術「 CRISPR / Cas 系統」,對微藻進行基因編修,以達到固碳與提煉再生能源的技術細節。

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<聆聽經驗與音樂訓練如何形塑大腦?>&<亥姆霍茲的聲音科學>

對音樂家的大腦進行研究後,我們發現音樂家的聽覺皮層,可能因為規律而持續的長期訓練而增大,也比較能夠捕捉到聲音裡頭的細節;演奏特定樂器的音樂家,其大腦對於自己熟悉的器樂聲響,更會產生較強的反應。不同的音樂訓練方式,對於大腦的影響也不同,比方說指揮家的聽覺空間處理能力,就明顯比鋼琴演奏家來得優秀;爵士樂跟古典樂音樂家,大腦處理音樂的機制也不一樣。

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【物理史中的六月】1874 年 6 月 16 日:卡文迪西實驗室(Cavendish Laboratory)啟用

舉世聞名的劍橋大學卡文迪西實驗室一直是許多知名的科學家和影響深遠的突破性進展的大本營,成立至今已獲得 30 個諾貝爾獎。實驗室於 1874 年 6 月 16 日正式啟用,為了紀念 18 世紀的物理和化學家卡文迪西(Henry Cavendish),以他的名字命名。

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【物理史中的五月】1957 年 5 月 31 日:德維特(Bryce DeWitt)討論艾弗雷特(Hugh Everett)「多個世界」理論的信

1950 年代,一位名叫艾弗雷特三世(Hugh Everett III)的年輕物理學家最先提出其他世界存在的的假設,在那情況下,每一個可能途徑的每一個可能分岔最終都會在它自己的平行宇宙中實現。此觀念叫做量子力學的「多個世界」詮釋,它在理論物理學家中一直具有爭議性,雖然它在科幻小說開啟了一個全然的分支。

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