【物理史中的九月】2008年9月10日:大型強子對撞機(LHC)正式啟動

2008 年 9 月 11 日,國際主要媒體都爭相報導一則物理新聞 ─ 座落於瑞士日內瓦近郊的歐洲核物理研究中心(European Organization for Nuclear Research,CERN)於前一天成功地啟動了大型強子對撞機(Large Hadron Collider,LHC)。《紐約時報》的報導如此開頭:「科學順著次原子射束和香檳之河,於星期三(9月10日)駛向未來。」LHC 是史上最大、最複雜、也最昂貴的科學實驗設施,造價美金 80 億。加速器位在法國與瑞士邊界周長27公里的圓形地下隧道中,隧道最深離地面達 175 公尺。

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癌症新療法的尋尋覓覓—讓免疫系統幫你量身訂作! (下)

■PD-1 與 CTLA-4 標靶治療所伴隨的自體免疫疾病相關副作用,讓醫藥研究界想要找出一個更為專一性的癌症治療策略。在美國的 Catherine Wu 博士團隊,和德國的 Carmen Loquai 及 Ozlem Tureci 博士團隊,各自完成了以皮膚癌黑色素瘤患者為主的第一期臨床試驗,針對個別患者量身訂做一套免疫系統作戰策略,讓免疫系統發動只針對癌症細胞為主的攻擊。

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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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RSA加密法遇上量子電腦

■通訊和情報一直是商業和國防最重要的一環,而加密是其中的核心。二十世紀末以來, RSA加密法憑藉著古典電腦難以企及的複雜度變得日趨流行,安全性高。但對於特定的計算工作,量子電腦的計算力遠遠超越古典電腦,這是否會對你我日常都在使用的RSA加密造成威脅呢?回答問題前,先讓我們看看RSA和量子電腦背後分別有些什麼。

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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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量子識別:不用密碼的防偽

■密碼學是門重要的學科,在每個人生活中都佔有一席之地。不只在登入帳號密碼,幾乎在網路上的一舉一動,我們都無意識地進行了加密和解密。在通訊之外,防偽也是加密的重要應用之一,除了密碼外,最典型的例子是鈔票和證件的防偽圖騰。在電子裝置中,生物識別越來越熱門。相較之下,非生物產品因為變化大和容易被分析等因素,尚未出現廣泛使用的防偽標準。因此,英國物理學家提出「量子識別」的概念,並證明其可行性。

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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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成年後才開始學習閱讀,大腦依然會產生巨大改變

閱讀後的改變包括:左側枕顳回(也就是「視覺字形處理區」)對文字變得敏感,但對人臉或其它圖形的反應降低了、左大腦半球的語言系統變得對「文字」有所反應、對語音訊息的反應增強。更重要的是,即使是成年後才開始學習閱讀的這組參與者也出現了上述的變化,顯示學習閱讀也能引發成年人大腦的改變。

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【大宇宙小故事】25 從自然數到超複數

如果你想再接再厲,將八元數擴充為十六元數,那麼根據上述的「犧牲規律」,你得先找出還有什麼能犧牲的。可是不論你多麼努力,恐怕都是徒勞無功。這就代表八元數的犧牲已經到了盡頭,所以它就是最高維的超複數。這是個很重要的數學定理,它有個可愛的暱稱「1,2,4,8定理」。

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【科學史沙龍】羅馬帝國軍隊和漢代軍隊交手會怎樣?

■羅馬帝國跟漢朝,是西元前 200 年到西元 200 年這段時間,並存於東西方世界的兩大超級帝國。這兩大帝國有沒有可能各自派遣遠征軍,在某個地方曾經交手過?倘若真的交手了,戰況又會如何?

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【物理史中的五月】1935年5月: EPR弔詭(Einstein-Podolsky-Rosen paradox)的論文在《物理評論》發表

在一篇 1935 年的論文中,愛因斯坦、波多斯基(Boris Podolsky)和羅森(Nathan Rosen)提出了一個思考性的實驗,主張量子力學不是一個完整的物理理論。這個思考性的實驗現在稱為「EPR弔詭」(EPR paradox),是用來說明量子理論天生概念上的難題。它說明一個糾結的量子系統中,對一個粒子所測出的結果對另一個粒子會有立即的效應,不管這兩個粒子的距離有多遠。

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