【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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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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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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語言的詞序會影響說話者的工作記憶嗎?

■在句法結構方面,特定的句法結構也會影響資訊處理的方法,例如名詞和形容詞的次序會影響該語言使用者提取名詞類別的速度與再認記憶(recognition memory);而及物或不及物結構、主事與非主事結構(如:有人弄破了瓶子/瓶子破了),會影響說話者記不記得「肇事者」是誰。

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【物理史中的二月】1939 年 2 月 11 日:麥特娜(Lise Meitner)和弗里施(Otto Frisch)發表核分裂的論文

■女性在物理方面有長足的進步,她們在 2012 年所授予的總博士中佔有 20%。然而,自從1895年設立諾貝爾物理獎以來,卻只有 2 位女性獲獎:瑪麗亞‧居里(Marie Curie)於 1903 年,和瑪麗亞‧格佩特‧梅爾(Maria Goeppert Mayer)於 1963 年。在被不公平忽視的女性物理學家當中,最常被提及的就屬麥特娜(Lise Meitner)了,愛因斯坦曾說她是「德國的瑪麗亞‧居里」。

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【年度回顧】2018 科學大事紀

■科學家發現把兩層只有一顆原子厚的石墨烯,以 1.1 度的夾角夾起來,就可以產生類似銅酸鹽的超導性質。石墨烯比銅酸鹽容易操縱,物理學家希望可以藉由石墨烯,了解銅酸鹽為何可以在相對較高的溫度下產生超導性。
去年十一月在法國凡爾賽宮召開的國際度量衡大會通過決議,採用基本常數替代實體參考物,作為所有單位的度量衡標準。比方說以前一公斤是以保存在保管室裡的一根白金合金柱為準,如今則是用普朗克的量子力學常數取而代之。這是自 1875 年以來,對於標準度量衡單位最大幅度的變革。

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【物理史中的十一月】1974 年 11 月:魅夸克的發現

■雖然夸克只不過是標準模型粒子家族中的一支,但其中魅夸克的發現卻開啟了一系列的突破,統稱為「十一月革命」──它幾乎同時由兩個完全不同的人所領導的兩組不同團隊,使用不同的方法,在兩個不同的加速器所發現。
1930 年代初期前,物理學家以為他們對組成物質的成分已有完整的圖像:電子、質子、中子、微中子、以及和它們相對應的反粒子。然而,1936 年重量級電子「緲子」的發現,像一顆曲球,大大地出乎預料,讓科學家非常困惑,當年拉比(I. I. Rabi,1944 年諾貝爾物理獎得主)說得貼切:「那是誰訂購的?」而隨著物理學家繼續以更高的能量碰撞粒子,他們發現越來越多的粒子。

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【物理史中的十月】1955 年 10月 19 日:宣布發現反質子

■兩個團隊於 1955 年 8 月開始輪流實驗運作,雖然貝伐加速器於 9 月 5 日,塞格列和張伯倫第二輪的中途故障,但一修復好,洛夫格倫即慷慨地讓出他的質子束排定時間給他們,因此他們可以完成實驗。結果那是具決定性的一輪,得到反質子的第一個證據。
為要從成千個粒子反應中分析所有資料,團隊招募操作員,例如研究生的太太,來和這大的測量機器(綽號「怪物」)一起工作,追尋粒子的蹤跡。操作員使用腳踏板將資料打孔在IBM的卡片上,由早期的電腦重建那些粒子蹤跡,計算出每一個粒子的動量和能量,讓他們能辨識所產生的粒子。最後,再檢查乳膠影像以確認每一個湮滅的事件。

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輕量加密、同態加密與區塊鏈:新世代密碼學的三大聖杯

■密碼學是安全通訊的基礎。密鑰是加解密訊息的重要依據。對於密鑰持有者以外的人而言,唯有暴力破解或竊取密鑰一途。前者需要龐大運算資源,可能一輩子都徒勞無功,後者相對而言容易許多。1970年代, Whitfield Diffie提出一個嶄新的密鑰分享協定,解決了如何安全傳遞密鑰的難題,奠定現代安全通訊的基礎,也因此獲得圖靈獎殊榮。然而隨著AI與物聯網的興起,密碼學也因此遭遇新的難題,本文將聚焦於其中三項前景看好的潛在解決方案。

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可愛到捨不得吃!如何面對美味肉食引發的「認知失調」?

■「解離」是避免內心出現「認知失調(cognitive dissonance)」一個強而有力的做法。認知失調理論假設人類具有強烈的「認知一致性(cognitive consistency)」的需求,人們希望自己的態度、信仰、行為都能保持統一。所以當我們的行為明顯和內心的態度不一致的時候,我們會採用一些「替代方案」來自圓其說。因此,儘管我們內心認為應該要愛護動物,不該傷害其他物種,但為了「吃肉」這個行為,不同的人可能採取了不同的藉口來填補認知失調,有些人用營養的觀點,有些人持演化論的立場,有些人則是試著減少自己關心動物的道德意識,有些人用「解離」忽略了肉食其實來自於動物身上的事實。

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【物理史中的八月】1620 年 8 月:克卜勒(Johannes Kepler)的母親因施行巫術入獄

■1615年,一位德國雷昂伯格(Leonberg)的地方行政官艾因霍恩展開一連串的女巫審判,這是當時橫掃歐洲獵女巫風潮的一個行動,此風潮奪走了數千位有巫師嫌疑的性命。一共有15位當地的女士在艾因霍恩的監控下被控告施行巫術,其中8位被處死。在此風潮被逮捕之中有一位是歷史上最偉大天文學家克卜勒的母親。

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