【物理史中的五月】1948 年 5 月 29 日:預測卡西米爾效應的論文發表

一般人不會馬上認為壁虎的腳如何黏附在表面上,以及微小的奈米機件常因摩擦而故障,兩者之間有關聯性。前者牽涉到分子吸引的特性,而後者則是由空無一物的空間中量子力的「黏性」所引起。然而,兩者皆根源於凡得瓦 (Johannes Diderik van der Waals)和卡西米爾(Hendrik Casimir)兩位荷蘭人的研究。

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【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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【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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【物理史中的一月】1919 年 1 月 10 日:建築聲學的先驅沙賓(Wallace Sabine)逝世

■現代建築聲學之父是一位美國物理學家叫做沙賓(Wallace Clement Sabine)。沙賓 1868 年出生,1886 年畢業於俄亥俄州州立大學,之後到哈佛大學上研究所。到了 1895 年,他成為哈佛物理系一位年輕的物理助理教授。因為他資歷淺,所以被交付改進音效極差,位於大學內才剛建好的佛格藝術博物館(Fogg Art Museum)裡面的佛格演講廳的困難任務。

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【物理史中的十二月】1951 年 12 月 20 日:原子動力第一次產生電力

■假如你開車經過美國愛達荷州東部的高海拔沙漠,你很可能會撞見現在叫做愛達荷國家實驗室,這是一個聯邦核研究設施,在核動力發展上扮演著關鍵的角色。它安放著已除役的實驗滋生反應器1號(EBR-I),是第一個經由核分裂以產生有用電力的核反應爐,而負責此設計與操作的是一位加拿大的物理學家秦恩(Walter Henry Zinn)。

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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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【物理史中的九月】1737 年 9 月 9 日: 電池的催化者賈法尼(Luigi Galvani)的生日

■賈法尼認為抽搐是因為青蛙體內的「動物電」因金屬的連結而在肌肉中流動所引起。他進一步主張說肌肉內的電有二種,有如正負一樣,分佈在肌纖維的內外部表面上,就像萊登瓶裡外的金屬一般。這是一個了不起的遠見,預告了一個半世紀後科學家所測量的靜止膜電位。

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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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【物理史中的七月】1816 年 7 月:菲涅耳(Augustin-Jean Fresnel)對於光波動理論的證據

■光是粒子還是波,此問題幾世紀來科學家的看法紛歧,直到 20 世紀初。牛頓持前一個論點,主張「微粒」說。但到了 19 世紀初,波動理論東山再起,部份歸功於一位法國土木工程師菲涅耳(Augustin-Jean Fresnel)所做的研究。

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【物理史中的六月】1657 年 6 月 16 日:惠更斯(Christiaan Huygens)取得第一個擺鐘的專利權

■久病臥床絕沒什麼樂趣,但有時病榻上的沉思卻可得到深入的科學見解,這就是17世紀荷蘭天文學家惠更斯(Christiaan Huygens)的情形。1665 年,惠更斯是第一個在他的臥室提出兩個擺鐘(他發明的)偶合振盪現象的人,當時他正養病復原中。

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【物理史中的五月】1919 年 5 月 29 日:愛丁頓(Arthur Eddington)觀察日蝕以檢驗廣義相對論

■愛丁頓於1905年完成他的碩士學位。他先在卡文迪西實驗室研究熱離子發射,之後嘗試數學研究,但都沒成果。在短暫教授數學之後,他再次發現最初的愛好:天文學。終於他在格林威治皇家天文台謀到一份工作,專門研究恆星的結構。1914 年,他已高升為劍橋天文台台長,接著獲頒皇家學會會士及皇家獎章。
在愛丁頓擔任皇家天文學學會秘書期間,德西特(Willem de Sitter)寄給他有關愛因斯坦新的廣義相對論的信件和論文。在那個對於德國物理學家的任何研究都還有相當戰時敵意和懷疑的年代,愛丁頓成了愛因斯坦最大的傳道人。他很快地投入研究,要證實廣義相對論其中一個主要的預測。

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【物理史中的四月】1661 年 4 月 10 日:虎克(Robert Hooke)記載毛細管作用的小冊子

■17 世紀的科學家虎克(Robert Hooke)最知名的是以他為名的虎克定律,以及他的經典著作《微物圖解》(Micrographia),這是一本詳細記錄他在顯微鏡下觀察日常物品的專書,完全以令人驚奇的圖解呈現。然而虎克的興趣很多元,在他最早期的研究中有一關於毛細作用現象的小冊子。

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【物理史中的三月】1926 年 3 月 16 日:高達德(Robert H. Goddard)和液體燃料火箭的首次發射

■人類使用最先由中國人在13世紀發展出的固體火藥火箭有好幾百年,但卻一直有著瞄不準的缺點,因此在 19 世紀末,隨著大炮的改良而逐漸少見使用。有一個人突破限制,他叫做高達德博士(Dr. Robert H. Goddard),是新英格蘭物理教授,也是美國火箭先驅者,以現代火箭推進之父聞名。他開創性的研究對軍事飛彈學和太空科學探測中重要性日增的火箭推進奠下了基礎。

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