千變萬化的流體(二):超流體

剛睡醒的早晨,沖泡好一杯香氣四溢的咖啡,加入鮮奶、糖攪拌後準備享用時,卻發現咖啡似乎還在不停的旋轉,沒有停下來的跡象。仔細看,還會發現咖啡竟然開始沿著杯壁向上攀爬、越過杯口,最後在杯子底部匯聚、滴落。很明顯,以上場景純屬虛構,咖啡可不會這樣。但大自然中卻有種流體有這樣的性質,那就是:超流體。

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千變萬化的流體(一):一個做了90年的實驗

從躺在沙灘上,吹拂身體而過的微風,到吃果醬吐司時,苦苦等待滴落的黏稠果醬;光滑如鏡的湖水到構成平整路面的柏油(瀝青)。這些東西之間具有什麼共通性?又是什麼因素造成它們表現出來的性質,具有如此大的差異?

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宇宙中的旋轉木馬——利用黑洞尋找暗物質

空無一人的遊樂園中,旋轉木馬快速的旋轉著。突然,憑空出現一群小孩跳上木馬,從旋轉木馬獲得高速後,又集體跳下,一哄而散,只留下轉速驟降,緩慢旋轉的木馬…這看似荒誕的場景,卻是理論預測可能在宇宙中隨時發生的事。其中旋轉木馬指的是什麼?憑空出現的孩子們又代表了誰?

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消失的反物質——生活中的反粒子

科幻味十足的反粒子,總令人覺得它只存在神秘的理論世界中。然而,反粒子實際上早已走入我們的身邊,成為一種可靠的醫療診斷方式;由一般粒子與反粒子共同組合而成的獨特原子,也已在科學研究中扮演十分重要的角色。反粒子與我們生活的距離,遠比我們想像中的近!

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定點爆破——質子治療中的物理

在<精準打擊—放射治療中的物理>一文中,我們介紹了放射治療中使用到的放射線主要是透過「加速器」產生的高能量光子(γ射線、X光)或電子。除了光子與電子,近年來「質子治療」逐漸加入放射治療家族。我們在本篇文章中,會介紹究竟質子治療和傳統的放療差異在哪,用於治療的質子又是如何產生的。

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在地底深處一窺太陽發光之謎

太陽持續發光發熱的核反應機制早在將近一百年前就有了,其中一種「質子-質子鏈」很早就有觀測證據,另一種「碳氮氧循環」則一直到了現在才終於被證實。完成這項成就的是位於義大利的「波列西諾微中子探測器」。微中子是一種很難與其它物質起反應的粒子,是太陽內部的核融合的生成物之一,地球上的我們有機會利用太陽微中子來了解太陽內部的性質。微中子探測非常困難,為了要盡可能隔絕掉雜訊,波列西諾探測器深埋在地底下、包在不鏽鋼殼裡面。這項研究成果證實了一個將近一百年的理論,也讓我們對太陽、恆星有更進一步的理解。

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玩21點破解莊家優勢的方法:量子糾纏

21點的規則中,即使個人按照最佳策略玩,莊家優勢仍有0.6%,表示我們平均每下注1000元會賠6元,然而如果玩家們可以合作並溝通,我們便可讓第一個人下注極少量以獲取資訊,再用記牌的方式算出剩下的期望值決定加牌與否或是下注的大小。這種合作記牌曾經在1979年被麻省理工學院、加州理工學院、哈佛大學的學生成功使用,他們後來也變成賭場的黑名單,而這則故事也在2003年被翻拍成電影:Bringing down the house。

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最短時間差

光速是自然界中物質速度的上限,它快到每秒鐘可以繞行地球七圈半,這樣的速度遠超過人類日常生活經驗;原子、分子的尺寸十分微小,其大小約只有頭髮的十萬分之一。如此快的光,通過一顆分子發生交互作用的時間,可以說轉瞬即逝。但光與物質間的交互作用,幾乎無時無刻在發生。這樣短的時間內到底發生了什麼呢?

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