待在同溫層的天文望遠鏡--SOFIA

隨著科技的發展,人們以不同的方式來探索這個宇宙。除了大眾熟知的建立在地面上的望遠鏡、在外太空運行的望遠鏡以外,還有一種是在空中航行的「空載型望遠鏡」。同溫層紅外線天文台(SOFIA)就是目前的代表。這架從民航退役的波音747系列機當中搭載了紅外線望遠鏡。由於在同溫層中飛行,水氣含量只有平地的百分之一,因此得以在空中觀測因水氣吸收而無法來到地面的紅外光。讓我們能在地球上欣賞來自宇宙的紅外線所呈現的面貌。

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熱水降溫比較快?-- 彭巴效應的新線索(下)

在上篇文章中,我們介紹了彭巴效應是什麼,以及《自然》上,兩位加拿大物理學家Avinash Kumar與 John Bechhoefer對於這個未解之謎提出的新解釋。在他們的實驗設計中,利用了微小的玻璃珠來代替水分子,並藉由雷射光施力,研究玻璃珠的降溫過程。但是為甚麼玻璃珠可以用來類比水分子?雷射光和一個系統的溫度又有何關聯呢?在本篇文章中,我們將會介紹波茲曼分布(Boltzmann distribution)這個物理概念來回答以上問題。

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你白努力了嗎?康達效應才對!

「白努力定律」應該是最多人能記得的物理定律,這大概也是流體力學中極少數大家都知道的物理定律。除了非常好記的名稱以外,與生活的結合也是加深記憶的原因。以前的國高中老師經常拿飛機來解釋,並更進一步地延伸到乒乓球、網球等的曲線軌跡。然而,這個說法已經受到相當大的挑戰,而改以「康達效應」來取代。過去對白努力定律所有的生活例子幾乎都應該要改以康達效應來解釋。

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「熱水比冷水更快結冰?」──彭巴效應的新線索(上)

「降溫」這個過程,也許不如字面看起來的這麼簡單。「熱水比冷水還要快結冰?」抑或被稱為「彭巴效應」的現象是否確實存在?這個問題已經困擾了物理學家許久。在今年8月6日發表於《自然》的研究,兩位加拿大物理學家Avinash Kumar與 John Bechhoefer利用玻璃珠類比系統,發現熱的物體的確可能比溫的物體還更快冷卻到相同溫度。這個發現,為「彭巴效應」的解釋提供了新的線索。

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何處停車?物理學家的停車策略

當騎著U-bike到停車站時,面對眼前的這個空位,究竟是要放棄它繼續往下騎,期待著離捷運出口更近的空位,但卻會冒著其他位置都滿,結果只能被迫折返的風險呢,還是保守的選擇它,但看見後面滿滿的空位,最後懊悔自己多走了一大段路。究竟怎樣的選擇是最有效率的? 波斯頓大學的兩位統計物理學家Krapivsky和Redner 在Journal of Statistical Mechanics上發表了他們的研究。

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量子電腦新發展——20位元的量子糾纏態

量子計算領域,因為量子電腦在特定運算中展現的強大運算能力,使其在近年來成為熱門話題。2019年8月,德國「於利希研究中心」(Forschungszentrum Jülich)的跨國研究團隊發表了一篇論文,展示他們利用卓越的光學控制技術,成功製造出20個量子位元的糾纏態,為製造更強大的量子計算器提供深遠的貢獻。

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2019 諾貝爾物理獎得主:James Peebles與他的ΛCDM 模型

美國宇宙學家James Peebles因為對宇宙發展的主流理論—ΛCDM模型具有重大貢獻,成為2019年諾貝爾物理獎得主之一。他成功的用數值方法估計出宇宙微波背景的非均質性,並且提出了冷暗物質的假設,以及使用宇宙常數成功的解釋並預測天文觀測結果。

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2019年諾貝爾物理學獎得主——詹姆士.皮伯斯(James Peebles)

「宇宙。上下四方曰宇,往古來今曰宙。」,那麼宇是無垠,宙又是永恆嗎﹖現在我們知道,以大霹靂模型來說,宇宙存在起點,也就是宇宙有其年齡。宇宙學家皮伯斯從1960年代中期開始,為大霹靂、宇宙微波背景、暗物質、暗能量等做了眾多的理論架構,從而得以建造宇宙結構,為宇宙學奠定研究基礎,讓一個高度猜想性的領域成為一門精密的科學!

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