【物理史上的九月】1821 年 9 月 4 日和 1831 年 8 月 29 日:法拉第和電磁學

在電磁學方面對人類貢獻極大的英國科學家法拉第(Michael Faraday),父親是倫敦地區現在稱為象堡地方的鐵匠,小時家境清寒。法拉第就讀小學時曾學習閱讀、寫作和數學等基本課程,之後,他就未曾再接受更高等的正式教育。14 歲時,他到裝訂書商處當學徒,七年的學徒生涯讓他對科學產生了興趣,尤其在化學方面。法拉第追根究底的本性,驅使著他在自然科學方面涉獵廣泛,並著手做化學實驗,甚至建造了他自己的靜電機器⋯⋯

Read more

探索外星生命 (6) — 永不回頭的「瓶中信」

除了「無線電報」以外,人類還嘗試向宇宙丟出「瓶中信」來嘗試聯絡外星文明。1972年、1977年各有兩艘太空船,上面各自裝設了想要給外星人的訊息。1972年裝設的被稱為「先鋒板」,1977年的則稱為「航海家金唱片」,還附贈使用說明書?然而要送到外星人手裡,還得等上好一陣子⋯⋯

Read more

探索外星生命 (5) — 發給外星人的「無線電報」

除了被動地分析外太空傳來的資料,尋找外星高智文明的跡象以外,我們也可以主動發送無線電報出去。不過要傳送一份「給外星高智生物的訊息(METI)」並不容易,內容、目標、方法等都必須討論。1974年的阿雷西博訊息是最早的METI、後來民營公司也開始投入。

Read more

探索外星生命 (4) — 向另一個地球找尋文明的跡象

尋找與地球環境相似的天體是探索外星生命的重要方向,在目前發現6000多個系外行星當中,有一個行星與地球有許多條件相仿。另外還有一個行星系統與太陽系一樣具有多顆類地行星。科學家收集了來自外太空的資料,並召集有志之士加入,協助找尋外星文明的跡象⋯⋯

Read more

【物理史上的八月】1932 年 8 月:正電子的發現

《星際奇航》(Star Trek)的創作者羅登貝瑞(Gene Roddenberry)結合大量真實的科學於其虛構科幻影視系列中,是史上最成功的影集之一,其中有一個物質/反物質引擎,可以啟動「企業號」,使其虛擬的航速比光速還快。1928 年,英國的物理學家狄拉克(Paul Dirac)由愛因斯坦的相對論推論說,宇宙中的每一粒子皆有一相對應的反粒子,其質量相同,但帶著相反的電荷,形同一組孿生子。於是,科學家競相尋找此假設的實驗證據,最後由加州理工學院的博士後研究員安德森(Carl D. Anderson)勝出⋯⋯

Read more

海馬斯火箭系統(HIMARS)

僵持超過150天的俄烏戰爭自7月中以來出現明顯的變化,俄軍數名高級軍官陣亡,多處彈藥庫被毀,幾次較有規模的進攻都未能獲得戰果。從俄方與烏方傳出的消息認為,除了來自全球各國的軍事裝備支援之外,美國提供的「海馬斯火箭系統」(HIMARS)正在改變戰局⋯⋯

Read more

探索外星生命 (3) — 尋找遠在他鄉的行星

太陽系以外的行星被稱為「系外行星」,為了探索外星生命,尋找宇宙中其他像地球一樣的系外行星是很重要的步驟。1995年人類第一次發現繞轉恆星的系外行星,至今已經發現了5000多顆!尋找系外行星最主要的方法稱為「逕向速度法」和「凌日法」⋯⋯

Read more

【物理史上的七月】1921年7月19日:亞婁(Rosalyn Sussman Yalow)的誕生

醫學物理學家亞婁(Rosalyn Sussman Yalow)於 1977 年獲得諾貝爾生理學或醫學獎,是出生在美國的女性獲此殊榮的第一位。亞婁和物理學家伯森(Solomon Berson)長達 22 年的科學合作,發展出放射免疫分析(RIA)技術。RIA 技術可以偵測血中少量的物質例如胰島素或酵素,開創了內分泌學中幾個有影響力的研究路徑⋯⋯

Read more

高超音速飛彈現況(下)

本篇為讀者介紹美國的「高超音速飛彈現況」,為什麼美國會在高超音速飛彈的發展上落後於中俄兩國?美國在上世紀的火箭與導彈發展都是全球翹楚,到底是什麼落後了?其實,美國是在可變換軌道的高超音速飛彈發展上落後於中俄兩國,主要是因為美國在ICBM技術成熟後,轉向發展「飛彈防禦系統」⋯⋯

Read more

高超音速飛彈現況(上)

就從開打已經超過百日的俄烏戰爭說起,俄國在入侵烏克蘭戰事不到一個月的時間,就於2022年3月18日發射「匕首」(Kinzhal)高超音速飛彈;於同年5月28日宣布:再次試射「鋯石」 (Zircon) 高超音速巡航導彈,成功命中了位於約1,000公里外,俄羅斯內海白海水域的海上目標。本文詳細說明目前的高超音速飛彈類型與原理⋯⋯

Read more

【物理史上的六月】1905 年 6 月:愛因斯坦與特殊相對論

愛因斯坦小時候曾讀過伯恩斯坦(Aron Bernstein)的《自然科學國民手冊》(The People’s Book on Natural Science),其中有一章,作者伯恩斯坦請讀者想像自己與電流一起滑過電報線路的情形,這個想像一直盤踞在年輕愛因斯坦的心中。愛因斯坦 16 歲時開始思考,假如他能趕上光的速度,那麼光束看起來會像什麼呢?孩童時代的愛因斯坦總認為,如果有人能隨著光一起衝刺的話,光束看起來應該是靜止的,就像靜止的波一樣,但是一直沒有人曾經觀察到靜止的光,所以讓他開始思考其中可能的原因⋯⋯

Read more

【物理史上的五月】1933 年 5 月 5 日:《紐約時報》報導〈宇宙無線電波的發現〉

在美國 1997 年的科幻電影《接觸未來》(Contact)中,大部分的戶外鏡頭都在新墨西哥州的特大天線陣(Very Large Array)天文台現場拍攝。聽過此電影的人比知道此天文台是以央斯基(Karl Guthe Jansky)命名的人多很多,其實,央斯基在天文學家中是知名的電波天文學之父。

Read more

【物理史上的四月】 1932 年 4 月 14 日:柯克勞夫(John Cockcroft)和沃吞(Ernest Walton)分裂原子核

英國女小說家溫特森(Jeanette Winterson)在她 1997 年的小說《大一統理論的對稱》(Gut Symmetries,Symmetries of Grand Unified Theories)中說道:「在日本長崎和廣島原子彈的恐怖中隱藏著愛因斯坦 E=mc2 的美麗。」此方程式的確是熱核武器和核能的基本原則,它最先是一位英國物理學家柯克勞夫(John Cockcroft)和愛爾蘭物理學家沃吞(Ernest Walton)分別將原子核分裂,證實了愛因斯坦的理論。

Read more