物理

自從道爾吞提出原子說，距今已經超過200年。現在，透過掃描探針顯微鏡或超顯微術，科學家能對單一原子進行成像。但這些技術只在最近四十年內才出現，算是非常年輕的科技。在原子說剛提出的時期，科學家是怎麼驗證原子真的存在呢？

電流在超導體內能不受阻力的流動，可以100%傳遞電能，不損失能量也不排放廢熱。如果能在室溫實現超導體，將是一個顛覆性的科技。近日，美國海軍發表一份關於室溫超導體的專利。不同於其他同性質的專利，它並不著重於任何化學配方，而是描述一個能產生超導的物理機制。儘管專利內並沒有實驗數據佐證，其提出的方法可信度非常高。

■把對切的葡萄放進微波爐，在微波的加熱下會產生電漿和火花。由於視覺效果奇特，這種葡萄電漿的影片在網路上盛傳。在大部分的影片中，葡萄的果肉被切開，但果皮仍然相連。因此許多人推測電漿產生的原理是：由於果皮富含離子，具有良好導電效果，使得相連的兩片葡萄像天線一樣吸收微波輻射。近期有科學家深入研究這個葡萄電漿，發現果皮的導電性其實並不重要，葡萄本體才是關鍵。

■從1990年代至今，半導體界持續使用波長為248奈米和193奈米的光源製造電子元件。這段期間科學家和工程師不斷挑戰物理極限，使用相同的波長製造出更精細的元件，至今已經超過二十年。然而，半導體從1997年的250奈米節點到2018年的7奈米節點，很難再繼續微縮了。為了製作更小更快的電子元件，半導體製程需要波長越短的光線。下一個世代的半導體將會使用全新的光源：波長為13.5奈米的極端紫外光。

■透鏡是光學最基本的元件之一，它能讓光線聚焦或發散，也能讓物體成像放大或縮小。要對越小的物體成像，必須使用波長越短的光線。在許多應用中，只有極端紫外光(波長在100奈米以下)才能滿足成像的需求。但是短波長的光線非常容易被物體吸收，所以大部分的透鏡對極端紫外光來說都是不透明的。德國科學家使用氣體透鏡解決這個問題。這個氣體透鏡的吸收率只有5%，能調控光線折射的角度和光束聚焦的程度，並且能同時當作凹透鏡和凸透鏡使用。

■實驗上已經觀察到在半導體中 v=5/2 & 7/2 不僅僅可以是量子霍爾態，還可以透過改變壓力產生的相變化，自發地破壞旋轉對稱性。

■同步輻射是電子等帶電粒子加速度時釋放的輻射。這些輻射有亮度高、準直性好和偏振單純等良好性質，被廣泛應用在科學研究中。台灣是世界上少數擁有同步輻射技術的國家之一。位於新竹的台灣光子源是台灣自行設計的同步輻射設施，周長超過半公里，是世界上最亮的光源之一。由於同步輻射設施龐大，通常需要國家級的資金，甚至是跨國合作才有辦法建造。如果能將設施尺寸縮小，同步輻射的應用將更廣泛。本文介紹科學家透過奈米科技和超光速技術，將同步輻射縮小到毫米等級的初步結果。