物理

■在三維空間中，如果一個費米系統具有一個尖銳的費米面與伽利略對稱性，蘭道說明，在費米面附近的低能量自由度是一堆準粒子（quasi-particle）。假設準粒子間的交互作用是絕熱地被打開的，這些由準粒子定義的低能量物理激發態，跟完全沒有交互作用的費米氣體的能量激發態有一對一的對應關係。

■費米液體其實跟費米（E. Fermi）本人八竿子打不著關係，事實上當蘭道（L. Landau）在約略 1957 年寫出論文的時候，費米已經去世了（1901-1954）。
所以費米液體理論又是蘭道的另外一個遺產。事實上，在文獻中，人們常常把這個理論跟蘭道相變化理論並稱為蘭道的典範（Landau’s paradigms），或者打趣的說，在蘭道在凝態物理內留下的標準模型。

■由於電力有著無法大量儲存的特性，再加上傳輸線路可以承載的量有其上限，就像道路有著車流量的限制，超過便會造成壅塞，電力一旦生產出來，便需要盡可能得消耗掉，否則超限的電力可能會對電網造成損害，因此對於電網狀況的掌握，維持供需平衡及兼顧安全穩定的需求，成為一門重要的課題。現代社會中使用的電網主流為交流電，要去分析一個交流電系統，我們需要知道各處的電壓、頻率、相位等資訊，而廣域量測系統(Wide Area Measurement System, WAMS)可以幫助我們達成這個任務。

■時間拉回到 1950 年代，物理學家們在核物理的實驗中觀察到許多光譜線。這裡的光譜線的概念和高中化學的氫原子光譜是一樣的。簡而言之，薛丁格方程式會決定一個系統（比如說氫原子）允許具備的穩定狀態與這個狀態具備的能量有哪些，當系統從一個狀態跳到另一個狀態，兩狀態之間的能量差以電磁波的方式釋放並被實驗觀察到，便是光譜。

■2018年諾貝爾物理學獎一共分為兩部份。第一部份頒給了由Arthur Ashkin所發明的光學鑷子（又稱光鉗）與光學鑷子與在生物系統上的應用。第二部份由Mourou與Strickland分享，以表彰他們所發明的產生高強度超短光學脈衝的方法。

■原子是組成大部分物質的基本單位，自由操縱單一原子可說是一種終極科技。1990年代，IBM就展示了原子操縱術，用35顆原子排出「IBM」三個英文字母。但是這個技術只能用在材料表面，原子僅限在二維方向中移動，三維空間的原子操縱仍未達成。隨著冷原子科技的發展，科學家對原子的掌握度越來越高，如今終於能用原子在真空中排出任意複雜的3D結構。這項科技能應用在新穎材料發展、凝聚態物理研究和量子電腦開發。

■我之前介紹了「黑體輻射」此一物理名詞的兩種解釋：一是出現在高中物理課本中的標準定義：一個具有固定溫度的黑體所放射出的電磁輻射；另一則是沈君山教授在〈3K黑體輻射〉一文中的說明：黑體輻射是一群處於熱平衡狀態的光子。由於電磁輻射即是光子，所以這兩種解釋的差異便在於前一種描述似乎把重點放在「黑體」，而後一種描述卻是在強調「熱平衡」，甚至於沈君山在解說中完全沒有提及黑體到底是什麼東西。這些差異到底是怎麼回事？如果黑體對於黑體輻射的意義而言，並非不可或缺，何以傳統的定義都還是要從黑體說起？

■沈君山在40多年前寫了〈3K黑體輻射〉，其中完全沒有說明何謂「黑體」，也就是他根本不提黑體輻射這名詞的來由，而將重心全然放在黑體輻射究竟是什麼。他在簡短的第一節「總說」之後，就這麼開始第二節「黑體輻射」：「要了解3K黑體輻射，先得明瞭黑體輻射一詞的物理意義。這個名詞讀者們也許早已耳熟能詳，大一的教科書裡用數學方程式把它定義得很嚴密，我在這兒再用通俗的話解釋一遍，希望能給讀者們一個比較直覺的概念。」

■黑體輻射這個物理名詞是英文”blackbody radiation” 的翻譯；顧名思義，它所指的就是黑體所放出的電磁輻射（波）。學習過高中物理的學生都知道黑體輻射在物理史上大名鼎鼎，因為19世紀末、20世紀初，德國物理學家普朗克（Max Planck）正是為了精準描述黑體輻射，被迫提出違背古典物理的概念，才引發量子物理革命。因此，黑體輻射是學生在量子物理第一課就會碰上的辭彙。不過儘管黑體輻射有顯赫名聲，對於外行人來說，這似乎是個不通的概念：所謂的黑體應該就是黑色不發光的物體，既然不發光，怎麼會有輻射可言呢？