物理

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⋯⋯

《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⋯⋯

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⋯⋯

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」⋯⋯

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⋯⋯

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」⋯⋯

前篇介紹俄國的「高超音速飛彈現況」（上），本篇為讀者介紹中國的「高超音速飛彈現況」。在進入主題前，我們先介紹「桑格爾彈道」與「錢學森彈道」這兩種彈道的重要性及差別性何在？

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⋯⋯

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⋯⋯

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。

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。

光線遇到物體時，會發生散射、干涉等現象，最終進入眼睛，這是大多數物體可以被看見的背後原因。但是量子力學預測：在特定情況我們可以阻止光與原子之間的散射，使得光就如同沒看見原子一般通過，這是如何辦到的呢？

縱觀世界各國高鐵的歷代新車，日本新幹線列車車頭明顯地有愈來愈長的趨勢。「長鼻子」的設計是為了解決微壓波噪音的問題。由於日本多山地地形，新幹線的隧道也多，這個課題尤其受到重視。

在科幻小說《三體》中，外星文明「三體人」封鎖了地球上的粒子加速器，以封鎖地球的科技發展。到底粒子加速器是用來做什麼？目前發展上遇到那些限制，以及是否有新一代的加速器構想？

在湖邊散步時，有時會看到鴨子家族在水中遨遊。若是仔細觀察，會發現小鴨們並不僅僅是跟在母鴨的後面，而是以整齊的隊列前進著。是鴨子們的家教甚嚴，還是背後有什麼其他的原因驅使牠們這樣做呢？