物理

每個人擁有獨特的指紋，從過去到現在，辨別指紋成為警方緝凶的絕佳證據。不同的材料也擁有各自的「指紋」，因為原子間的鍵結會產生獨一無二的振動。拉曼光譜是透過光子射入材料與材料分子的交互作用，使得光子失去部分能量，再透過偵測光子的能量改變，可以進一步作為材料的辨別。這項技術被廣泛應用於奈米科技、食藥檢測、藝術保存及考古探究。

多數人可能都曾幻想過，若有穿牆透壁的超能力，一定能帶給生活許多的便利。這不再是天馬行空的幻想，而是真實存在的物理現象。根據量子力學，在原子的維度裡，電子能夠穿隧位能高牆，有如網球能夠穿過牆壁一樣。此現象早已不只是理論推測，而是已經被實際應用在我們生活中的「記憶元件」及「奈米科技」發展之中⋯⋯

在物理學中，「對稱性」長久以來都扮演著關鍵性的角色。自從 1925 年以來，科學家就一直認為我們的世界和鏡子內的影像是無法區別的——即為人所知的宇稱守恆的觀念，而主要的理論也印證了此假設。宇稱守恆和能量、動量與電荷守恆等最基本的物理法則一樣，在物理方面都享有極高的地位，一直到 1956 年美國國家標準局（現在的美國國家標準與科技研究院）進行了一系列重要的試驗後才改觀。正如相對論一般，大自然再一次證明了它並不總是遵循著「常識」的法則。

中央大學張起維教授認為，太空領域的出路非常廣，要轉換領域也容易。目前國內太空人才培育仍以中央大學為主，張教授希望未來能有更多的學校投入。除了成立開發團隊，將經驗傳承給學生以外，張教授另外協辦了第一屆「臺灣太空事務青年人才選訓計畫」，學員不只有工程、科學的人，更來自法律、心理、外交、甚至藝術等領域。張起維教授最後鼓勵年輕學子，找出那個「苦也願意」的事下去練功，這將會是最幸福的事。

截至目前為止，全世界只有7個國家／單位成功執行探月任務。不過，隨著科技的進展，探月已經不再是遙不可及的夢想，中央大學張起維教授要帶領團隊，讓來自臺灣的科研儀器登陸月球⋯⋯

寒流來襲時房屋表層的瓷磚突然脫落，或是天氣變化時地磚整個翹起來，物體的熱膨脹是每個人的生活中都曾遇過的經驗，乍看之下是多數人所熟悉的「熱脹冷縮」。熱膨脹更是工程中需被加以考量的物理因素，過去也有不少與熱膨脹相關的工程崩塌憾事。其實，物質呈現「熱縮冷脹」的現象十分多變，至今仍不斷被科學家發現、探索，透過瞭解熱膨脹的物理機制及不同膨脹性質材料的合成，或許有一天，人們能夠自由運用不受溫度影響體積的材料，並打造更安全的工程環境，未來亦可能帶領人類前往極端溫度變化的浩瀚宇宙⋯⋯

當人們想到量子物理的先驅者時，腦中一定馬上浮現狄拉克（Dirac）、愛因斯坦、波耳（Bohr）、海森堡（Heisenberg）、薛丁格（Schrödinger）等人，然而，最初卻是由於普朗克（Max Planck）對黑體輻射多年研究所累積在熱力學方面過人的洞悉力，才建立起量子物理革命的舞台。雖然大家很快地就接受了普朗克的輻射法則，但是「能量量子化」這個嶄新觀念的重要性還是經過好多年後，才得到世人的關注。一旦大家重視它時，物理世界就呈現全然不同的面貌了。

 「飛鼠」是來自臺灣的立方衛星，它的誕生要從張起維教授昔日同窗的一封邀請說起。在教授的帶領下，「飛鼠」聚集了臺灣、美國、印度等學生的努力，經過一連串驚險的插曲後，在2021年發射升空。「飛鼠」雖然沒有達成所有原先設定的目標，但它留給臺灣無可取代的經驗。

漫威電影中的汎合金吸引各方勢力爭相奪取，這種虛構金屬宣稱質地堅固且能吸收能量。電影中的設定不見得符合物理定律，但合金的應用在現實生活中的確推進了人類科技的發展與應用。與汎金屬聽起來最音近的便是釩金屬，因其具有多重氧化態，成為了綠能科技的重要研究材料。透過對於不同金屬特性的探討及合金的變化應用，相信有一天人們也能在現實中打造出不同的「夢幻金屬」。

1976年維京1號在火星上拍攝到了一張「人臉」的照片，在當時引起一陣熱烈討論，甚至有人相信這是火星高智文明的證據。不過遺憾的是，至今為止人類尚未發現任何外星高智文明存在的證據。然而就算找不到，人類也應從中得到警惕。

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⋯⋯