千變萬化的流體(三):哥吉拉雲—流體的不穩定性

海岸邊的雲層上緣,出現一隻隻如同哥吉拉形狀的雲;原子彈投下後,劇烈爆炸引起的蕈狀雲;土星大氣層內形狀獨特的雲帶…等。這些看似毫無相關的現象,背後其實成因都可以歸納為:流體中的不穩定性。

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【科學史沙龍】〈太空天文觀測與台灣第一個太空天文望遠鏡〉&〈衛星太空觀測-以科學酬載與立方衛星為例〉

包括人們最熟悉的可見光在內,所有天文望遠鏡的觀測對象,全都是某種電磁波;然而由於地球上的大氣層會吸收掉幾乎所有的短波,而即使是可見光以及無線電波等等長波,也會受到大氣的嚴重干擾,因此把望遠鏡放在太空裡進行觀測,就成為理所當然的最佳選擇。來看看太空天文觀測的歷史與現況,以及台灣即將送入太空的第一個太空天文觀測望遠鏡 GTM 。

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【科學史沙龍】〈日心說究竟比地心說強在哪裡?兼談孔恩的《哥白尼革命》〉&〈征服火星的占星大師:克卜勒的新天文學〉

從地心說到日心說的轉折,並非只是單純一個更優秀更真實的理論,推翻了舊有落伍的學說;有一些很值得談論的要點,在大多數談論這段歷史的書籍中並未述及。高老師將介紹對於所謂的「典範轉移」,關鍵的認知差異之處。

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千變萬化的流體(二):超流體

剛睡醒的早晨,沖泡好一杯香氣四溢的咖啡,加入鮮奶、糖攪拌後準備享用時,卻發現咖啡似乎還在不停的旋轉,沒有停下來的跡象。仔細看,還會發現咖啡竟然開始沿著杯壁向上攀爬、越過杯口,最後在杯子底部匯聚、滴落。很明顯,以上場景純屬虛構,咖啡可不會這樣。但大自然中卻有種流體有這樣的性質,那就是:超流體。

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【科學史沙龍】電磁波聯盟

有證據顯示人類在四萬年前就有觀星記錄,不過要等到伽利略以望遠鏡進行系統性觀測,才使得人類觀察宇宙的視野更加寬廣深入。直到二次大戰後,人類開始運用電磁波的其他波段觀測宇宙,隨著無線電波、微波、紅外線、紫外線、X射線、伽瑪射線等等波段的加入,宇宙各個角落呈現出不同的色彩,這樣的「電磁波聯盟」讓人類得以從全新的思維認識宇宙。

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千變萬化的流體(一):一個做了90年的實驗

從躺在沙灘上,吹拂身體而過的微風,到吃果醬吐司時,苦苦等待滴落的黏稠果醬;光滑如鏡的湖水到構成平整路面的柏油(瀝青)。這些東西之間具有什麼共通性?又是什麼因素造成它們表現出來的性質,具有如此大的差異?

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【科學史沙龍】〈從伽利略的數學——物理實驗談起〉&〈中國古典益智遊戲〉

柏拉圖認為數學之美,在於可以靈思冥想,隔空探物;但是亞里斯多德卻認為親身驗證,眼見為憑,才是求知的王道。我們在伽利略身上既可見證這兩種知識典範完美的結合,也能看到偏廢的謬誤。本講次展示伽利略實驗如何在教學現場重現,以此探討實驗工具在數學思考中所扮演的角色。

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宇宙中的旋轉木馬——利用黑洞尋找暗物質

空無一人的遊樂園中,旋轉木馬快速的旋轉著。突然,憑空出現一群小孩跳上木馬,從旋轉木馬獲得高速後,又集體跳下,一哄而散,只留下轉速驟降,緩慢旋轉的木馬…這看似荒誕的場景,卻是理論預測可能在宇宙中隨時發生的事。其中旋轉木馬指的是什麼?憑空出現的孩子們又代表了誰?

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消失的反物質——生活中的反粒子

科幻味十足的反粒子,總令人覺得它只存在神秘的理論世界中。然而,反粒子實際上早已走入我們的身邊,成為一種可靠的醫療診斷方式;由一般粒子與反粒子共同組合而成的獨特原子,也已在科學研究中扮演十分重要的角色。反粒子與我們生活的距離,遠比我們想像中的近!

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【科學史沙龍】〈與諾貝爾獎擦身而過的物理學家們〉&〈百年何短短之桂冠遺珠〉

說起「被諾貝爾獎丟包的科學家」,最有名的應該算是革拉赫 (Walther Gerlach) 了。革拉赫與斯特恩 (Otto Stern) 合作完成了著名的原子角動量量子化實驗,他被提名諾貝爾獎達到 30 次之多,其中絕大多數都是跟斯特恩一起被提名,然而當斯特恩在 1944 年終於獲獎時,革拉赫卻只能乾瞪眼。實際上革拉赫才是這個實驗真正的操盤者,斯特恩在實驗完成前就已經離開法蘭克福大學,參與得不多;然而在 1933 年便移居美國的斯特恩,政治正確顯然遠勝過為納粹德國服務的革拉赫,斯特恩對於當年這項具有重大意義的實驗,也很技術性地輕描淡寫,革拉赫就這麼被丟包了。

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【科學史沙龍】〈科學實驗有它自己的生命!?〉&〈歷史學家為什麼要做實驗?〉

過去很長一段時間,科學實驗一直都是跟在科學理論的後面,只是為了要證實或否證理論而存在;就連孔恩的劃時代作品《科學革命的結構》,也是受到這樣的看待。然而哈金 (Ian Hacking) 在 1983 年出版《表徵與干預》 (Representing and Intervening) 一書,開創了實驗哲學,宣稱「實驗有它自己的生命」,讓實驗哲學跳脫科學哲學的傳統架構。本講次以「實驗是否可以重複?」的命題為出發點,探討這個新實驗哲學的發展脈絡。

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【科學講古列車】在暗黑宇宙中尋找外星人的家

人們對於宇宙的認知,從遠古時期以為地球是宇宙的中心,直到今日:發現宇宙正加速膨脹,於是推論有奇特的暗物質與暗能量存在;找到了超過四千顆系外行星,我們正逐步探索是否可能有外星生命存在;ALMA目擊了行星的出生地,使人類更加了解行星的形成過程。

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