【物理史中的四月】1965年4月3日:在太空的動力

哥倫布(Christopher Columbus)在一封寫給他的贊助者,談到他第一次航行到新世界遇見原住民時的信中這麼寫著:「原住民既不知宗教,也不知崇拜,他們只相信所有力量和美好的事物都來自天上…。」哥倫布指的是當地原住民的信仰,他們認為哥倫布、他的伙伴以及船隻都來自地球以外的某個地方。500 多年後,我們已成為新世界的航行者,經由太陽系,進入更遙遠的外太空。

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【女科學家】舞動於代數之美的數學家──埃米·諾特

埃米·諾特 (Emmy Noether, 1882-1935)一生的成就在兩個方面:抽象代數和理論物理學。
她研究抽象代數,如微分不變量理論及伽羅瓦理論,將不同領域中類似的數學現象抽取出來抽象化及公理化,然後統一的用代數來描述。理論物理學的研究上,她推導出了諾特定理。根據她的定理,物理學家知道了有對稱性的公式具有守恆的性質。諾特再進一步推導成一個通用的數學定理:在一個物理系統內,任何一種數學上的連續對稱性,都必定對應到一種物理上的守恆定律。諾特定理的普遍性讓它在古典物理學內威力無窮,甚至有人認為可以跟愛因斯坦的相對論相媲美。

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狗狗愛聽的音樂

在人類的研究中顯示,音樂的放鬆效果與節奏或音樂中的重複主題有關,可能對狗狗來說,輕搖滾和雷鬼音樂那樣的節奏和重複主題剛好討喜。而其他音樂的反應則不一。研究人員早在2015年就發現古典樂能讓狗狗放鬆,聽了古典樂的狗狗相較沒聽音樂的狗狗,壓力水平顯然下降。而新研究顯示,輕搖滾和雷鬼音樂比起古典音樂,更能夠激發牠們的正向行為變化。

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【大宇宙小故事】18 無用之用

克卜勒在十七世紀初,根據大量的觀測數據,大膽推測行星軌道都是橢圓(亦即所謂的克卜勒第一定律)。七十多年後,當牛頓撰寫《自然哲學的數學原理》時,發現阿氏(Apollonius)早就為他準備好了幾何工具。換句話說,牛頓是站在阿氏肩上證明出下列事實:太陽系的天體軌道一定是圓錐曲線;橢圓軌道對應於行星和週期彗星,拋物線和雙曲線則對應非週期彗星。

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去除汞汙染的海綿

汞是一劇毒金屬,對人類及環境危害極大。1950年代日本熊本縣水俁市附近居民陸續出現汞中毒症狀,受害者超過萬人,汞汙染的症狀也因而命名為水俁病。1998年台塑也曾在柬埔寨棄置汞污泥,引發軒然大波,這一事件更是喚起一般民眾對汞汙染的警覺(想太多,過幾天就忘了)。但如何處理汞汙水一直讓科學家傷透腦筋。美國明尼蘇達大學研發出吸汞能力超強的海綿以對抗污染。

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國家地理頻道《世紀天才》4/24 起每週一10:00

國家地理頻道《世紀天才(Genius)》探討了著名物理學家阿爾伯特愛因斯坦動盪的人生旅程。
個性獨立、聰明過人、永遠充滿好奇心的愛因斯坦改變了我們對宇宙的看法,而這個系列將會改變我們對愛因斯坦的看法。
本系列一共分為十集,介紹了愛因斯坦在學術界起步時的失敗和後來的成就,和他追求愛和人性連結的過程,讓觀眾看到愛因斯坦複雜的真面目。

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【人物專訪】勇敢跨越未知的疆界──訪陳一平老師

長久以來科學對認識論習以為常有以「理解」為的預設,對於未知的現象,人們總是習慣提出理論,以達成對該現象的理解。然而,在進入藝術領域後,陳老師更發現,許多事物在了解之外還有另外的目的:它們是生來被體驗,而非生來被了解的。諸如生命、自然界、宇宙的奧秘,實則都是為了被體驗而存在,我們總習於以理解的方式掌握現象,實則有更多的事物存在於體驗的範圍。

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【科學講古列車】太空探索的故事

■2017年二月二十二號,美國太空總署(NASA)宣布天文界重大發現,在離地球不到40光年處,找到7顆類地球行星環繞1顆名為「TRAPPIST-1」矮恆星運行,這是迄今在太陽系外找到生命的最大契機。從古人的宇宙幻想神話故事到現今高科技望遠鏡、火箭,人類探索宇宙的歷史是從何開始?又是如何從渺小的好奇心萌芽為現今遠大的科學移民計畫?

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讓絕種物種復生、有助於維持或增加生物多樣性嗎?

■將已經滅絕的生物透過基因編輯技術再次復生,此般科幻小說式的研究發想,現在已經堂堂進入科學期刊的守備範圍之內。這樣的技術,會是解決物種滅絕、停止生物多樣性喪失的最終解藥嗎?

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【女科學家】醣類代謝的巨人──格蒂‧柯里

格蒂生於1896年的布拉格,她的名字 Gerty 是從一艘奧地利的戰艦來的,但常被誤會成是小名。她的父親是化學家,同時也經營甜菜糖的精製工廠,家境不錯,所以她十歲以前就可以在家上學,十歲以後就被送到「新娘學校」(Finishing School)去繼續受教育。當時的女孩子幾乎都是送到「新娘學校」去,在那裡她們學習禮儀與其他簡單的課程,讓她們可以與未來的丈夫講得上話。也因此,雖然歐洲的大學並不禁止女性報考,但由於新娘學校不教拉丁文、數學、物理與化學這些大學入學考試的考科,所以女性是無法上大學的。

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【大宇宙小故事】17 擦肩而過

一眼就能看出來,羅馬算盤的「位數」非常明顯,這是它和羅馬數字最大的不同,也正是它便於計算的主因。
令人難以置信的是,羅馬人一直把這種算盤當成實體的計算工具,從未想到把它轉移到書面上。因此羅馬工程師在做計算時,會先根據羅馬數字撥弄算珠(等於轉換成「位數制」),最後再把計算結果(在心中做一次反轉換)用羅馬數字寫在羊皮紙上。

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【探索17-1】連結時空的意識奧秘

在心理學的發展軌跡中,關於意識的早期追索,大概可以追溯到 1900 年時佛洛伊德於維也納出版《夢的解析》,以及佛氏一連串對意識與潛意識力量的思考。當代神經科學家認為神經線路是產生心靈與意識的必要條件,也就是說,在心靈與意識運作的過程中,定然會伴隨神經的反應。而佛氏理論則主張潛意識是人類產生具有意識性的心理與行為之「充分條件」,也就是說,佛氏認為人的行為受人性中的黑暗力量──潛意識所驅使,夢、口誤等心智現象與行為都是因之而生,試圖依此對「意識從何而來」做出有因果力的解釋。

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【科學史沙龍】半世紀的高中數學課程回顧

■台灣教育的發展,自民國 51 年開始算起,迄今已有半個世紀。課程標準經過數次演變,在民國 72 年定於一尊,之後幾經編修,都沒有脫離原本的脈絡。單維彰老師帶我們回顧這段歷史,並指出其利弊得失,或可作為未來修訂數學課程的參考。

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