【人物專訪】記得你是誰——訪葉永烜老師

戴西.魏德蔓曾提到:「人要高瞻遠矚,應當走出生活裡的山谷與陰影,進入一望無際的高原,讓靈魂遨翔,讓風吹拂頭髮,讓內心充滿偉大的夢想,讓生命、生活和蛻變的熱情恣意奔放」,在該奮鬥的年齡不要選擇安逸,在該把握的時機不要選擇放棄。學術研究如同農夫引水灌溉一般,每到一定的時間就必須對作物施以肥料、灌溉、除草、收割後,重新的播種、插秧再到收割,過程中不僅漫長且路途遙遠艱辛,但是會不斷接觸新事物與創造新知。

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看我看我!狗狗眼裡的訊息

■狗的表情,取決於你的關注。長久以來一般認為,動物的臉部表情應該是不由自主地、且僅取決於動物的情緒。但最近一個小型研究則顯示,這樣的假設在狗與人之間可能不是這樣,至少是在家犬與人類之間。在這個研究裡,研究人員檢視家犬的臉部表情是如何隨著人類注意力、或其他刺激(例如食物)而改變的。

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【大宇宙小故事】46 電子波與諾貝爾

「電子的波動性」正是將量子面紗揭開一角的關鍵概念,至少愛因斯坦深信不移。舉例而言,波耳模型只允許電子待在離散的軌道上,可是這個假設原本毫無理論根據。德布羅意利用電子的波動性,三言兩語就把背後的機制說得清清楚楚。

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缺乏視覺經驗讓盲眼數學家的大腦產生了什麼樣的改變?

■長期缺乏視覺刺激輸入的視覺皮質,竟然跟數學扯上關係!這是怎麼一回事呢?人類除擁有理解數量和操弄數字與數學符號的能力以外,還具備基本的幾何概念,甚至能夠進行抽象、複雜的數學思考。但是,這些理解和探究高深數學的能力,是怎麼發展出來的? 有人認為,這奠基於人類的語言能力,例如語言學界的泰斗喬姆斯基(Noam Chomsky)便是其中之一;也有人認為,這起源於基礎數學和空間能力。這兩種解釋其實並不互斥,只不過近年來的幾項研究發現,人類在思考高階數學問題時所動用的大腦區域,和我們在使用語言時所需要的大腦區域幾乎毫無重疊,反而和我們在判斷數量、做簡單的加減乘除、和使用基本的空間能力時所使用的大腦區域有很大的重疊。

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聚焦電子束調控二硫化鉬能隙

■科學家再次突破了人類對二維材料的掌控力,做出 1.81eV 到 1.42eV 之間的二維二硫化鉬(MoS2)。他們以具半導體的 2H 結構作為基底,在 2H 結構上製作做出具有週期性的奈米 1T 結構,這些沒有能隙的 1T 結構規律的散佈在 2H 基底上就像一個個位能井(Quantum well)。藉由控制 1T 在 2H 中的分布及大小,便可以做出能隙在 1.81eV 到 1.42eV 之間的二維二硫化鉬。

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物理學中的人工智慧

■提到人工智慧,可能會想到下圍棋、預測股市等功能導向的應用。對於偏創造性的工作,例如科學研究,直覺上來說人工智慧好像無用武之地。但其實,人工智慧在科學研究中正扮演逐漸重要的角色。本文介紹在量子力學和相對論研究中使用的人工智慧。

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水母表示:我沒有腦,可是我也愛睡覺

■所謂一覺解千愁,在演化史上,誰是最先開始會睡覺的生物?最近一篇研究顯示,可能是水母!睡覺的定義可以複雜化到由腦波變化來判斷,但也可以簡單至極,從觀察行為模式的改變來得知。想想看,當我們熟睡或是打盹的時候,是不是對外界刺激比較沒有反應?不論是旁人的輕拍戳弄,或是聲光刺激,如果熟睡了,都恍若未聞。Goentoro 博士實驗室的學生們於是想,同樣的標準是不是也可以拿來套用在水母身上,看看水母是不是會有週期性的,類似於動物熟睡時的遲鈍反應呢?而倒立水母這種極有規律的吐納水流行為,剛好是研究人員可以好好觀察牠們行為的指標。

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【人物專訪】「卡西尼號是我的養分!」曾瑋玲的土星研究冒險

今(2017)年9月,繞行土星觀測的太空船卡西尼號墜入土星大氣層,結束它在土星系統後長達13年的任務。「卡西尼真的是我博士班論文全部的養分!」臺灣師範大學地球科學系助理教授曾瑋玲這麼說,卡西尼號對她而言就像是多年的研究夥伴般,充滿著深厚的革命情感。

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【大宇宙小故事】45 有沒有故事(下)

由於這個公式實在太精確,有識之士都看得出來,它背後應該有扎實的理論根據。不過在當時,這個問題難倒了全世界所有的科學家。
然而他們更想不到的是,在巴耳末公式問世的同一年,解決這個難題的人也悄悄誕生了,他就是鼎鼎大名的波耳。

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