1937年諾貝爾物理獎的關鍵影響

湯姆森於1937年與Clinton Davisson(戴維森)共同獲得諾貝爾物理獎,二組人馬透過不同的實驗證實了德布羅意物質波的存在,在整個量子力學的發展和信度上扮演了關鍵的角色。此文雖然在介紹湯姆森,但是對那1920年代與量子力學的發展相關之背景有清楚的說明,對湯姆森與戴維森之間有趣的競合關係亦有生動的描述,已成為我講課的資料。

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【物理史中的十一月】1974 年 11 月:魅夸克的發現

■雖然夸克只不過是標準模型粒子家族中的一支,但其中魅夸克的發現卻開啟了一系列的突破,統稱為「十一月革命」──它幾乎同時由兩個完全不同的人所領導的兩組不同團隊,使用不同的方法,在兩個不同的加速器所發現。
1930 年代初期前,物理學家以為他們對組成物質的成分已有完整的圖像:電子、質子、中子、微中子、以及和它們相對應的反粒子。然而,1936 年重量級電子「緲子」的發現,像一顆曲球,大大地出乎預料,讓科學家非常困惑,當年拉比(I. I. Rabi,1944 年諾貝爾物理獎得主)說得貼切:「那是誰訂購的?」而隨著物理學家繼續以更高的能量碰撞粒子,他們發現越來越多的粒子。

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【物理史中的十月】1955 年 10月 19 日:宣布發現反質子

■兩個團隊於 1955 年 8 月開始輪流實驗運作,雖然貝伐加速器於 9 月 5 日,塞格列和張伯倫第二輪的中途故障,但一修復好,洛夫格倫即慷慨地讓出他的質子束排定時間給他們,因此他們可以完成實驗。結果那是具決定性的一輪,得到反質子的第一個證據。
為要從成千個粒子反應中分析所有資料,團隊招募操作員,例如研究生的太太,來和這大的測量機器(綽號「怪物」)一起工作,追尋粒子的蹤跡。操作員使用腳踏板將資料打孔在IBM的卡片上,由早期的電腦重建那些粒子蹤跡,計算出每一個粒子的動量和能量,讓他們能辨識所產生的粒子。最後,再檢查乳膠影像以確認每一個湮滅的事件。

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路徑積分與費曼圖(下)

■在前文中筆者指出,路徑積分在發明之際主要是作為另一種計算給定物理過程所對應躍遷振幅的方法,費曼圖是物理過程的圖像表示,當畫出一個費曼圖,原則上我們能夠將它拆解成一些小過程,而每個小過程可由費曼規則對應到某個數學式,也就是我們所求的答案。
在費曼的工作之前,儘管人們已經知道了在量子場論中進行這種計算的方法,但當時,這幾乎是只有最頂尖的理論物理學家才能進行的計算,而今任何一個研究所水平的物理本科生幾乎都能進行最簡單的微擾理論計算。

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首次觀測到中子星融合所放出的重力波

LIGO 與 VIRGO 在2017年8月17日所看到的重力波事件 GW170817 就是由中子星融合所產生的。中子星顧名思義,是由中子所形成,體積不大,但是密度卻很大。一般來說一個跟太陽一樣重的中子星,半徑大概只有十公里左右,可以想見其密度之大。事實上中子星的質量一般都在十個太陽以下。

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【女科學家】無酬研究,摘下諾貝爾物理桂冠──瑪麗亞‧梅爾

從1930年博士班畢業開始,瑪麗亞‧梅爾有30年的時間,受到無教授職或是無給薪的待遇。直到,1960年,她才和先生一同獲聘為美國加州大學聖地牙哥分校物理系的有薪正教授。30年的光陰,支撐她的僅有對於學術研究的熱情,對她來說,不管是薪水或是外界的掌聲都如浮雲,唯一的報酬就是創發的喜悅。

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「中央研究院講座」邀請諾貝爾物理學獎得主Dr. Shuji Nakamura訪台演講

中村教授於105年7月當選本院名譽院士,此次應邀來台除擔任「中央研究院講座」講者,並將接受本院頒贈名譽院士證章。中村教授預定106年2月8日在本院發表專題演講,講題為「The Invention of High Efficient Blue LEDs and Future Solid State Lighting」,除以親身第一手的經驗介紹藍光二極體的發展史外,並將預測人類下一階段照明科技的發展趨勢。

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