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  • 經濟物理簡介(上) 2017/09/05

    經濟物理簡介(上)(Introduction to Econophysics (I))
    國立中央大學物理所 余韋德

    在這個跨領域研究盛行的時代,你可能聽過物理與生物結合的生物物理學 (biophysics),但物理與金融結合的經濟物理學 (econophysics) 可能就讓多數人感到陌生,且陌生之外通常還會伴隨著新鮮感。經濟物理學研究是在1990年代由物理學家史丹利 (H. Eugene Stanley, 1941- ) 和幾位於統計物理領域研究的物理學家所開始的。1973年外匯市場開始24小時不間斷地在全球各地交易,一直到1995年,外匯的交易量已經是1973年的80倍,在快速蓬勃成長的海量金融數據下,物理學家們已經不滿足於傳統的經濟學分析方法,便開始利用由物理而來的工具與方法切入金融數據的分析,並試圖解釋經濟現象背後的成因。因此物理和金融這兩個從表面上看起來天差地遠的領域正式的結合在一起,但其實遠從十九世紀初這兩個領域就開始發生關係了。 Continue reading →

  • [物理史] 俄羅斯第一位現代科學家洛蒙諾索夫的誕生 2017/08/24

    俄羅斯第一位現代科學家洛蒙諾索夫的誕生 (Birth of Mikhail Lomonosov, Russia’s First Modern Scientist)
    國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
    (譯自APS News ,2011年11月

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    洛蒙諾索夫 (Mikhail Lomonosov)

    1711年11月19日,洛蒙諾索夫 (Mikhail Lomonosov) 出生在俄羅斯北部靠近阿干折 (Archangel) 一個相對自由的國家農民(即農奴)轉漁民的家庭。為了追求發展機會,他19歲時只帶著兩本他最喜歡的書《文法學》(Grammatica ) 和《算術》(Arithmetica ) 逃離家。

    洛蒙諾索夫花了5個星期,在冰天雪地和運載冷凍魚的雪橇車隊走了800哩,終於抵達莫斯科,在那裏,基於需要,他謊稱自己是貴族之子,才得以進入斯帕斯基修道院的斯拉夫希臘拉丁語學院 (the Slavic-Greek-Latin Academy of the Spassky Monastery) 就讀。雖然一天3戈比 (kopek) 的津貼只夠半飽,但他僅花了4年即完成拉丁文、希臘文、古時教堂用的斯拉夫語、地理、歷史、哲學和天主教教義問答等8年的課程。1736年,斯帕斯基修道院的斯拉夫希臘拉丁語學院有12名最優秀的學生進入聖彼得堡科學院 (Sankt Petersburg Academy of Sciences) 繼續深造,他是其中之一。 Continue reading →

  • [物理史] 蘇聯發射第一枚人造衛星進入地球軌道 2017/08/22

    蘇聯發射第一枚人造衛星進入地球軌道 (Soviets launch First Artificial Satellite into Earth Orbit)
    國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
    (譯自APS News ,2007年10月

    50年前,1957年的10月4日,蘇聯發射了史潑尼克號 (Sputnik),這是第一枚人造衛星,震驚全美民眾,開啟了太空時代。

    在發射史潑尼克號之前,人類就已夢想了好一陣子的太空旅遊。1903年,俄國的火箭專家齊奧爾科夫斯基 (Konstantin Tsiolkovsky) 由數學證明人造衛星是可行的,然而美國對他的研究卻完全不在意。火箭學在數十年後發展起來,而太空飛行也顛覆了人們的想像。 Continue reading →

  • [物理史] 紐約的第一個氣動地鐵 2017/08/18

    紐約的第一個氣動地鐵 (First Pneumatic Powered Subway Line in New York City)
    國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
    (譯自APS News ,2013年2月

    隧道和氣動運輸系統是古典科幻小說的主題,從韋爾納 (Jules Verne) 在20世紀的《巴黎》(Paris ,1863年)開始,作者在書中想像著地下火車橫越過海洋。1882年,何畢達 (Albert Robida) 在他的小說《20世紀》 (The Twentieth Century ) 中不僅描述地下火車,還提到了氣動郵務系統。那些作家的虛構創作都基於實際建成的系統,有些至今仍存在著。

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    比奇 (Alfred Ely Beach)

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    氣動地鐵的入口

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  • [物理史] 愛因斯坦追求一個統一的理論 2017/08/15

    愛因斯坦追求一個統一的理論 (Einstein’s Quest for a Unified Theory)
    國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
    (譯自APS News ,2005年12月

    愛因斯坦 (Albert Einstein) 在物理方面獲得了包括布朗運動、光電效應、特殊和廣義相對論等幾個輝煌的突破而成名後,花了一生最後的30年,欲尋找一方法,可以將重力和電磁作用力結合成單一簡雅的理論,卻徒勞無功。

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    愛因斯坦 (Albert Einstein)

    愛因斯坦受到理智的驅使,要統一大自然的作用力。他強烈地認為所有的自然現象都可以用單一的理論來解釋,所以他於1923年的諾貝爾得獎感言中說:「我欲探索一個統整理論的理智思維,是無法滿足於存在有兩個本質彼此完全獨立的領域之假設。」 Continue reading →

  • [物理史] 克卜勒的洞見成就了《宇宙的奧秘》 2017/08/14

    克卜勒的洞見成就了《宇宙的奧秘》(Kepler’s Insight Leading to Mysterium Cosmographicum)
    國立臺灣大學物理學系 楊信男教授、蕭如珀
    (譯自APS News ,2014年7月

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    1610年,一位藝術家筆下的克卜勒 (Johannes Kepler)

    今天我們認為物理學和天文學息息相關,然而在16世紀時並非如此,當時認為物理學是自然哲學,而天文學則與數學和博雅課目有關,幫忙打破此藩籬的科學家就是克卜勒 (Johannes Kepler)。

    1571年12月,克卜勒出生在現在德國斯圖加特 (Stuttgart) 的西邊,祖父曾擔任市長,家中有四個小孩,他是老么。在他出生時,家道已經中落,所以父親受僱當傭兵貼補家用,在克卜勒5歲時就拋棄家人。他母親是位精神療法術士和草藥商,在那迷信的年代是危險的職業。 Continue reading →

  • 雙折射現象、電光效應與波版 2017/08/11

    雙折射現象、電光效應與波版 (Birefringence, Electro-optic Effect & Waveplate)
    國立臺灣大學物理所 任蕎東

    一個平面光波通常會有兩個互相垂直的偏振方向,而在某些特殊應用上,我們可能會希望讓入射波的這兩個偏振以特定的相位差出現,這時我們便可使用一種稱為波版的元件來達到目的。波版是一種利用物質(通常是晶體、液晶……等)的雙折射現象的光學元件。所謂的雙折射現象,指的是光在通過物質時,由於物質的晶格排列導致不同偏振方向的光會在晶體彼此正交的光軸上觀察到不同的折射率,進而產生不同的相速度 (phase velocity)。這彼此正交的光軸共分為二種:一是波的行進方向與其能量傳遞方向同向,我們稱之為尋常波 (ordinary wave);反之我們稱之為異常波 (extraordinary wave)(見圖一)。 Continue reading →

  • 反微中子;反中微子 2017/08/07

    反微中子;反中微子 (Antineutrino)
    國立臺灣大學物理系 蔡雨錡

    反微中子是微中子的反粒子,所以就要先來介紹微中子跟反粒子。微中子是電中性粒子,有三種:電微中子、μ微中子和τ微中子,自旋量子數為½,符號為 。微中子不參與電磁交互作用和強交互作用,而粒子間的弱交互作用會產生微中子。中子衰變時,會產生一個質子,一個電子和一個反電子微中子;而質子衰變時,則會產生一個中子,一個正電子和一個電子微中子。,所以,微中子能輕易的穿過普通物質而不發生反應。此外,核融合反應中的質子-質子碰撞生成氘核的過程中,因為必須藉由弱交互作用放出正子以及電子微中子,這個很慢的反應也使其成為該過程的主要障礙。 Continue reading →