愛因斯坦1905 年的三大貢獻之愛因斯坦和布朗運動(Brownian Motion)
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授 責任編輯

1905 年 3 月，在瑞士專利局一位叫做愛因斯坦的年輕職員提出了一篇震撼性的論文，將蒲朗克 1900 年的量子概念延伸到有著波與粒子雙重性質的光上面。論文刊登於 Annalen der Physik。5 月時，此期刊又收到愛因斯坦的另一篇論文，這是一篇有關氣體運動學的研究，它的結論和前一篇一樣令人震撼。

19 世紀時，物理學家修正了氣體運動學，說明熱是原子不停運動所產生的效應。Ludwig Boltzmann 和美國的物理學家 J. Willard Gibbs 利用運動論來解釋物理學上所謂的「可逆性的矛盾」，因為熱力學第二定律說明大部分的自然過程都不能逆轉，這和牛頓的質點力學似乎相互抵觸。 Continue reading →

愛因斯坦1905 年的三大貢獻之愛因斯坦與特殊相對論(Special Relativity)
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授 責任編輯

愛因斯坦小時候曾讀過 Aron Bernstein 的《自然科學國民手冊》(The People’s Book on Natural Science)，其中有一章，作者伯恩斯坦請讀者想像自己與電流一起滑過電報線路的情形，這個想像一直盤踞在年輕愛因斯坦的心中。愛因斯坦 16 歲時開始思考，假如他能趕上光的速度，那麼光束看起來會像什麼呢？孩童時代的愛因斯坦總認為，如果有人能隨著光一起衝刺的話，光束看起來應該是靜止的，就像靜止的波一樣，但是一直沒有人曾經觀察到靜止的光，所以讓他開始思考其中可能的原因。 Continue reading →

愛因斯坦1905 年的三大貢獻之愛因斯坦與光電效應 (Photoelectric Effect)
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授 責任編輯

1887 年時，德國物理學家 Heinrich Hertz 觀察到，將紫外光束照射到金屬板時會迸出火花。 Continue reading →

1911 年5 月：拉塞福 (Ernest Rutherford)和原子核的發現
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授 責任編輯

1909年，拉塞福（ Ernest Rutherford，1871-1937）的學生在拉塞福所指定的實驗中發現了令人意外的結果，拉塞福說此發現是他一生中所碰過最難以置信的事情。

他們在這個至今仍很著名的實驗中觀察到 $$\alpha$$ 粒子自一張金的薄片往後散射回來。拉塞福在他 1911 年 5 月所發表的論文中解釋說，此散射是由原子中心一個又硬、又密的核—原子核—所引起的。

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1871 年6 月：馬克士威(James Clerk Maxwell)和他的惡魔(Maxwell’s Demon)
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授責任編輯

機器持續不間斷運轉的概念—即供應著固定的能量就可以永遠運轉的裝置是很令人嚮往的，美國的專利局每年都會收到無數個相關裝置的專利申請，其中大多數都可根據熱力學定律而予以退件，但最詭異、最有名、違反熱力學定律的恆久運轉概念之一是由馬克士威（James Clerk Maxwell，1831-1879）所提出的。 Continue reading →

1932 年8 月：正電子(Positron)的發現
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授 責任編輯

「星際奇航」〈Star Trek〉的創作者 Gene Roddenberry 結合大量真實的科學於其虛構科幻影視系列中，是史上最成功的影集之一，其中有一個物質／反物質引擎，可以啟動「企業號」，使其虛擬的航速比光速還快。

1928 年，英國的物理學家 Paul Dirac 由愛因斯坦的相對論推論說，宇宙中的每一粒子皆有一相對應的反粒子，其質量相同，但帶著相反的電荷，形同一組孿生子。 Continue reading →

■ 物理雙月刊(二十八卷四期) 2006 年8月 本月物理史
■ 1687 年7 月5 日：牛頓《自然哲學的數學原理》的出版（譯自APS News，2000年7月）
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯

牛頓是英國林肯郡一位自耕農的小孩，於 1665 年畢業於劍橋大學，主修科學與數學。之後，他回鄉躲避當時正在流行的黑死病，直到 1666 年止。在此兩年間，他有幾項重大的發現，奠定了他曠世巨作的基礎，例如，他想出了重力理論的基本原則，即每一物質的粒子會彼此吸引；此外他還找到了微積分的要素。1665 年 11 月，他應用微積分算出了曲線上任意一點的切線與半徑，並於 1666 年 10 月，用它來解出方程式理論中的許多難題。他同時設計出琢磨透鏡的工具，可將透鏡磨成非球面的特殊形狀，有助於他日後光學的研究。

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1995 年6 月5 日：超級原子的製造：第一個玻色—愛因斯坦凝聚
高瞻計畫特約編譯蕭如珀、臺灣大學物理系楊信男 編譯/國立臺灣大學化學系陳竹亭教授 責任編輯

有時物理的實驗要趕上理論是需要一點時間，曾於 1920 年代所做的玻色—愛因斯坦凝聚（Bose Einstein Condensate，BEC）的理論預測就花了 75 年的時間才真正地在實驗室中製造出來。此一成就開啟了原子物理學中的一個全新領域，因為它好像讓科學家能透過一個巨大的放大鏡，去觀察、研究奇特、極其微小的量子物理世界，而不斷地有寶貴的科學新發現。 Continue reading →