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依違相生的科學家和社會科學家

依違相生的科學家和社會科學家
知識通訊評論第87期

近代科學在人類知識中的倏然而起,是晚近的新生事務,也引起愈來多對科學進展與社會價值統合問題的關注。英國近年展開的生命科學的社會價值研究,清楚彰顯出這兩方面知識的認知鴻溝和統合挑戰。

十月裡,英國卡迪夫(Cardiff)市政府十月的氣氛有些凜冽,而且不只是因為秋意而起。社會科學家與一些生命科學家聚集在此,參與英國經濟暨社會研究理事會「基因體學網絡」年會,希望促進不同學科間的對話,大會主講者包括埃斯特大學哲學家浩克勒(Christine Hauskeller),以及因剔除基因研究得到二○○七年諾貝爾獎生理醫學獎的伊凡斯(Martin Evans),主題為基因重大科技發展,不過演講後第一輪問答並不熱絡,顯然需要更多對話觸媒。有人詢問伊凡斯對主辦單位的看法,他表示,「主辦單位很喜歡問我們的動機,但其實我們也想瞭解他們的動機」。

超流體(Superfluid)

超流體(Superfluid)
國立臺灣師範大學物理系吳幸璇碩士生/國立臺灣師範大學物理系蔡志申教授責任編輯

何謂「超流」?簡單來說超流體指的是沒有阻力的液體,流動時完全沒有阻力。

1908年,昂尼斯(Heike Kamerlingh Onnes)以其獨有的低溫技術將氦氣液化成功,而氦的液化溫度是4K。我們知道天然的氦氣其原子核含有兩個質子,兩個中子,核外有兩個電子,記為 4He 。又氦的同位素, 3He ,則是比 4He 要少一個中子。由圖一可知 4He 的超流性質要在2.2K溫度處才顯示出來,而 3He 則要到2.7mK溫度處才呈現超流性質。

重力場(Gravitational field)

重力場(Gravitational field)
臺中縣立中港高級中學物理科王尊信老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

所謂重力場在空間中,該位置單位質量所受到的重力。重力場也屬於三大場(field)之一,是由於法拉第(Faraday)為區分接觸力與超距力,而建立虛擬的想像作用的時間與空間。因為高中物理即中討論三大超距力:重力、電力與磁力,所以三大場為重力場(gravitational field)、電場(electric field)與磁場(magnetic field)。

撬動中國科技潛規則 (I)

撬動中國科技潛規則(I)
知識通訊評論第97期

施一公

最近,一篇文章讓中國科技界很“蒙羞”。

九月三日,兩位來自中國最高學府的傑出“海歸”院長在世界著名雜誌《科學》發表的題為“中國的科研文化”(China’s Research Culture)社論指出,中國現行的科研基金分配更多地是靠關係而非學術水準高低。這是兩位“海歸”第一次通過外媒直接“炮轟”當前中國的科研經費分配體制及科研文化問題,將中國科技界廣為流傳的“內幕”公之於世,深深觸動了科技界這根一直諱莫如深的神經。

此二人就是清華大學生命科學學院院長施一公教授和北京大學生命科學學院院長饒毅教授。

動能 〈Kinetic Energy〉

動能 〈Kinetic Energy〉
台北市立第一女子高級中學物理科張清俊老師/國立彰化師範大學洪連輝教授責任編輯

動能是物質運動時所具有的能量,可視為「外力和對物體作功」所轉換能量的表現。

由於動能是速度的函數,因此除了受到本身的運動模式(移動或轉動)影響外,也和觀察角度有關,而且在不同的速度範圍(相對論)或尺度範圍(量子力學)也需改變所用的計算形式,一般而言,在古典力學中將動能定義為 $$E_k=\frac{1}{2}{mv^2}$$,其中 $$m$$ 代表質量、$$v$$ 代表速度,其SI標準單位為焦耳 $$J$$ 或 $$kg\cdot m^2/s^2$$,要注意的是這裡所描述的必須是質點或不轉動的物體,並且具有固定質量。

Fubini 原理

Fubini 原理
國立高雄大學應用數學系游森棚副教授/國立高雄大學應用數學系游森棚副教授責任編輯

Fubini 原理
觀察以下的矩陣:

\(\displaystyle\left[\begin{array}{cccccc}1&6&0&4&1&1\\2&0&1&5&0&2\\0&0&7&0&3&3\\2&4&1&2&0&0\end{array}\right]\)

請問所有數字和一共多少?我們可以有系統一點,先求每一橫列的和,得到 \(13, 10, 13, 9\),再把這四個和相加得到 \(13 +10 +13 +9 = 45\)。或者,先求每一直行的和,得到 \(5, 10, 9, 11, 4, 6\),相加得到 \(5+10+9+11+4+6 = 45\)。換句話說,

\(\displaystyle\sum^4_{i=1}\sum^6_{j=1}{a_{ij}}=\sum^6_{j=1}\sum^4_{i=1}{a_{ij}}\)

以上的想法是非常容易的,但這就是 Fubini 原理。

抽樣調查(8)問卷設計(Survey sampling-8.Questionnaire design)

抽樣調查(8)問卷設計(Survey sampling-8.Questionnaire design)
國立高雄大學應用數學系黃文璋副教授責任編輯

連結:抽樣調查(7)調查誤差

在 2001 年 1 月號中文版讀者文摘,有一篇“民主難道只是數字遊戲?”原作者為Eric Burns。對藉民意調查之名背棄原則的政客,提出若干批評,也撿討民調中提問的措辭方式。一個例子是,美國總統柯林頓,因與白宮見習生莫妮卡.萊溫斯基糾纏不清的關係,在大陪審團要求他前往作證之前,一份民調中有下述一道問題:

你贊成讓總統做完他的任期而不再受到調查,還是讓他受彈劫下台?

地球物理學(Geophysics)的研究方法

地球物理學(Geophysics)的研究方法
國立臺灣師範大學地球科學系研究所周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

地球物理學使用不同的物理量來描述地球內部的情形,雖各類物理量的測量方式迥異,但其主要的研究過程,大體不脫離三大步驟:資料收集(Data acquisition)資料處理(Data processing) 和解釋(Interpretation)

資料收集:
地球物理學的測量,因為不可能對要測量區域的每一個位置進行測量,因此劃定測量區域後,要決定測線(traverses)。在測線上,實際量測的點,稱為測點(stations)。

磁化(Magnetization)與殘磁( Remanent Magnetization)

磁化(Magnetization)與殘磁( Remanent Magnetization)
國立臺灣師範大學地球科學系研究所周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

國中地科有提到海底擴張學說的證據之一就是海盆地磁條帶的發現,因海盆磁力異常有正負對稱於中洋脊的現象,且越靠近中洋脊經放射定年的結果越年輕,因此科學家認為海洋應該是持續不斷在擴張。那到底這些物質是怎麼被磁感的?為什麼有些物質被磁感後,磁性可以保留下來,而有些物質却無法保留呢?

達爾文幫助智利地震的預測嗎?(Did Darwin Help Predict Chilean Quake?)

達爾文幫助智利地震的預測嗎?(Did Darwin Help Predict Chilean Quake?)
桃園縣立同德國民中學地球科學科邱宇平老師/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

查爾斯‧達爾文(Charles Darwin)幫助預測2月27日發生在智利、規模8.8的地震,地震當天至少已知有200多人罹難,破壞廣泛,並在太平洋地區形成了中等規模的海嘯。

地震學家之所以將這項榮譽頒給達爾文,是因為這位著名的生物學家提出許多蛛絲馬跡來幫助科學家預測這場發生在這個南美國家劇震──有紀錄以來最大的十次地震之一。加州理工學院地震學家Hiroo Kanamori說:「即使我們無法預測它(地震)甚麼時候發生,但它的發生並不讓人驚訝。」

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