化學傳記：法拉第不為人知的一面（六）：電磁轉動與電磁感應
東京大學名譽教授、神奈川大學名譽教授 竹内敬人 撰文/
東京大學理學博士 黃郁珊 編譯/臺灣大學化學系教授 陳竹亭 責任編輯
圖1：庫倫(1736-1806)
有關1821年電磁轉動的發現我們已經在連載的第4回中提及。但是為了對法拉第進一步的認識有必要將此發現做更詳細的說明。無論如何這都是法拉第在電磁學領域的第一項大發現。我打算把這個發現和19世紀初開始且方興未艾的電磁學研究潮流並陳討論。
【2015年諾貝爾物理獎特別報導】宇宙中的變色龍
科學Online特約編譯 葉承効/ 國立臺灣大學物理學系教授王名儒責任編輯
梶田隆章（Takaaki Kajita）與阿瑟•麥克唐納（Arthur B. McDonald）分別身為超級神岡（Super-Kamiokande）與薩德伯里微中子觀測站（Sudbury Neutrino Observatory）兩大研究團隊的核心科學家，他們發現了微中子在行進中因震盪作用而改變型態的現象，解開了微中子的謎團，並開創了全新的粒子物理研究領域。
梶田隆章於1998年的研究報告中提出微中子的變態現象。他們藉由蒐集宇宙射線與地球大氣層反應過後所產生的微中子，發覺微中子在由大氣層進入日本的超級神岡探測器的行進過程中會出現味的轉換。
與此同時，在地球的另一端，位於加拿大的薩德伯里微中子觀測站正在進行來自太陽的微中子研究。由阿瑟•麥克唐納所帶領的研究團隊也在2001年證明微中子的味轉換。
【2015年諾貝爾物理獎】粒子世界中的「變態」現象
科學Online特約編譯 葉承効/ 國立臺灣大學物理學系教授王名儒責任編輯
編譯來源：The Nobel Prize in Physics 2015 Press Release
今年的諾貝爾物理獎頒給梶田隆章與阿瑟‧麥克唐納，得獎理由為「發現微中子震盪，證明了微中子具有質量。」
2015年諾貝爾物理獎委員會認為日本學者梶田隆章 (Takaaki Kajita)與加拿大學者阿瑟‧麥克唐納(Arthur B. McDonald)對展現微中子進行味轉換的實驗有非常關鍵的貢獻，這項粒子世界的味轉換證明了微中子具有質量，改變了以往相關研究的核心認知，也成為未來宇宙研究的重要依據。
天文學家解讀愛因斯坦環現象 推論SDP.81前景星系的黑洞質量大於3億個太陽
中央研究院天文及天文物理所104年9月30新聞稿
Highest-resolution observation ever of the gravitational lens system SDP.81, and its Einstein ring. Image via ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton NRAO/AUI/NSF
由中央研究院天文及天文物理研究所黃活生博士後研究、蘇游瑄助研究員、松下聰樹副研究員等3人組成的研究團隊，針對天文望遠鏡「阿塔卡瑪大型毫米及次毫米波陣列」(Atacama Large Millimeter/ submillimeter Array, ALMA)所拍攝之一張史上解析度最高的重力透鏡影像（此例形成「愛因斯坦環」現象），近日完成新的分析並發表論文。他們推論在這個名為SDP.81的重力透鏡系統的中心位置，應該有個不小的黑洞，且估算出此黑洞質量超過3億個太陽。由於黑洞質量的測量，是釐清黑洞宿主星系和黑洞共演化形成過程的關鍵，標示著ALMA望遠鏡具備探索最新前沿科學領域的重要進展，《天文物理學期刊》(The Astrophysical Journal)於2015年9月28日刊登這項研究成果。
研究團隊此次分析的重力透鏡影像，是ALMA於去年12月首次啟動完整最大陣列組態進行天體觀測時，對SDP.81系統所取得的資料組，於今年2月公開給全球天文學家分析使用。這張罕見美麗的光環影像，呈現包括人類居住的地球在內，最長距離為120億光年的三個天體，因位置與重力所呈現的特殊關係。
[影音] 2014諾貝爾獎物理獎得主中村修二：嶄新光明大道
中村修二被譽為藍光LED之父，是2014年諾貝爾物理學獎得主。
臺灣大學特邀現任職於美國加州大學聖塔芭芭拉校區中村教授，來臺大演講進行一場公開演講，全程以英文講述。
◕ 講題：Road toward the new light–the history of the bright blue LEDs
◕ 時間：104年9月3日15:00
◕ 地點：臺大集思會議中心 國際會議廳
如何踢出會轉彎的香蕉球？
國立臺灣大學應用物理所碩士生劉伊修/國立臺灣大學物理學系王名儒教授責任編輯
圖一 2014世界盃足球賽（圖片來源：維基百科）
足球的國際賽事常常掀起足球熱潮，這項運動的迷人之處有很多，其中包含了足球美麗的正五邊形和正六邊形縫線圖案、大曲度的射球（俗稱香蕉球）、很像跳舞的運動姿勢等。早期的足球是用動物的膀胱和動物的皮做成的，而現在是用人造皮，大部份是用十二塊正五邊形和二十塊正六邊形的塑膠皮縫製而成。因為外皮有這些縫線的存在，所以足球和平滑的圓球比起來更容易擾動周圍的空氣，使得大曲度轉彎的球路更容易出現，增加了許多美感。
但是會轉彎的旋球是如何踢出的呢？從技巧方面而言，不論是腳背外側或內側都可以踢出旋球，只要不是剛好踢到球心，若加上扭腰的動作，球基本上都會轉。足球鞋的鞋面上的縫線是為了增加鞋面和球面的摩擦力，不同的縫線和紋路提供了多變的性能。只是如果球轉得不夠快，那麼足球轉彎的曲度就不會太明顯。所以踢旋球的重點是要讓足球旋轉，而不是足球往前的速度。大曲度的香蕉球可以很慢的球速讓足球沿著原本前進方向轉90度，恰好繞過一排對手所組成的人牆。
為何可以用哈伯常數估計宇宙年齡 (Why Hubble’s constant can be used to estimate the age of the universe)
國立臺灣大學物理系教授 陳義裕
根據哈伯定律，遠方星系都在遠離我們而去，且遠離的速度 \(v\) 和距離 \(d\) 成正比，而其間的比例係數 \(H\) 則稱為哈伯常數。寫成數學形式即為：\(v=Hd\)。你可能會在不同的場合聽到人家說，哈伯常數的倒數可以用來做為宇宙年齡的估計，但這是為什麼？
我們先來看一個不相干的問題。我們都很熟悉所謂的簡諧運動，它指的是一個質量為 \(m\) 的物體在受到一條彈簧常數為 \(k\) 的彈簧之回復力時之運動，其運動方程式之數學形式為
\(m\cdot(\)加速度\()=\)\(k\cdot(\)位移\()~~~~~~~~~(1)\)
哈伯定律以及哈伯常數的進一步說明 (More on Hubble’s law and Hubble’s constant)
國立臺灣大學物理系教授 陳義裕
人類觀星並對之做紀錄與分析雖然已有數千年，但受限於肉眼以及過去望遠鏡解析度的不足，所觀察到的星體幾乎都在本銀河系裡面，這現象持續到 1920 年代，才因為更大望遠鏡的建造、以及天文學家發現了更可靠的距離測量方式而有了改觀。至此，人們才意識到宇宙中有許許多多和本銀河系相仿的星系，而且它們和我們之間的距離，與肉眼便能見到的那些（本銀河系的）星星相比，簡直是遙不可及！
哈伯 (Edwin Powell Hubble, 1889-1953) 在 1929 年整理了前人以及自己的觀測資料，以不同星系相對於太陽的遠離速度當成縱軸，把星系相對於我們的距離當成橫軸，畫出了類似圖一的結果（這是將哈伯原始數據重新繪製，原因詳見後述）。這些數據點看起來相當散亂，在一般的實驗中，我們可能不會很有信心地以線性函數去做近似，但考慮到天文觀測的諸多不確定性，哈伯仍大膽地以一條直線（圖一綠色虛線）去描述這些數據間的關係，並將之詮釋成遠方星系都在遠離我們，且其遠離速度與星系和我們之間的距離成正比。後來所謂哈伯定律 (Hubble’s law) 指的便是這個關係。
圖一 哈伯定律的部份數據圖
廣義相對論之鏡 ─ 重力透鏡 (Gravitational Lensing, Telescope from General Relativity)
加州大學戴維斯分校物理所博士班 薛人瑋
1919 年，天文學家愛丁頓 (Arthur Eddington) 率領探險隊，前往西非觀測日全食。然而記錄日食並不是探險隊的主要目的，愛丁頓希望藉此天文奇觀，向全世界證實廣義相對論的正確性。十九世紀初，物理學家索德那 (Johann Von Soldner，1776-1833) 藉由牛頓力學，得出光線行經大質量天體會受到偏折的結論，也計算出遠方星光受到太陽重力影響的偏折角度。然而在廣義相對論計算下，遠方星光的偏折角卻是牛頓力學的兩倍。當日全食發生時，遠方星光通過太陽表面附近被偏折的現象可以被直接觀測，愛丁頓一行人的紀錄，將決定廣義相對論與牛頓萬有引力孰對孰錯。
光為什麼會被重力偏折呢？我們知道光在介質中走直線，遇到介面則會發生折射現象。事實上，描述光直線前進並不夠精確，光所選擇的路徑為『最短時間路徑』，此原理由數學家費馬 (Pierre de Fermat，1601-1665) 在 1662 年提出，又稱費馬原理。廣義相對論將重力轉換成時空的曲率，我們可以想像太陽將附近時空彎曲，形成一個深坑，在其後的遠方星光，自然得『繞路而行』才能得到最短時間路徑。此現象對於地球上的觀察者來說，看似遠方星星在天空上的位置有了改變（見圖一）。
圖一 水星星光受太陽重力場偏折示意圖。（薛仲堯繪）
