自旋 (Spin)
國立臺灣大學物理學系99級 沈于晴
日常生活中會看到 $$\mathrm{spin}$$ 這個字應該是在使用洗衣機脫水功能的時候吧！從字面上看起來，「自旋」似乎有「自轉」的意思。最初提出自旋概念之時，就是把電子當成如同地球般在自轉的一顆球。不過很快的科學家們便發現這種模型並不好。
現在物理學家們知道自旋是粒子內在(intrinsic)的性質。不論這顆粒子在任何位置，或者你對它外加任何的電場、磁場，它的自旋仍舊保持不變，並不會像地球的自轉有機會變快或變慢。自旋還有一個性質：它是個量子化的物理量，我們用自旋量子數 $$s$$ 來表示。$$s$$ 的值只允許為 $$\frac{1}{2}$$ 的整數倍。例如：每顆電子的自旋量子數都是 $$\frac{1}{2}$$。
凡得瓦方程式(Van der Waals equation)
國立臺灣大學化學系 101級 葉德緯
相信大家都對理想氣體方程式(ideal gas equation)再熟悉不過了，不論是高中物理或是化學課程都看得到它的蹤影：
\(PV = nRT\)
\(R\) 為理想氣體常數，\(R=8.3145~J/K\cdot mol\)。不過實際上，理想氣體方程式在使用上有不少的限制，例如其忽略了氣體分子間的作用力以及分子的大小等等，使得一般氣體必須在低壓高溫時才能比較接近理想氣體。在一般情況下比較符合理想氣體表現的典型有分子量很小的氫氣或氦氣，但是不少氣體的表現則偏離了理想氣體方程式的預測。
黏度（或稱黏滯性） (Viscosity)
國立臺灣大學物理所 黃一玄
人們經常有將蜂蜜或水倒入到杯中的經驗：倒蜂蜜的時候，流得慢，倒水的時候，流得快。也有使用橄欖油煮菜的經驗：隨著鍋子溫度愈來愈高，油就越容易滑動。之所以會有這種現象，是因為不同液體、或者同一液體在不同溫度的黏度不同所致。
黏度是液體受力(剪應力(shear stress)、張應力(tensile stress)而產生抗拒流動或形變的一種量度。
巨觀來看，對液體而言，升高溫度則降低黏度，而降低溫度則增加黏度。對氣體而言則相反。而從微觀來看，對液體而言，增加溫度，等於增加分子運動速度，因此就容易克服分子間的吸引力，導致黏度減低。也由於黏度受分子間吸引力影響，因此能建立愈多分子間吸引力的分子，黏度愈高。例如：異丙醇(isopropanol,C3H8O ) < 丙二醇(propylene glycol,C3H8O2 ) < 甘油 (glycerol, C3H8O3)[4]。此外，分子的大小跟形狀也會影響黏度。
2005年1月14日，歷經了七年的行星際旅程，歐洲太空總署的惠更斯號 以降落傘登陸在土星最大衛星─泰坦，完成一次歷史性的著陸。
惠更斯〈1629-1695〉，荷蘭物理學家、天文學家和數學家， 土衛六的發現者，主要的功績是研究了「擺動的規律」，發明了擺鐘；光的波動理論的創立者；對動力學作出最早的貢獻，包括建立圓周運動的數學理論。他還發現了獵戶座大星雲和土星光環的真實形狀， 10年前登陸泰坦的惠更斯號便是以他命名。
電磁波的能量 (Energy carried by electromagnetic waves)
國立臺灣大學數學系101年高尉庭
在靜電磁學中，我們知道電場與磁場會儲存能量，而單位體積所儲存的能量稱之為「能量密度」(energy density)。在真空中，能量密度與電磁場的關係為：
$$u=\frac{1}{2}(\varepsilon_0E^2+\frac{B^2}{\mu_0})$$
其中 $$u$$ 為能量密度，$$\varepsilon_0$$ 為真空電容率，$$\mu_0$$ 為真空磁導率。
不過在一般的電磁學下，電磁場不僅能儲存能量，還能夠傳遞能量，而描述電磁場的能量、能量傳遞與帶電粒子做功的關係的定理是坡印廷定理(Poynting’s theorem)。此定理可看成一種在電磁場中的能量守恆的敘述，在數學上與流體力學中所謂的連續方程式(continuity equation)相似。
為什麼我們呼吸不會窒息？藉由量子力學來回答你
高瞻計畫特約編譯張涵茜/國立臺灣大學物理學系王名儒教授責任編輯
編譯來源：洞見科學(Inside Science)/How Quantum Mechanics Helps Us Breathe
(圖片來源：Mats Eriksson@flickr)
人體運輸氧氣的的方式是藉由特種蛋白質中的鐵原子和氧結合，經由血液運送到身體的各個部位。過去的理論都認為，我們身體裡的特種蛋白質跟一氧化碳的結合活性較氧氣強，這就引出了為何人類或動物不會因呼吸而漸漸窒息的疑問？
雖然人體在自然運作的過程中產生一氧化碳的量極少，不會導致特種蛋白質攜氧量的大幅降低；但由於我們在大氣中會不斷吸入一氧化碳，遲早都會讓大部分的特種蛋白質因與一氧化碳結合而無法攜氧，造成所謂的一氧化碳中毒而達到窒息的狀況。事實證明，我們存在大氣中都安然無恙，這表示其實氧氣跟特種蛋白質的結合活性比理論所推測的要強得多。
偵測到大爆炸微波輻射的研究持續受到質疑
高瞻計畫特約編譯葉承効/國立臺灣大學物理學系高涌泉教授責任編輯
編譯來源：Criticism of Study Detecting Ripples From Big Bang Continues to Expand
今年三月，宇宙銀河系外偏振背景影像（Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization，以下簡稱BICEP）團隊透過位於南極的BICEP2望遠鏡，觀測到宇宙大爆炸所產生的重力波。若此研究屬實，那麼將是近現代最重要的宇宙學研究成果，因為這證明了宇宙大爆炸理論。但是自從該團隊的研究成果問世以來，就一直不斷有學者提出質疑。
圖片來源：維基百科
關於宇宙開始的理論，在過去三十年的核心理論是建立在「大爆炸」及「暴脹」之上。所謂的暴脹是指大爆炸後的10−36秒開始，持續到大爆炸後10−33至10−32秒的宇宙空間膨脹狀態，並在宇宙中留下重力波波紋。暴脹解釋了宇宙的起源，以及宇宙的諸多特性。
歐洲太空總署最近使用普朗克衛星（Planck Satellite）的數據證明BICEP2所觀測的宇宙中含有足量的星際間塵埃，可能會影響望遠鏡所得到的觀測影像。首位針對BICEP研究成果提出星際間塵埃變數的學者佛洛格（Raphael Flauger）認為「顯而易見地，大部分的信號都是由星際間塵粒所造成的。」
