以太
以太 (Ether)
國立臺灣大學物理學系 陳昱璟
以太 (ether) 一詞源自古希臘時期，古希臘人使用 ether 泛指大氣或天空，而古希臘哲學家亞里斯多德所提出的五大元素中，以太為構成天球和天體（恆星和行星）的神聖物質，是五大元素的其中之一。後來，以太這個概念並未消失，反而影響後來的科學家，到了十九世紀，科學家發現光是一種電磁波，而生活中的的波大多需要介質，如聲波需要藉由空氣傳遞，水波需要藉由水來傳遞，因而設想宇宙間充滿著「以太」的物質，而光即是藉由以太來傳播。
近代物理學的簡介 Introductory Modern Physics
氫原子光譜系
氫原子光譜系 (Hydrogen Spectral Series)
國立臺灣大學物理學系 簡嘉泓
歷史
19 世紀中期，由於光譜學的發展及測量技術的演進，人們發現熱的稀薄氣體隨著種類的不同，會產生不同波長的發射譜線，而元素態的氫原子光譜也是在這個時間點被發現。
1885 年，瑞士數學教師約翰・雅各布・巴耳末 (J. J. Balmer) 運用了瑞典科學家安德斯・埃格斯特朗 (A. J. Ångström) 對氫原子光譜的精確測量結果，針對四條可見光波段的氫原子光譜（即 $$H_\alpha$$、$$H_\beta$$、$$H_\gamma$$、$$H_\delta$$），推導出奠基於實驗數據的巴耳末公式，描述波長 $$\lambda$$ 的共同規則
α 衰變（阿爾發衰變）
$$\alpha$$ 衰變（阿爾發衰變）(Alpha decay)
國立臺灣大學物理學系 林司牧
簡介
$$\alpha$$ 衰變，中文發音為阿爾發衰變，是放射性衰變（核衰變）的一種（放射性衰變的常見類型有 $$\alpha$$ 衰變、$$\beta$$ 衰變和 $$\gamma$$ 衰變三種）。核衰變的速度不受溫度、壓力、電磁場等外界條件的影響，也不受元素所處狀態的影響，只和時間有關。
廣義相對論之鏡 ─ 重力透鏡
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）
等效原理
等效原理 (Equivalence principle)
國立臺灣大學物理系 劉彥甫 博士
等效原理（equivalence principle）尤其是強等效原理，在廣義相對論的引力理論中居於一個極重要的地位，它的重要性首先是被愛因斯坦分別在1911年的《關於引力對光傳播的影響》及1916年的《廣義相對論的基礎》中被提出來。
等效原理共有兩個不同程度的表述：弱等效原理及強等效原理。
對此原理，愛因斯坦曾如是說：「引力場中一切物體都具有同一的加速度，這條定律也可表述為慣性質量同引力質量相等，它當時就使我認識到它的全部重要性。我為它的存在感到極為驚奇，並且猜想其中必有一把可以更深入了解慣性和引力的鑰匙。」
等效原理的精神在於，我們無法區別一個重力場跟一個加速坐標系中的物理有什麼不同。比如說在一個重力加速度為g的重力場中，不管我們做什麼實驗，得到的結果都跟在一個加速度為g的加速坐標系中一樣，這就是等效原理。
潤德勒弔詭
潤德勒弔詭 (Rindler Paradox)
國立臺灣大學醫學系100級 林欣妤
為了澄清狹義相對論中關於長度測量以及同時性之概念，潤德勒(Wolfgang Rindler)在1961年提出此一弔詭，又稱「棒子與洞的弔詭」(rod and hole paradox)。狹義相對論告訴我們，觀測一個以接近光速移動的物體時，會發現它的長度變短了 (為原本的 \(\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}\) 倍) ！
假設有個棒狀的剛體在桌上高速前進，遇到一個和它靜止時長度相同的洞，那棒子是否會掉進洞裡呢？現在有兩位觀察者，\(A\) 相對靜止於桌面，而 \(B\) 跟著棒子高速移動。對 \(A\) 來說棒子高速接近桌上的洞，由相對論我們知道，他會認為棒子的長度變短，在飛過洞的一小段時間中棒子下落了一點，最終掉進洞裡(Fig. 1)。
Fig.1 由 \(A\) 的觀點，長度縮短的棒子受重力影響下墜到洞中