赫茲

知更鳥迷航記 European robin’s trek

知更鳥迷航記 European robin’s trek
高雄師範大學生物科技系許惇偉助理教授

認路回家,是動物的本能。人們早就觀察到小至昆蟲大致飛禽走獸,動物似乎都有精密的內建導航系統,可以準確的移動順利返家。但牠們是怎麼辦到的?

前牛津大學的動物行為學泰斗丁伯根(Nikolaas Tinbergen, 1907-1988)多年前曾設計了一系列精密的實驗,證實胡蜂可以在能見度良好的狀態下,依靠視覺辨認巢穴附近的地理景觀而順利返家。但當時人們仍無法解釋,為何鳥類即使在天候不佳、星光黯淡而視線不清的夜晚,依然能準確的飛抵特定地點。

直到五十多年前,科學家經由精密實驗,確認鳥類的確能感知地磁線而用磁性取向準確調整方向飛抵目的地。伴隨著這個疑惑被適當排解後,人們馬上湧起的下一個疑問是「在通訊需求下,使得人造電磁波充斥周遭的現代,鳥類航行會受到電磁波干擾嗎?」這個問題多年來一直沒有嚴謹的科學實驗可以解答。

一群德國科學家在2004年至2006年間偶然間注意到在充斥著各種會發出電磁波的機械的大學校園內,知更鳥似乎在行進的過程中會方向感不佳偶有迷航,因此興起他們一探究竟的好奇心。

赫茲 Heinrich Rudolf Hertz

赫茲 Heinrich Rudolf Hertz
國立彰化師範大學物理學系研究所許嘉榕研究生/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

赫茲〈1857-1894〉以實驗證明了馬克斯威爾的電磁波的確存在!他對電磁學貢獻良多,所以頻率的單位即以「赫茲」命名。他首先發現了光電效應,成為後來愛因斯坦建立光量子理論的基礎。也因為有赫茲,現在我們週遭充斥著各種電磁波!

赫 茲於1857出生於德國漢堡,父親是個猶太人,從小是個聰明的小孩,在各方面的表現都很優異,除了音樂之外,在語言上的學習相當快速,1875年赫茲高中 畢業後他在圖書館閱讀關於有線電報的文章,漸漸對科學產生興趣,1877年他在父親的鼓勵下進入柏林慕尼黑大學唸書,得到當時物理學家亥姆霍茲的賞識,並 跟著他做研究,他鼓勵赫茲研究馬克斯威爾的電磁理論,亥姆霍茲出了個難題-「證明絕緣體電介質極化和電磁力之間的關係」,但是這個題目考倒赫茲,卻也令赫 茲印象深刻,他進行了一些科學研究,並於1879年獲得大學金質獎章,隔年他獲得博士學位,但仍繼續跟隨亥姆霍茲學習,擔任助教,並進行很多電學的實驗, 三年內就發表了15篇文章。