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2025.06.01
從自駕車到健康照護 毫米波雷達如何走進我們的生活？
作者 / 林昇洲 | 美國德州大學阿靈頓分校電機博士，專長包括...
666期
毫米波雷達是各類通訊感測層的重要裝置，也在各種智慧化產品中扮演關鍵性的角色。隨著技術的不斷進步，未來毫米波雷達不只會持續在軍事、航太、自駕等領域發揮重要作用，也將大幅提升我們日常生活的安全與便捷。
毫米波雷達
訊號處理
都卜勒效應
傅立葉轉換
2025.05.01
飛起來容易，省燃料靠設計 飛機機翼的空氣動力學
作者 / 宛同 | 淡江大學航空太空工學系副教授，出身大氣科學...
665期
流體力學與空氣動力學的另一值得重視之處，是來自學術巨擘在航空發展史上帶來的眾多貢獻，例如德國的力學專家普朗特被尊稱為近代流體力學之父，他的學生，匈牙利工程及物理學家卡門則被視為美國航太工程之父
流體力學
飛機
航太
空氣動力學
2025.04.01
從科幻到現實 AI機器人打造 3D 列印橋
作者 / 蔡俊鐿 | 臺灣大學土木工程學系工學博士，結構工程技...
664期
荷蘭啟用3D 列印及機器人技術打造的橋梁，為未來開啟了另一種人工智慧建造方式，可在沙漠、極地、外太空、星球等惡劣施工環境直接現場列印，是3D列印橋最主要的優勢之一。
3D列印
建築
橋梁
土木工程
2025.03.11
地球內部不平靜？ 從葉蛇紋石的熱導率解讀中層地震的...
作者 / 謝文斌
663期
目前地球科學家對地球內部複雜的岩石礦物組成、地震波速構造、熱化學構造與演化歷史等基本性質所知仍非常有限，還需要透過不同學科的通力合作，結合地球化學、地球物理、地球動力學以及高溫高壓地球物質特性等專業，才能...
葉蛇紋石
地震波
地幔岩
板塊
2025.02.11
你的行動電源裡有多少電？ 行動電源的儲放電與安全性
作者 / 蔡坤憲 | 交通大學電子物理所碩士。目前旅居紐西蘭，...
662期
壁插式行動電源的散熱設計格外重要，才能避免熱失控（thermal runaway）所引起的災害。
行動電源
電流
電壓
電功率
2024.12.12
921大地震開啟的 震前電離層前兆研究
作者 / 劉正彥 | 中央大學太空科學與科技研究中心、太空與遙...
660期
長時間大量統計研究某一地區地震與TEC 變化的關係，可以獲知該地區地震前電離層異常的特徵，包含異常極性、異常領先地震天數、異常持續時間、異常出現於一天中的時段等。
集集地震
車籠埔斷層
電離層
2024.12.09
李楊單位圓定理簡介 李政道與楊振寧的科學貢獻
作者 / 詹傳宗 | 東海大學應用物理學系副教授
660期
作為二次世界大戰後最年輕的諾貝爾獎得主，李政道在一般大眾心目中最著名的學術成就，無非就是他和理論物理學家楊振寧共同提出，探討基本粒子弱交互作用（weak interaction）的「宇稱不守恆」（parity nonconservation）...
李政道
楊振寧
相變化
宇稱不守恆
2024.10.14
何設計太空軌道？ 探索宇宙的成敗關鍵
作者 / 蕭富元 淡江大學航空太空工程學系教授
658期
由於太空軌道的設計需要精確數學計算，以及深入的物理理解，在此過程中的任何失誤都可能導致嚴重的後果，包括任務失敗、經濟損失，甚至是成為在軌運行衛星和太空環境的潛在威脅。
太空軌道
拋物線
拉格朗日點
2024.08.01
紅火蟻為什麼能在水上結筏？從生物的生存智慧到仿生材...
作者 / 洪在明／主持清學大學物理系510的揉皺實驗室，研究對...
656期
經過億萬年的演化，許多動物的群體行為令人嘆為觀止，例如鳥群和魚群的整體形狀［註］、細胞運動和細菌成長。整個生物群體如何從簡單的微觀規則出發，在缺乏類似大腦的整合且群體成員都互不知情的情況下，對環境帶來的挑...
仿生學
紅火蟻
結筏
穀片效應
自我修復
行走油滴
表面張力
帕松比
薄膜揉皺力學
2024.07.01
網路發明之前的「網路」？ 見證資訊革命的「電報」發...
作者 / 楊振邦／任教於加拿大多倫多大學（University of...
655期
對於手機一滑就可以輕鬆發送文字、圖片、影音的我們來說，實在很難想像在網路出現之前要如何遠距傳遞訊息。自古以來常用的方法，不外乎書信、烽火、旗語等。不過在19世紀初科學家發現電磁效應後，通訊技術發生了重大的改...
希林
電報
電磁通訊
資訊革命
伏打電堆
石板印刷
電磁效應
電磁電報
2024.06.01
照亮未來的科學研究 臺灣同步輻射光源啟用30週年
作者 / 許火順／同步輻射研究中心研究員，1987年成為同步第二...
654期
去（2023）年10月23日，國家同步輻射研究中心盛大慶祝「台灣光源」（Taiwan Light Source, TLS）啟用30週年紀念。三十而立，臺灣有自己的同步輻射已經30年了，這意味著同步輻射伴隨我們國內科學家的研究已超過半甲子，它...
同步輻射光源
第三代同步輻射
台灣光源
X光
加速器
光譜
影像
晶體繞射
2024.05.01
寶特瓶中的物理學 為什麼碳酸飲料瓶底是五爪形？
作者 / 簡麗賢／北一女中物理教師
653期
筆者孩提和青少年時期在農村長大，能喝到沙士、蘋果西打、七喜、可樂等碳酸飲料可說是一種難得的小確幸。當時大概只有在婚禮喜宴中，才有機會體驗手握瓶身、慢慢旋轉瓶蓋，先洩氣再完全打開後，細細品嘗碳酸飲料的獨特滋...
碳酸飲料
五爪形
大氣壓力
液體壓力
亨利定律
汽水瓶
五爪蘋果
2024.04.01
半導體產業的未來？ 二維材料的應用與挑戰
作者 / 林時彥／中研院應科中心研究員
652期
在《三體》這本科幻小說中，「降維打擊」是一種高階外星文明消滅太陽系全體生命的終極武器。當我們的生活空間從三維變成二維時，三維生命體便會因無法在二維空間內維持生命的表徵而集體滅絕。有趣的是，隨著晶片微縮的需...
二維材料
摩爾定律
鰭式場效電晶體
石墨烯
奈米等級
能隙
二維結構
2024.02.01
量子技術的商用新選擇 極為靈敏的量子感測器
作者 / 牟中瑜／清華大學講座教授兼理學院院長、前瞻量子科技...
650期
2015年，美國科技公司IBM將超導量子位元的去相干（decoherence）〔註〕時間一舉提升了五個數量級，達到毫秒等級，且超越執行量子計算除錯所需的最小閾值（threshold）。此研究重新點燃量子電腦自2000年左右發展以來逐漸...
量子感測器
干涉
去相干
迪文森佐
單光子
微小電場
2024.01.01
從實驗中領會科學實作精神 吉他弦長與音調高低的探究
作者 / 張慧貞／彰化師範大學物理系退休教授，興趣為創新物理...
649期
讀者們喜歡聽吉他演奏嗎？當表演者在舞臺上彈奏吉他時，不同音高組合成的旋律總是令人不禁沉浸在其中。我們所聽見的聲音，通常可以被分解成頻率不同的正弦波組合。其中，基音（fundamental tone）是頻率最低的正弦波，通...
科學實作
吉他
音調
泛音
基音
頻率
科學探究
歸納建模
2023.12.01
多模與多核光纖 突破光通訊的傳輸速度與能力
作者 / 李思宇／任職於臉書虛擬實境實驗室（Meta Reality...
648期
讀者對光纖（optical fiber）的科學發展史有多少了解？1954年，印度科學家卡帕尼（Narinder Kapany）於倫敦帝國理工學院（Imperial College London）開拓了光纖物理；1966年科學家高錕（Charles Kao）在英國標準電信實驗...
光纖
單模光纖
多模光纖
網際網路
感測器
GPU
2023.11.01
什麼是內爆？ 從海洋之門「泰坦號」潛水器的悲劇談起
作者 / 施奇廷／清華大學物理系博士，任教於東海大學應用物理...
647期
半世紀前，人類登陸了38萬公里外的月球，現在更將探索目標定在2億2500萬公里外的火星。然而，若要抵達不過數公里深的海底探險，難度似乎比進入太空還高，也因此吸引了不少想要一窺深海奧妙的冒險家前往探險。但就在今年...
海洋之門
泰坦號
內爆
原子彈
水壓
槍式
核融合
2023.09.01
難倒物理學家的「三體問題」，與韋伯望遠鏡的觀測點有...
作者 / 歐柏昇／臺大物理系、中研院天文所博士生，全國大學天...
645期
2021年12月，詹姆斯.韋伯太空望遠鏡（James Webb Space Telescope，簡稱韋伯望遠鏡）發射升空。七個月後，美國國家航空暨太空總署（National Aeronautics and Space Administration, NASA）也陸續公布韋伯望遠鏡拍攝到的...
三體
拉格朗日點
韋伯望遠鏡
日地系統
萬有引力定律
解析解
紅外光
太陽盾
2023.08.01
人類能利用氣球飛上天嗎？ 氦氣球在高空中的受力與氣...
作者 / 張慧貞／彰化師範大學物理系退休教授，興趣為創新物理...
644期
讀者們曾經看過皮克斯（Pixar）製作的動畫電影《天外奇蹟》（Up）嗎？若是看過這部電影，想必一定對劇中人物⸺卡爾（Carl Fredricksen） 在屋子上綁滿氣球，讓房子飛上空的場面不陌生。而在真實世界中，其實也發生過一件...
氦氣球
受力
氣壓
空氣密度
氣球體積
天外奇蹟
直升機
漂浮
飛行
2023.07.19
從摩爾定律看半導體產業近半世紀以來的發展
作者 / 胡璧合／臺大電機系副教授，專長為前瞻奈米電子元件及...
643期
1947 年，蕭克利、巴丁、布拉頓發明了電晶體。它像一個微型開關，在訊號輸入時打開或關閉電晶體，就能決定是否讓訊號通過。
摩爾定律
半導體
電晶體
MOSFET
Intel
2023.06.01
提升影像解析度 追上電子顯微鏡的擴展晶格層光顯微鏡...
作者 / 王月廷／臺灣師範大學附屬高級中學學生。陳壁彰／中央...
642期
自從英國發明家虎克（Robert Hooke）於17 世紀製造出第一架光學顯微鏡，並將軟木塞切片在顯微鏡底下一格格的構造命名為「細胞」後，就此開啟了人類微生物學與細胞學的研究。19 世紀末，德國物理學家阿貝（Ernst Abbe）與...
綠色螢光蛋白
可見光
光損害
2023.05.04
被透鏡鏡頭扭曲的真相 如何解決相機、顯微鏡的球面像...
作者 / 洪連輝／彰化師範大學物理學系特聘教授，專長為磁性材...
641期
現代光電產業蓬勃發展，許多產品都會運用到光學透鏡元件，例如手機鏡頭、掃描器、顯微鏡、望遠鏡等，透鏡的好壞將影響到產品的品質及功能。
光電產業
光學系統
球面像差
透鏡
2023.03.31
兼顧保暖與飛翔能力 藏在鳥類羽軸中的仿生力學
作者 / 廖婉淇。阮文滔。
640期
典型的鳥羽具有多層次，包含根部的羽翮、羽軸、羽枝、小羽枝、羽絨等構造，也會依據生長位置不同而呈現出不同形態。
鳥羽
量化形態場
羽軸
羽毛
鳥類
羽絨
力學
2023.03.02
從科學定律出發 透過簡單的實驗及推理 探討「靜力平衡...
作者 / 張慧貞／彰化師範大學物理系教授，研究興趣為物理概念...
639期
摩擦力在生活中無處不在，它不一定會造成生活上的困擾或不便，有時候反而能促進物體運動或維持物體的穩定。因此在靜力平衡的實例中，經常涉及摩擦力的探討。但許多學生對於「靜力平衡」與「摩擦力」經常存有許多似是而非...
科學定律
靜力平衡
摩擦力
2023.02.02
葉片上的「玻璃窗」揭祕卷柏葉表矽晶體的光學效應
作者 / 謝佩君／畢業於中興大學生命科學系碩士班，研究蕨類與...
638期
你有被芒草割傷的經驗嗎？為什麼看似柔軟的草竟有如此銳利的武器？其實，如此銳利、劃傷手指的利器正是植物體累積的矽結晶！
自然環境
矽
二氧化矽
矽晶體
葉表皮細胞
矽結晶
禾本科植物
矽酸鹽類
二氧化矽
卷柏植物體
2022.12.26
為什麼油炸食物時會滋滋作響？油鍋內聲音的祕密
作者 / 施奇廷／清華大學物理系博士，任教於東海大學應用物理...
637期
比起美食的色香味，該如何研究食物的「聲音」，是一件更加不容易的事情。水滴進入熱油後可能會形成三種模式的泡泡：爆炸腔、伸長腔、振盪腔。不同模式的泡泡會產生相異的型態變和特定的聲音頻率。若能解析出更多泡泡與聲...
食物
油炸
水蒸氣
水分
味覺
氣泡
2022.12.01
量子糾纏態的研發 再談「愛因斯坦的最後一搏－EPR 悖...
作者 / 賴昭正／前清大化學系教授、系主任、所長；合創科學月...
636期
愛因斯坦、波都斯基、羅森在1935 年發表的EPR 論文，認為量子力學否認客觀世界的存在，不是一個完整的理論。
愛因斯坦
量子力學
粒子
光子糾纏實驗
測不準原理
量子糾纏態
EPR 悖論
2022.11.03
以「光聲效應」協助乳癌診斷 光波與聲波在生物醫學影...
作者 / 葉秩光／清華大學生醫工程與環境科學系特聘教授，專研...
635期
光學和聲學是大家日常生活中常見的兩大物理量，在人類早期的歷史中就被發現和應用，然而一直到近代這兩項技術才漸漸被引入醫學領域作為重要的診斷和治療工具。技術發展成熟後，科學家們開始觸及這兩大學門的先天物理極限...
醫用超音波
醫用光學
光聲效應
超音波
高強度聚焦超音波
腫瘤
光學
聲學
2022.10.01
結合電磁波以掌握 環境訊息的遙測技術
作者 / 林唐煌／中央大學太空及遙測研究中心特聘教授兼主任。
634期
「電磁波」（electromagnetic radiation）能以波的形式傳遞能量，這類型的能量傳遞不需要介質，即使在真空中也可以傳遞，因此被廣泛應用於通訊相關領域。
電磁波
黑體輻射
衛星遙測
電磁輻射輻射原理
大氣參數
2022.09.01
希格斯粒子十歲了！「上帝粒子」當年怎麼被物理學家發...
作者 / 郭家銘／任教於中央大學物理系，研究領域為實驗粒子物...
633期
「標準模型」能用來描述組成物質的基本粒子，以及它們之間的基本作用力。希格斯機制是它不可缺少的一部分，希格斯粒子也被喻為標準模型的最後一塊拼圖。
基本粒子
標準模型
希格斯粒子
希格斯機制
標準模型
物理學
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