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以共振實現的魔法 超穎材料
2021.10.01
以共振實現的魔法 超穎材料
作者 / 欒丕綱／任職於中央大學光電系，研究興趣為超穎材料與...
622期
超穎材料是一種關於材料的新觀念，而非指特定的特殊材料，通常是指人工設計的某種週期結構，被當作材料使用時，具有一般天然材料所沒有的特性。舉例來說，超穎材料可以製作出具有「負折射」性質的材料，或是具有「負磁導...
科學月刊物理超穎材料折射率介電常數磁導率電磁理論左手介質負折射平板透鏡聲學超穎材料
點燃蠟燭那一瞬間會發生什麼事？關於「火」的科學
2021.10.01
點燃蠟燭那一瞬間會發生什麼事？關於「火」的科學
作者 / 劉廣定／臺灣大學化學系名譽教授。
622期
當充足的可燃物、氧化劑，以及足夠高的溫度三者並存，才可能發生燃燒並生成「火」。不同火源的火燄溫度因燃料或氧化劑的不同而異，蠟燭的火焰可以高達1200～1400℃，酒精燈只有400～500℃。一般的白蠟燭主要由含有20～...
科學月刊化學火火焰火三角自燃閃點燭焰形狀
你的正午不是你的正午 日晷與均時差
2021.10.01
你的正午不是你的正午 日晷與均時差
作者 / 江秉城、林彥興
622期
日晷是根據太陽位置判讀時間的裝置，但通常需要利用校正表加減時間後，才會與鐘錶一致。日晷的時間為「地方太陽時」，鐘錶則為「地方標準時」，前者代表太陽在天上的位置，後者則根據人類畫分的經度而定。兩者的差異究竟...
科學月刊地科日晷均時差地方太陽時地方標準時天球座標黃道座標真太陽平太陽黃赤交角赤道座標系
都市裡吹來一股雜草風 臺灣原生野花草的應用實驗
2021.08.31
都市裡吹來一股雜草風 臺灣原生野花草的應用實驗
作者 / 伍淑惠／林業試驗所助理研究員，中山大學生物學研究所...
621期
今年台北植物園新增了一個名為「野花園」的小型植物展示區，也是臺灣第一個以「原生植物」為主角的公共花園。野花園裡有臺灣北部平野常見的物種，甚至是臺北都會區人行道旁就能看見的種類，更區分出喜陽、耐陰、中性等三...
科學月刊生物學植物學植物植物園台北植物園野花園植物展示區原生植物外來植物
輪胎耐用的秘密：交聯高分子材料
2021.08.31
輪胎耐用的秘密：交聯高分子材料
作者 / 陳俊太、陳羿帆
621期
輪胎的主要材料為硫化橡膠，是美國發明家固特異在一次實驗中，意外將混有鉛、硫、橡膠的混合物潑灑到旁邊的小火爐上，再經過火爐加熱製備出的產物。一般橡膠的結構為聚異戊二烯，其高分子主鏈上有很多雙鍵，當硫被加入之...
科學月刊化學高分子材料交聯高分子材料輪胎橡膠硫化橡膠環保塑膠
萬眾矚目的詹姆斯．韋伯望遠鏡即將發射升空
2021.08.31
萬眾矚目的詹姆斯．韋伯望遠鏡即將發射升空
作者 / 歐柏昇／臺大物理系、中研院天文所博士生，全國大學天...
621期
的詹姆斯．韋伯望遠鏡在經過多次的延期後，終於將在2021年發射升空。詹姆斯．韋伯望遠鏡主要觀測紅外光的波段，但由於許多物體都會發出紅外光，使得望遠鏡需要在極低溫的環境下才能運作，因此望遠鏡使用了太陽盾，並且將...
科學月刊天文學天文觀測太空望遠鏡詹姆斯．韋伯望遠鏡拉格朗日點紅外光宇宙再游離時期哈伯望遠鏡
這次出現的魔王會是誰？ 從Roguelike遊戲看機率
2021.08.02
這次出現的魔王會是誰？ 從Roguelike遊戲看機率
作者 / 高竹嵐∕陽明交通大學統計學研究所助理教授，同時也涉...
620期
當遊戲要生成隨機要素時，「獨立事件」與「條件機率」是兩種常見的模式。舉例來說，在《殺戮尖塔》的世界裡，每次遊戲會隨機從3 個魔王中選一個，選到每個的機率都是1/3，但這並不代表每重啟3 次遊戲就一定會遇見重複的...
數學遊戲獨立事件條件機率Roguelike隨機生成機率
只要感應沒有距離！ 電磁感應與無線充電
2021.08.02
只要感應沒有距離！ 電磁感應與無線充電
作者 / 王冠智∕薇閣中學物理科教師，致力追求有感的物理科學...
620期
19世紀時，英國物理學家法拉第發現，當線圈在單位時間的磁通量出現變化時，將產生感應電動勢，形成感應電流，這就是大家熟悉的電磁感應。手機的無線充電盤同樣利用電磁感應原理，發展出磁感應、磁共振、微波傳輸、雷射傳...
物理電磁學無線充電智慧型手機電磁感應定律厄斯特法拉第磁感應式磁共振式微波傳輸雷射傳輸無線充電盤Qi
顯微鏡下的生死搏鬥 線蟲與線蟲捕捉菌的神鬼交鋒
2021.08.02
顯微鏡下的生死搏鬥 線蟲與線蟲捕捉菌的神鬼交鋒
作者 / 林宏澤、阮聖茜、薛雁冰
620期
線蟲在地球上數量多且分布環境廣泛，因此部分真菌演化出在營養缺乏時，能夠轉換為線蟲掠食者的能力。例如，寡孢節叢菌在營養缺乏時能偵測到線蟲的存在，並製造一種揮發性物質MMB，讓線蟲誤以為這是同伴發出的訊號而被吸...
生物學線蟲線蟲捕捉菌MMBascarosides模式生物
凝視宇宙的黑暗面 暗能量巡天計畫公布前三年觀測結果
2021.08.02
凝視宇宙的黑暗面 暗能量巡天計畫公布前三年觀測結果
作者 / 林彥興∕EASY天文地科團隊總編輯，努力於陰溝中仰望星...
620期
暗能量與暗物質一直是物理界的謎團。早在20世紀初期，科學家就已知道宇宙中充滿了大量看不見的物質，並以「愛因斯坦—德西特模型」解釋宇宙的演化和星系與結構的形成。但隨著觀測的進步，天文學家在1990年代加入未知的暗...
天文學宇宙暗能量暗物質暗能量巡天計畫Víctor M. Blanco望遠鏡DECamDESΛCDM模型
須臾「渺」滄海，毫釐兆新機 渺子g−2實驗將揭露新物理嗎？
2021.07.01
須臾「渺」滄海，毫釐兆新機 渺子g−2實驗將揭露新物...
作者 / 蔣正偉／臺大物理系教授，國家理論科學中心科學家，卡...
619期
物理學的發展常始於實驗觀測與理論預期的差異。在粒子物理學的領域中，「標準模型」一直作為粒子物理學家的指引，不過此理論仍有許多問題待釐清。其中，20年前由布魯克海汶國家實驗室進行的渺子g − 2實驗，始終困惑著物...
物理學渺子渺子g−2實驗g−2標準模型粒子物理學布魯克海汶國家實驗室費米國家實驗室
餐桌外的章魚、烏賊、魷魚 頭足類動物對神經科學研究的影響
2021.07.01
餐桌外的章魚、烏賊、魷魚 頭足類動物對神經科學研究...
作者 / 焦傳金／美國馬里蘭大學生物科學博士，目前是清華大學...
619期
在20世紀的英國動物學家楊氏，發現魷魚擁有巨大的神經軸突後，這些頭足類動物，便對神經生物學研究產生了重大影響。霍奇金與赫胥黎利用魷魚巨大軸突，找出了神經衝動的作用機制。而神經突觸間的訊息傳導，細胞內物質的運...
生物章魚烏賊魷魚頭足類動物神經科學軸突神經衝動神經突觸神經細胞神經系統赫胥黎霍奇金
都市旁的火山如果噴發了，我們會經歷哪些災變？
2021.07.01
都市旁的火山如果噴發了，我們會經歷哪些災變？
作者 / 林正洪／中央研究院地球科學研究所特聘研究員，大屯火...
619期
坐落於活火山旁的城市稱為「火山城市」。若火山不幸噴發了，過程中會帶來各種災害，包含火山灰、熔岩流、火山碎屑流、火山泥流等，這些都將造成不同程度的破壞，例如空氣汙染、岩漿破壞，甚至生態浩劫。而臺北的都會區緊...
地球科學地震火山火山噴發火山灰熔岩流火山碎屑流火山泥流火山城市大屯火山大屯火山觀測站
能量守恆嗎？ 從作功看能量的轉換
2021.05.31
能量守恆嗎？ 從作功看能量的轉換
作者 / 蔡坤憲／交通大學電子物理所碩士。目前旅居紐西蘭，擔...
618期
功是一個被定義的物理量，代表力與位移的乘積。當一外力對物體作功時，功會轉換成物體的動能，即著名的「功－動能定理」。另外，當施以一個與物體重量相等、方向朝上的作用力時，對物體所做的功將轉換成位能，能量會被儲...
功作功能量摩擦力能量轉換重力位能彈力位能機械能功－動能定理
溪流、水圳、溝渠都可以看到牠！ 入侵臺灣的外來種淡水螯蝦大軍
2021.05.31
溪流、水圳、溝渠都可以看到牠！ 入侵臺灣的外來種淡...
作者 / 紀重佑、施習德
618期
臺灣目前共有3種外來種淡水螯蝦入侵，分別是美國螯蝦、澳洲螯蝦、大理石螯蝦。由於淡水螯蝦飼養容易、繁殖快速，加上適應環境能力強，即使遭到棄養也很容易在野外形成穩定族群。在許多臺灣的溪流、水圳、灌溉渠道，已發...
螯蝦美國螯蝦澳洲螯蝦大理石螯蝦淡水螯蝦生物生物學通訊螯蝦藍魔蝦
麻瓜也能輕鬆擁有的隱形墨水？ 解開感溫墨水變色之謎！
2021.05.31
麻瓜也能輕鬆擁有的隱形墨水？ 解開感溫墨水變色之謎...
作者 / 陳瑋駿／清華大學化學系碩士，中興大學化學系學士。現...
618期
你用過擦擦筆嗎？只要使用擦擦筆上附的橡皮擦擦拭，就可以讓寫過的字跡隱形。而擦擦筆的墨水是由聚合物所構成的感溫染料微胞，裡頭裝載著染料、顯色劑、變色溫度調整劑。在室溫環境時它們是固體，變色溫度調整劑不打擾染...
化學隱形藥水擦擦筆感溫染料微胞染料顯色劑變色溫度調整劑顯色劑
如果沒有洋流，地球的氣候會出現什麼改變？
2021.05.31
如果沒有洋流，地球的氣候會出現什麼改變？
作者 / 汪佑霖、吳朝榮
618期
夾帶大量海水與熱量的洋流，是調節全球氣候的重要推手之一。由於世界各地的海洋表面溫度分布有差異，且海水會釋放熱量至大氣中，因此需要藉由洋流調節溫度。其中，時間尺度的變化是洋流影響全球氣候的重要因素，例如聖嬰...
地球科學海洋洋流海洋學聖嬰現象別克尼斯正回饋溫鹽環流赤道洋流系統副熱帶環流副極區環流
量子世界中鬼魅般的粒子 物質波
2021.05.01
量子世界中鬼魅般的粒子 物質波
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...
617期
17世紀時，物理學家試圖釐清「光」到底是粒子還是波動。經過多年的爭論，粒子說與波動說互有勝負。直到19世紀末至20世紀初，物理學家才終於了解光同時具有粒子與波動的特性。後續法國物理家德布羅意提出了「物質波」的概...
量子量子力學宇宙物質干涉現象粒子波電磁波光
鳥類真的有括約肌啦！你們都誤會了！
2021.05.01
鳥類真的有括約肌啦！你們都誤會了！
作者 / 陳昱慈／威斯康辛大學生物系學士，維吉尼亞聯邦大學神...
617期
下半身擁有生殖、泌尿、排便三大功能分開的孔洞，是大多數哺乳類特有的演化特徵，其他的脊椎動物包括鳥類、爬蟲類等下半身都只有一個三合一多功能的洞，稱為泄殖腔。人類的肛門外括約肌由會陰的四層肌肉——皮下層、外層...
括約肌泄殖腔軸下肌群演化骨盆鳥類
一窺臭氧洞形成的光化學原理與其爭議
2021.05.01
一窺臭氧洞形成的光化學原理與其爭議
作者 / 林志民／中央研究院原子與分子科學研究所研究員，臺灣...
617期
大氣中的臭氧吸收了陽光內短波長的紫外線，保護地表生物免於高能量光子的傷害。但是，人類製造的氟氯碳化合物在臭氧層吸收紫外光分解產生氯原子後，會引發一連串破壞臭氧的反應；只要有足夠的陽光以及少量的氯原子，就足...
臭氧光化學氫氧基光化學紫外線臭氧分子氧氣分子
在實驗室建構一片璀璨宇宙 宇宙學模擬
2021.05.01
在實驗室建構一片璀璨宇宙 宇宙學模擬
作者 / 林彥興／EASY天文地科團隊總編輯，努力於陰溝中仰望星...
617期
了解宇宙的起源及演化，是天文學家追尋的目標。除了利用各種望遠鏡對宇宙進行觀測外，宇宙學模擬也能幫助天文學家找出解答。星系的生成涉及了許多複雜的機制，當天文物理、電腦科學、數據科學等領域知識相互結合，就可以...
星系銀河系宇宙宇宙學理論暗物質暈重力恆星回饋
三體問題對近代數學的影響
2021.03.30
三體問題對近代數學的影響
作者 / 陳國璋／清華大學數學系教授。
616期
三體問題是天文學中描述三個星體因重力影響的運動行為，其中牽涉到許多數學問題，有些甚至尚未解決。數學家歐拉在研究地球、月球、太陽的三星系統時，發現了三體問題只有三類共線的自似週期解，推論三者能保持相同的相對...
數學三體問題近代數學牛頓力學微積分自似週期解
不只是植物！跨「界」天王的藻類家族
2021.03.30
不只是植物！跨「界」天王的藻類家族
作者 / 張睿昇／國立臺灣海洋大學海洋中心助理研究員。（本篇...
616期
從餐桌上的海帶到水族箱中的綠色小點，藻類似乎在不知不覺間充斥於我們的日常生活中。但你了解藻類嗎？依據目前藻類資料庫（algaebase）中的位階分類，有細胞核的是真核藻類；不具核細胞核的稱為原核藻類。而藻類究竟被...
藻類藍綠菌海藻植物界細胞原生生物界原核生物界藻類分類
劃破寂靜的驚天一響 燃燒、爆炸與氧化還原反應
2021.03.30
劃破寂靜的驚天一響 燃燒、爆炸與氧化還原反應
作者 / 楊水平／任教於國立彰化師範大學化學系，專長為化學教...
616期
燃燒和爆炸都與氧化還原反應脫不了關係，而氧化還原反應依照定義可分為三類：氧轉移、氫轉移、電子轉移。「燃燒」屬於高溫放熱的氧化還原反應，其中的燃燒三要素：可燃物、助燃物、燃點，缺一不可；而「爆炸」則是指燃燒...
氧化還原燃燒氧化劑還原劑爆炸
地震預測的成功與不成，行動與不動
2021.03.30
地震預測的成功與不成，行動與不動
作者 / 陳卉瑄／臺灣師範大學地球科學系教授。
616期
地震在世界各地都造成嚴重的影響，相較於其他種類的天然災害，地震發生時間僅數十至數百秒，是最難以應變和預測的。不過，1975 年發生在中國的海城地震就被預測成功了！這多虧了大地震前的地殼變形、地下水位與氣體劇變...
地震海城地震地震預報
放眼系外行星的新一代望遠鏡：HabEx太空望遠鏡
2021.03.01
放眼系外行星的新一代望遠鏡：HabEx太空望遠鏡
作者 / 林彥興／EASY天文地科團隊主編， 清大理學院學士班，...
615期
觀測與了解系外行星是天文學的重要目標之一。但由於母恆星的亮度高、距離行星又近，現在能夠直接觀測的系外行星相當稀少。未來新一代的太空望遠鏡HabEx將透過它獨特的遮星板擋住母恆星的光線，然後以望遠鏡上頭的各種裝...
天文天文學行星系外行星HabEx天文望遠鏡美國國家航空暨太空總署NASA
弱交互作用與費米理論
2021.03.01
弱交互作用與費米理論
作者 / 張峻輔／清華大學高能理論物理博士、高雄中學物理科教...
615期
弱作用力是四大基本交互作用的其中一種，起源於放射性元素的研究。在19世紀末期，物理學家就已將元素衰變分為α與β衰變，但其中的β衰變卻讓物理學家傷透腦筋，現有的理論都無法完整解釋其產生機制。後續義大利物理學家...
物理費米交互作用弱交互作用β衰變弱作用力四大基本作用力
從數學解析愛情 用向量内積計算感情契合度！
2021.03.01
從數學解析愛情 用向量内積計算感情契合度！
作者 / 林家妤Shark Lin／因為數學成為斜槓青年，進行數學藝...
615期
有沒有什麼好方法可以算算我和他／她之間的契合度？數學向量或許是個好選擇！首先建立一個座標平面，分別將你覺得最重要的兩個因素列在X軸與Y軸，例如在X軸兩端標上北部／南部，而Y軸兩端則是喜歡／不喜歡數學。根據實際...
數學向量向量內積
像鍬形蟲又像天牛 神祕的擬鍬形蟲真面目
2021.03.01
像鍬形蟲又像天牛 神祕的擬鍬形蟲真面目
作者 / 胡芳碩／中興大學昆蟲系大三，《臺灣研蟲誌》主編、網...
615期
你聽過擬鍬形蟲嗎？常被誤認為鍬形蟲或天牛的擬鍬形蟲，在2019 年以前的生態紀錄相當稀少。臺灣昆蟲愛好者林宗儒在人工環境下，成功飼養並繁殖蓬萊擬鍬形蟲，發現擬鍬形蟲幼蟲具有相當特別的肉食性，偏好高蛋白質的食物...
鍬形蟲擬鍬形蟲臺灣微樹皮蟲
從原子學說看 近代科學的運作
2021.03.01
從原子學說看 近代科學的運作
作者 / 蔡蘊明／美國俄亥俄州立大學博士，於麻省理工學院進行...
615期
關於原子的概念，最早可追溯到2000多年前的古希臘哲學家留基伯；隨著科學技術的進展與實驗科學概念的興起，在18世紀時法國科學家拉瓦節奠定了元素的定義，即「物質由不同元素所組成」；現代版原子學說則由道爾頓在19世紀...
原子原子學說質量守恆定律實驗科學元素
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