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人類能源新希望？核融合的發展與挑戰
2021.01.01
人類能源新希望？核融合的發展與挑戰
作者 / 周育如／中央大學光電系大三生，遊走於光電、物理、核...
613期
核融合是科學家試圖追尋的能源科技目標，但研發核融合始終面臨著各種技術的挑戰，尤其是能量輸出與輸入的比值仍舊不理想，導致該技術仍未能進行商轉。目前，核融合技術分為磁場控制核融合與慣性控制核融合兩大類，歐美各...
核融合磁場控制核融合慣性控制核融合托卡馬克仿星器
蓋一棟細胞的房子 天然水凝膠材料
2021.01.01
蓋一棟細胞的房子 天然水凝膠材料
作者 / 陳盈潔／清華大學材料科學工程學系副教授。蔡旻均／清...
613期
近年來生物醫學材料的潛在應用市場龐大，有越來越多種材料被研發出來，而天然水凝膠材料就是其中之一。水凝膠的製作方法，可分為物理交聯與化學交聯兩種：物理交聯是指透過氫鍵、凡德瓦力或親疏水力等鍵結方式，產生半永...
天然水凝膠生醫材料物理交聯化學膠聯聚異丙基丙烯醯胺
從花粉發現的古代全球氣候震盪事件
2021.01.01
從花粉發現的古代全球氣候震盪事件
作者 / 吳依璇／臺灣大學海洋所畢業，目前是《滔滔》的編輯。...
613期
氣候暖化可能會造成什麼樣的變化？我們有什麼樣的依據可以猜測？在過去的時間裡，氣候都有高高低低的變化，當氣候快速變化可能會產生什麼樣的問題？2萬年前以來地球的平均氣溫不斷提升，但在這段期間內，卻曾出現至少3次...
氣候仙女木新仙女木事件
物質由何組成？從原子光譜到原子結構
2020.12.01
物質由何組成？從原子光譜到原子結構
作者 / 蔡坤憲／交通大學電子物理所碩士。目前旅居紐西蘭，擔...
612期
從古至今，人們一直試圖找出組成物質的最小單位。從古希臘學者提出的「原子」構想，到19世紀初期科學家觀察化學反應的線索等。而到了20世紀初期，諸多物理學家以實驗的方式提出各自的原子結構。其中，用於分辨化學元素的...
原子元素電子金箔實驗原子核行星繞日模型電磁學理論氫原子模型光譜學化學元素焰色實驗指紋
天文學家的野望LYNX X射線太空望遠鏡
2020.12.01
天文學家的野望LYNX X射線太空望遠鏡
作者 / 林彥興／清大理學院學士班，物理 / 天文物理雙專長，...
612期
在天文的觀測領域中，除了利用可見光之外，探測宇宙中的X射線也是常見的手段之一。但由於宇宙中的X射線會被地球大氣吸收，難以直接在地面上進行觀測，對此天文學家利用衛星將天文望遠鏡發射至太空進行觀測。而正在規畫的...
X射線X射線天文學宇宙LYNX太空望遠鏡X光光譜元素光學系統
實現未來科技生活的樞紐 大數據
2020.12.01
實現未來科技生活的樞紐 大數據
作者 / 曾耀寰／中央研究院天文與天文物理研究所研究副技師，...
612期
近年來，人工智慧是科技領域最熱門的話題之一。但要使電腦能做出如同人腦般的能力，必須倚賴大量的資料進行分析。而為了處理這種「又多又雜」的資料，大數據（big data）也就應運而生。大數據能將看似一盤散沙的資料，透...
人工智慧類神經網路數據巨量資料網際網路摩爾定律積體電路
發現銀河系中心的大質量緻密天體
2020.12.01
發現銀河系中心的大質量緻密天體
作者 / 淺田圭一。松下聰樹。譯者﹔黃珞文。
612期
今（2020）年諾貝爾物理學獎將一半獎項頒發給德國天文物理學家根策（Reinhard Genzel）以及美國物理學家吉茲（Andrea Ghez）。由兩人分別率領的天文團隊都發現了銀河系中心的大質量緻密天體，他們先是利用各地天文台對天...
諾貝爾物理獎黑洞重力位能天文學巴耳末系光譜繞射極限天體運動銀河系可見光大氣自適應光學2020諾貝爾獎
時空的奇異旅程
2020.12.01
時空的奇異旅程
作者 / 卜宏毅／清華大學物理所博士。目前為臺灣師範大學物理...
612期
在愛因斯坦提出廣義相對論後，德國物理學家史瓦西（Karl Schwarzschild）根據相對論找出了史瓦西解（Schwarzschild metric），之後開啟了人類對於黑洞的想像與研究。今（2020）年的諾貝爾物理學獎其中一位得獎者潘洛斯（...
諾貝爾物理獎潘洛斯時空奇異點場方程式事件視界重力囚陷曲面光速2020諾貝爾獎
不只黑洞 羅傑．潘洛斯的科學貢獻與研究精神
2020.12.01
不只黑洞 羅傑．潘洛斯的科學貢獻與研究精神
作者 / 陳宏賓／UniMath創辦人，中興大學應用數學系助理教授...
612期
潘洛斯（Roger Penrose）是今（2020）年榮獲諾貝爾物理學獎的三位科學家之一。除了在黑洞的研究有卓越的貢獻之外，其實潘洛斯在數學領域也有不凡的成就，舉凡潘洛斯三角形和潘洛斯平舖等。而這位傑出的物理學家並非一直...
諾貝爾物理學獎黑洞萬有引力理論廣義相對論事件視界潘洛斯三角形數學2020諾貝爾獎
超級英雄的電影世界有遵守牛頓力學嗎？
2020.11.01
超級英雄的電影世界有遵守牛頓力學嗎？
作者 / 曾賢德／東華大學物理學系副教授。專長為凝態物理實驗...
611期
牛頓提出的三大運動定律能解釋我們生活中的許多力學現象。不論是解釋慣性的第一定律；說明施力效果的第二定律F=ma；還有作用力與反作用力的第三定律。然而，在分析電影《黑寡婦》的預告片後發現，電影裡面的物件卻不見得...
牛頓力學三大運動定律萬有引力加速度慣性定律
最有創造力的物理巨人 菲利普‧安德森
2020.11.01
最有創造力的物理巨人 菲利普‧安德森
作者 / 高崇文／中原大學物理系教授，研究領域為高能物理。
611期
美國物理學家安德森（Philip Anderson）於今（2020）年3月辭世，享耆壽96歲。他從大學時期跟著物理大師弗雷克（John Van Vleck）做研究，取得博士學位後開啟固態物理的研究之路，後續又轉向鑽研超導體及超流體等領域，並...
湧現反鐵磁性磁偶矩量子漲落安德森局部化量子現象BCS理論超導體
沙灘上的薛丁格
2020.11.01
沙灘上的薛丁格
作者 / 查爾斯‧ 安托萬
611期
與同為現代物理學支柱的廣義相對論不同，量子力學並非建立在近乎哲學的大原理上，但相對論卻是建立在同名、彷彿哲學理論的「相對性原理」上。事實上，量子力學奠定在一大串原則上。有些人認為這些只是經驗法則，其真實性...
量子力學相對論波粒二象性量子態粒子物理學量子化學
【快訊】2020諾貝爾物理學獎
2020.10.06
【快訊】2020諾貝爾物理學獎
作者 / 編輯部
2020年諾貝爾物理學獎頒發給英國物理學家潘洛斯（Roger Penrose）、德國天體物理學根策爾（Reinhard Genzel）及美國物理學家吉茲（Andrea Ghez）。以表揚他們對於黑洞形成的理解與發現銀河系中心的超大質量緻密天體的發...
諾貝爾獎諾貝爾物理學獎
想要移民太空？你不可不知的「科氏力」！
2020.10.01
想要移民太空？你不可不知的「科氏力」！
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...
610期
科氏力是一種源自於非慣性座標系的「假想力」。颱風等熱帶氣旋是受科氏力影響的經典例子，隨著區域的不同，氣旋的旋轉方向也有差異。而另一個科氏力常見的說法，就是水槽的水流漩渦方向，相傳南北半球會有不同的漩渦方向...
科氏力颱風非慣性座標系離心力加速度運動
在冰與火的國度—遇見地球第二大鯊魚
2020.09.01
在冰與火的國度—遇見地球第二大鯊魚
作者 / 鄭嵩樺／淡江物理系畢業，現為業餘稀有野生動物攝影師...
609期
在遙遠蘇格蘭的小漁村，外面那片又綠又暗的陰森海域中，出沒一種個性與外表反差超大的巨大鯊魚，牠就是世界上第二大的鯊魚和魚類：姥鯊。我和船長在這片陰晴不定的海域中搜索，直到看見水面上出現三個突出的點點時，我就...
姥鯊鯊魚魚翅鼠鯊目季節保育遠洋帶
飛沫顆粒懸浮的關鍵 從尺寸、面積與體積的關係找答案
2020.09.01
飛沫顆粒懸浮的關鍵 從尺寸、面積與體積的關係找答案
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...
609期
受到疫情影響，為了避免自身或他人口中的飛沫在空氣中停留懸浮，大眾紛紛選擇戴上口罩；天上的白雲明明就是重達數噸的水滴與冰晶，卻可以輕易飄浮在空中；岩漿燈炫麗又曼妙的舞姿原來與瓶子造型設計有關。上述三項看似毫...
口罩COVI-19飛沫傳染重力空氣
閱讀素養升級版─科學閱讀素養
2020.09.01
閱讀素養升級版─科學閱讀素養
作者 / 曾耀寰／中央研究院天文與天文物理研究所研究副技師，...
609期
人類文明之所以能快速躍升，原因在於文字的紀錄，人的情感、經驗與智慧不僅存留在口語相傳，透過文字紀錄才能代代地準確流傳。當經驗和智慧的長久累積，人類文明的才能大步前進。
文明閱讀識字率12年國教核心素養科學
波瀾不息：戴森的科技與人文關懷
2020.09.01
波瀾不息：戴森的科技與人文關懷
作者 / 黃相輔／倫敦大學學院科學史博士，研究興趣是通俗科學...
609期
英裔美籍理論物理與數學家戴森（Freeman Dyson）於今（2020）年2月去世，享耆壽96歲。戴森見證美國物理學在二戰後的蓬勃發展，特立獨行的經歷也使他成為傳奇——他沒有博士學位，也從沒拿過諾貝爾獎，卻在普林斯頓高等研...
戴森費曼物理數學相對論微分方程
我的第一本量子物理
2020.09.01
我的第一本量子物理
作者 / 沙達德．凱德─薩拉．費隆
609期
粒子是什麼?粒子是組成物質的極小單元。打個比方，沙粒是組成海灘的粒子。稍後我們會提到，所有物質都是由非常小的粒子所組成，這些粒子稱為原子。但首先我們必須回來談談光的奧祕。
光粒子波反射繞射折射光波電磁現象電磁波馬克士威牛頓
這世界上有鬼嗎？用粒子物理學分析超自然力量
2020.08.01
這世界上有鬼嗎？用粒子物理學分析超自然力量
作者 / 鄭宜帆／清華大學通識中心兼任助理教授。
608期
若用物理學來談「鬼」，它是否跟世界萬物一樣由原子構成，且因為帶電粒子的電磁作用而被看見？如果是這樣，那我們印象中鬼飛天穿牆的超自然力量，就超過了現在所知的物理法則。
科學物理學超自然原子電磁波帶電粒子電磁交互作用
量子的開端─普朗克的黑體輻射研究
2020.08.01
量子的開端─普朗克的黑體輻射研究
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...
608期
19世紀末，黑體研究出現許多古典物理學無法解釋的問題，而德國物理學家普朗克（Max Planck）導入量子的概念，從熱力學第二定律出發，建立普朗克黑體輻射公式，並催生出影響物理界深遠的量子論。
黑體輻射瑞立－金斯理論紫外災變熱力學第二定律能量
能量不連續？黑體輻射打開量子力學的大門
2020.06.01
能量不連續？黑體輻射打開量子力學的大門
作者 / 蔡坤憲／交通大學電子物理所碩士。目前旅居紐西蘭，擔...
606期
19世紀末，當電磁學的研究趨於完備時，物理界才驚覺過往的古典物理仍有諸多問題無法克服，包含黑體輻射與光電效應。兩項研究在科學家的努力下，成功修正人們對於光與能量的理解，能量從過往人們認定的連續性質，轉變為能...
光黑體輻射量子力學物理學黑體電磁波空腔輻射維因位移定律
太陽系旁有黑洞？第九行星之謎
2020.06.01
太陽系旁有黑洞？第九行星之謎
作者 / 陳明堂／中央研究院天文所研究員，臺灣黑洞團隊發起人...
606期
太陽系是否存在第九行星呢？由於觀測的難度非常高，因此第九行星的存在與否始終未有定論。雖然如此，卻依舊澆不熄科學家的探究精神，有學者根據霍金的理論大膽猜想，這顆行星可能是宇宙太初時刻就形成的黑洞。如果假設成...
海王星外海天體第九行星太陽系黑洞重力塌縮事件視界
宇宙中的噴火槍—黑洞噴流影像現蹤跡
2020.05.01
宇宙中的噴火槍—黑洞噴流影像現蹤跡
作者 / 陳明堂∕中央研究院天文所研究員，臺灣黑洞團隊發起人...
605期
去（2019）年，臺灣黑洞團隊與事件視界望遠鏡（Event Horizon Telescope, EHT）公布第一張黑洞照片。一年後，他們雖然沒有呈現新的黑洞照片，卻推出一張所未見的黑洞噴流影像。黑洞噴流如同兩隻金魚的發光體，起初讓研究...
黑洞噴流黑洞耀變體類星體EHT事件視界望遠鏡3C 279室女座春季大三角
航向火星—失之毫釐差之千里的太空探險
2020.05.01
航向火星—失之毫釐差之千里的太空探險
作者 / 陳英同∕中央大學天文研究所碩士、博士，現職中央研究...
605期
長久以來，人們好奇於天空中的天體與其運行，而火星，對於人類更有種特殊的吸引力。 雖然現今已進入太空探險時代，人們對於如何安全成功的探測太陽系已經有了長足進步，不過所有的太空任務仍然有相當的風 險。因此，...
火星火星探索火星探測太空太空探索太空觀測火星探測車新視野號
探索火星地理—南半球的特殊地形與季節性風向
2020.05.01
探索火星地理—南半球的特殊地形與季節性風向
作者 / 簡正忠／中興大學物理系兼任助理教授。
605期
火星表面存在著太陽系特有的地形景觀，尤其是南半球的Cryptic Region，在不同季節時呈現出不同的地形。春季時，溫度慢慢升高後，地上出現一個個孔洞加上噴發出的塵埃所形成的尾巴稱為「Spider」地形，透過這些塵埃噴發堆...
火星星球奧林帕斯火山水手號谷地形蜘蛛狀結構
走路到底作不作功？從身體運動及姿勢看走路力學
2020.05.01
走路到底作不作功？從身體運動及姿勢看走路力學
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...
605期
中學的物理課學過，當施力與位移方向垂直則作功為零。當等速走在平坦路面時看似沒有作功，但雙腿卻會感到疲憊似乎與理論不符。事實上，人體走路的過程中，身體的重心會因雙腿的甩動而上下擺動，所以重力還是有作功。每當...
走路功能定理物理力學作功外力質心平行位移重力重心位移
宇宙是靜是動？愛因斯坦宇宙的修正史
2020.05.01
宇宙是靜是動？愛因斯坦宇宙的修正史
作者 / 張峻輔／清華大學高能理論物理博士、高雄中學物理教師...
605期
1916年夏天，也就是發表廣義相對論的隔年，愛因斯坦應老朋友，物理學家勞倫茲（Henrik Lorentz）與埃倫費斯特（Paul Ehrenfest）的邀請至荷蘭的萊頓大學（Universiteit Leiden）講學，從而結識荷蘭天文學家德西特。
愛因斯坦宇宙相對論廣義相對論天文重力場靜態宇宙模型
「黑」的新境界
2020.05.01
「黑」的新境界
作者 / 劉廣定／臺灣大學化學系名譽教授。
605期
本文要談的「黑」，不是指當下流行話語裡的「黑」，也不是指政治行為上的「黑」，而是從物理科學的觀點來說一下傳統的「五色」──紅、黃、藍、白、黑中的「黑」這種色彩。
物理科學顏色色彩波長可見光
有人在家嗎?嘗試敲響外星人家門的SETI@home
2020.04.01
有人在家嗎?嘗試敲響外星人家門的SETI@home
作者 / 曾耀寰／中央研究院天文與天文物理研究所研究副技師，...
604期
人類不斷在無垠的宇宙中尋找類似自己的生物體，雖然機會十分渺茫，卻始終澆不熄外星愛好者對於未知領域的熱情。20多年前啟動的 SETI@home計畫，讓普羅大眾也能與科學家並肩作戰，一同找尋外星文明。如今SETI@home即將結...
宇宙外星人SETI@home螢幕保護程式碳氫氧天文學天體電波訊號宇宙動物園
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