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總編輯的話

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icon 物理雙月刊39卷5期(2017/10): 藏在邊緣的物理

自今年諾貝爾物理獎頒發給『拓樸相變(Topological phase transition)』和『拓樸物質(Topological matter)』後(2016諾貝爾物理獎相關文章:『2016年諾貝爾物理學獎:相變與拓樸相變介紹』 ,『2016諾貝爾物理學獎:拓樸相變和拓樸物質的理論研究發現』),帶動了讀者對於拓樸材料未來發展及應用的興趣;因此在相隔三期後,物理雙月刊的編輯團隊再次推出『藏在邊緣的物理:拓樸材料』的專文主題。這次將帶著讀者們從最基礎的能帶理論出發,一步步地進入拓樸材料的世界當中。首先,成功大學物理系的張泰榕教授以淺顯易懂的文字,介紹什麼是拓樸材料?什麼又是拓樸能帶理論?並且簡單的說明如何從實驗上進行觀察,進而介紹知名的拓樸材料Bi2Se3及拓樸材料在自旋電子學應用發展之重要性(自旋電子學的相關文章: 『自旋角動量:從愛因斯坦-德哈斯實驗講起』,『磁性薄膜中之磁矩方向操控』)。然而,拓樸材料的研究是一個非常大的領域,除了絕緣體材料外;近期也開始轉往具有拓樸性質的金屬材料;因此,張泰榕教授的文章最末也為讀者們介紹了拓樸金屬。相信讀者們藉由張泰榕教授的文章,可以對拓樸材料有一個全面且概觀的認識。除了拓樸絕緣體及拓樸金屬外,今年下半年轟動物理界的Majorana 費米子在實驗上透過拓樸超導體材料被觀測到。物理雙月刊特別邀請中研院物理所莊天明博士為各位讀者簡單的介紹拓樸超導體理論模型及實驗進展,豐富讀者對於拓樸材料方面的認識。最後,成功大學物理系黃俊榮教授則再回到拓樸絕緣體材料在電子元件上的應用及實驗結果,並點出了拓樸材料將會有助於量子電腦的發展。

在物理新知中,除了有來自Physics Today及APS NEWS的外電報導外,台灣的研究能量也不容小覷!臺灣大學凝態物理中心張玉明博士與美國維吉尼亞大學的研究團隊聯手合作,解開鈣鈦礦太陽能電池能量轉換效率之謎;交通大學電子物理所林志忠教授在研究晶粒躍動對於電子元件的影響實驗上,採用調變-解調方式降低放大器的雜訊並獲得更多無法從其他實驗手法中獲得的微觀物理參數。精彩的『物理研究在臺灣 』,正在告訴所有的讀者們臺灣物理學家的重大研究發現及進展。

『物理』在您的眼中是怎麼樣的一門知識呢?主修『物理』是否就已經決定了未來的就業路很受限?為了讓更多人看見物理人的可能性及未來發展,並了解『物理』這門基礎科學能力培養的重要性,物理雙月刊編輯團隊在5月起啟動了『百款物理人』系列影片計畫,是不是會拍滿一百位不一樣的物理人,這個答案並不確定;但“百款”背後代表的意義是:物理人未來的發展是無限且難以估計!首波,我們推出物理人1號剛好也是本期『物理研究在臺灣』的作者之一,張玉明教授。一般人認為物理學家的研究都離現實太遠且不符合實際應用,張玉明老師做的是雷射光譜的基礎研究,但他成功地把基礎研究中所使用的關鍵技術轉換成實際應用,自行開發出一台又一台可以媲美國外儀器商等級的千萬等級儀器,他笑說他正在為台灣的研究者打造最強的兵器。在訪談張教授的過程中,他談到了物理學家對社會的使命是什麼?讓我們透過張教授的專訪一探究竟。(物理雙月刊YouTube頻道:https://youtu.be/O4LqsfJzQmg


其他的專欄:電磁英雄列傳,觀念物理,紐西蘭科學教育點滴,發現自然之美—諾貝爾物理獎等持續上映中,喜愛這些專欄的讀者朋友們,可別錯過囉!
 

icon物理雙月刊39卷4期(2017/08): 宇宙總有說不完的故事

 本期的物理雙月刊非常的太空!宇宙射線的探測是讓人類了解宇宙中高能量的質子與分散在宇宙中的宇宙塵埃的成分,並且提供觀測反物質存在的證據。物理新知中『用加速器來研究宇宙射線』一文,介紹了瑞士日內瓦近郊歐洲核子研究組織的對撞型粒子加速器運用在研究宇宙射線上的進展。近日,科學家們已經成功地利用重力透鏡來測量恆星的重量,並同時驗證了天體物理學家恆星演化模型的正確性;也間接地由星光偏折的現象證實了廣義相對論,想了解更多可別錯過『如何用光線來幫星星重量?』。

月球,你是怎麼看他呢?月球是否是一個乾巴巴的星球?如果不是,那麼月球上的水從哪裡來?月球已經是一個死掉的星球嗎?許多關於地球的歷史在地質變動與侵蝕中被湮滅,但月球卻是相當完整的被保留下來,透過觀察月球可以幫助人類更加了解太陽系甚至是我們所居住的地球。帶您更進一步了解月球的故事『新鏡鑑古月』。2006 年Michael Brown利用第一代的大視場天文相機發現了大小與冥王星差不多的Eris,間接了否定冥王星是行星的定位,而太陽系的第九行星變成了一個謎團,到底太陽系有沒有第九行星?又該如何界定呢?天文的競賽:探尋第九行星正在我們的天空上如火如荼的展開中。

 人類在宇宙中尋尋覓覓找著除了地球以外,生命可能發生的地方:系外行星。觀測的視野拉出了太陽系以外,離地球更遠了,科學家們該如何進行觀測?物理專文『尋找系外行星的方法』一文中仔細說明了各種方法。

 宇宙中除了行星,恆星及宇宙塵埃外,還有一些來自於地球的訪客(如:人造衛星)及太空人,『觀念物理』專欄,張慧貞老師要來談談『太空任務』中所用到的物理概念,除了「克卜勒定律」、「萬有引力」有關之外,還需連結到「牛頓運動定律」、「功能定理」、「運動學」;透過『觀念物理』專欄可以測試一下自己對這些定律的掌握度喔!

你愛聽音樂嗎?是喜歡搖滾樂還是輕柔的旋律呢?抑或者是像我一樣喜愛在工作之餘來點爵士樂,不論是何種音樂都各自具有風情;這樣的風情卻可以用物理學來一一剖析,這感覺起來有點煞風景,有點破壞了音樂充滿幻想的空間。但透過音樂與物理的結合,也許我們會聽見更美妙的旋律。在『紐西蘭的物理教育點滴』專欄中,坤憲老師巧妙地以『亞得里亞海岸旁的海風琴』為主角,來探討其生成的原因;文中引進了很基礎的『聲波』概念,讓大家彷彿也聽見了海風琴在演奏。

阿文開講:電磁英雄列傳來到了『韋伯』及『亨利』;這兩位物理學家都名字被變成了電磁學中常見的單位,但大多數的學生們卻對這兩個單位不太熟悉。如果改從歷史的角度來重新學習這兩位電磁英雄,也許我們很快就可以記得這是些什麼的單位了!不信嗎?來試試吧!物理歷史的故事還未完,『諾貝爾物理獎』專欄將時間拉回了1913年及1914年代,以輕鬆的文字帶領著讀者了解當年度的諾貝爾物理獎得主及其對物理的重大貢獻。

 好文推薦中,物理雙月刊這期推薦了兩篇非常有趣的文章。一篇是物理雙月刊及台灣許許多多科普平台,雜誌及老師們正在做的『播撒科學的種籽』。文章中提到了“鼓勵研究人員參與群眾運動,去對抗社會中那股普遍不信任科學的浪潮,說起來容易,做起來卻不然。更困難,但卻更具有實質意義的是,如何能讓受有嚴格科學訓練的博士,轉戰其它領域,而在政府部門或私營企業有好的職涯發展,從而發展科學所應有的影響力。”這句話道盡了科普傳播所面臨到的困境及如何鼓勵有志之士投入播撒科學種籽的道路,事實上是需要政府及私營企業一同鼓勵及支持。在另一篇好文推薦則是談到了近年來台灣刮起的一顧創客風,這股風氣也在大學間漫延。當大學們一股腦地紛紛創立創客中心及建立各式創新課程的同時,也許該先了解創客這個概念不單單只是動手做,而包含了『專題式學習』這個中心的思想。『專題式學習在大學間漸受歡迎』一文則說明了『專題式學習』在國外實行所獲的成效及學生的成長;而在文章最後也提到了物理學是否可以與專題式學習結合?專題式學習是否只是工程類等課程的專利?我想這個討論是有趣且值得深思的;歡迎大家一同透過這篇文章來探討。

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