新知 物理

  • 在亂流中出生的恆星

    恆星從氣體雲誕生的機制至今是個難解的謎;不過,這神秘的面紗一旦被揭開,瞭解形成行星、星系甚至宇宙的奧秘也就不遠了。

  • 腳下乾坤—世足用球背後的物理玄機

    今年夏天,全球各地的足球迷守在電視機前,為世界盃的精采賽事歡呼。在看比賽的同時,你可能會注意到儘管比賽規則沒有改變,球員腳下灰白相間的球跟四年前卻是十分不同。
    這屆的比賽用球由愛迪達負責設計,稱為Telstar 18。傳統的一般足球由12塊黑色五邊形和20塊白色六邊形皮革縫製而成;這次的Telstar 18則是由六片合成材料加熱後融合,因此不需要任何縫線。球的表面有許多微小突起,可以輕易地徒手抓起。除此之外,球的內部甚至藏有晶片,用手機掃描之後可以連結到其他跟足球有關的線上資料。

  • 大氣的季節性標示了外行星存有生命

    基廷(Charles Keeling)近期在美國夏威夷茂納羅亞火山(Mauna Loa, Hawaii)山頂上對二氧化碳所做的量測發現,這種溫室氣體的濃度自從1950年晚期之後數量上增加了30%,而在變化的趨勢上,他們也記錄到了,隨著北半球的樹木和其他植物從開花、繁茂到落葉、冬眠的過程,顯現出的一個波浪狀的季節變化曲線。如果有一個外行星能夠容身生命,而且如果它的轉軸也是傾斜的,那麼它的大氣組成也應該會隨著季節有所變化。那樣子的變化有可能經由遠距光譜法而被偵測得到?

  • 澳洲雪梨攜手美國矽谷推進量子計算之研發

    一家名叫Q-CTRL的公司是由在雪梨大學(the University of Sydney)工作的物理學家們所組成的。這家公司就是被IBM從各個領域中海選挑出的八家新興企業之一。

  • 拯救名畫大作戰︰膠帶撕不掉?把它溶掉吧!

    翹首以待已久的你終於收到2018年4月號的《物理雙月刊》了,你把它放了在桌上,打算待會回來再看,這時,你赫然發現你媽要把它拿了來墊鍋子!

  • 在黑暗中追尋光的男人

    本人1998年在美國康乃爾大學結束博士後研究工作後,隨即返回台灣學術界服務,1998年回國應聘於花蓮東華大學物理系,2000年落腳於台北台灣大學凝態中心擔任助理研究員,並成為第一個進駐凝態物理新館的研究實驗室,倏忽之間已度過了二十年的研究生涯 (1998-2018)。

  • 正子與電子的龜兔賽跑:正子激發磷光強度遠勝電子

    不過引發陰極發光並不是電子的專利。電子的反物質—正子,也有同樣的效果。在德國普朗克離子物理研究所的Eve Stenson和她的團隊,在最新的研究報告中比較同樣能量的電子與正子造成的磷光強度。實驗證實,正子能夠激發更亮眼的發光效應。

  • 首個星系級的重力實驗︰廣義相對論再攻下一城

    愛因斯坦廣義相對論的不敗紀錄又被刷新——有10位來自英美德的科學家在去年(2017)提交論文發表一個用於驗證廣義相對論的星系級實驗結果。

  • 路遙,知碼力的量子電腦

    量子計算能力可能將成為人類的新興超能力。但隨著這股科技熱潮漸漸被過度渲染,有些專家選擇出來踩煞車;他們認為應該要務實的討論量子計算的前景,而不是幻想未來家家戶戶都能有台量子電腦。

  • 令人困惑的質子半徑

    在2010年,Randolf Pohl的團隊以前所未有的精確度測量到質子的大小,但是觀測結果卻使他們困惑了。他們測量出的質子半徑(或是更精確地說,正電荷能夠拓展到多遠)是0.84飛米(注:1 fm=10^15m),比先前所測量出的數據少了0.04飛米。如此看來,質子的寬度似乎少了4%。

  • 腰身柔軟的奈米鑽石

    在奈米尺度下,鑽石展現了驚人的韌性。

  • 凝態物理好難解?凍住人腦凍不住電腦

    在凝態物理的研究中,奇異相變(exotic phases)及層現現象(Emergent phenomena)一直都是炙手可熱的題目,但是傳統的運算方法有個瓶頸:當理論模型中的粒子數量慢慢趨近實際材料,便需要運用到高效能的超級電腦設備,才能夠進行運算,但是此設備造價高昂,對於研究者而言是一個非常大的負擔。

  • 反微中子——解釋宇宙成份的粒子

    微中子的反粒子就是微中子自己?為了解答這個問題,4組科學家埋首探測一個 80 億億億年(8 × 10^25年)一遇的超罕見事件!

  • 追捕神秘的馬約拉納量子位元

    在物理界裡已經快要見怪不怪的事情又發生了:研究人員們又被一個好像存在、又好像不存在的現象吸引住了;這次是一個同時身兼物質與反物質角色的粒子—馬約拉納費米子(Majorana fermions)。有些凝態物理學家覺得他們已經找到這種難以理解的怪獸,但其他人還是有點懷疑。無論如何,微軟(Microsoft)已經開始懸賞馬約拉納費米子,期望有天可以用在量子計算上。

  • 超臨界的過冷水

    X射線散射實驗―通往水那難以捉摸的第二臨界點之路!一個25年前的理論預測了液態水在非常過冷的狀態下也有兩種截然不同的相結構。雖然實驗上已經找到這個兩種液態相存在的可能證據,但是從未直接觀測到相變的現象。

  • 地震?光纖報給你知

    他們將一條四公里長的光纖電纜淺淺地埋在地下20公分處。為了做比較,他們也在同樣的地方埋入地震儀。在一次芮氏強度3.8的地震發生後,他們將光纖上的壓力改變率轉換成地面的加速度後發現和地震儀顯示的強度和相位有非常強的相關性。

  • 以自由電子雷射同調繞射影像術解析水溶液中攜帶藥物之微脂體影像

    微脂體是由脂質所組成,接近球形的囊泡,常被用於營養物質或藥物傳送。臨床上,許多廣泛性的抗癌藥物便是利用微脂體優異的輸送性質,進行輸送。進一步改變微脂體的大小及性質,對於醫療應用及社會貢獻度將具有相當價值。然而,要改進微脂體需要了解其結構及特性,因此則必須透過一些成像方法觀察。然而目前的成像方法在天然的液體環境中要評估脂質體的形狀及尺寸具有相當的難度。

  • 利用定量遠紅外線顯微鏡構築全腦三維化學影像

    三維組織學技術的建立是現代解剖病理學發展的當務之急。辨識組織中不正常的因子對於了解疾病發生原因是必須的。然而目前並沒有可以在體內或組織裡用以偵測這些不正常因子,並將其以高解析度的三維影像呈現出來的技術。

  • 星系未有發現暗物質 首證星系形成未必與暗物質有關

    天文學家一般認為暗物質是星系形成的關鍵。最新刊於《自然》研究發現星系 NGC 1052–DF2 可能沒有暗物質。此發現或首次證明星系形成未必與暗物質有關。

  • Juno 探測器數據助揭開木星風暴下的秘密

    受制於軌道和角度問題,過去所有太空探測器或地球上觀察到的木星,都只能清楚看到木星的赤度區域。木星探測器 Juno 與其他探測器不同,自 2016 年 7 月起在橢圓形軌道上圍繞木星運行。透過分析 Juno 在木星雲層下,約 3,000 公里運行時數據,科學家可逐漸了解木星內部秘密。

  • 一種用噴的材料能夠翻新牆壁而在地震時拯救生命

    添加水泥基底材料層能將建築物非結構部分的砌石牆(masonry walls)變得可彎曲而避免破裂

  • 烏賊球狀水晶體中的漸進式折射率是怎麼變出來的

    “凝膠化(Gelation)維持了頭足類動物眼睛裡的蛋白質密度的變化梯度,這防止了這些動物的眼睛產生像差。”

  • 看見伴隨重力波的光:愛因斯坦相對論再次撼動世界

    2017 年 10 月 16 號,天文學家宣布已經探測到伴隨著電磁輻射的重力波。人類科學史將從此永遠改寫。

  • 2017年諾貝爾物理獎:重力波的探測

    2017年諾貝爾物理獎,一半授與萊納・魏斯(Rainer Weiss),另一半平分授與基普・索恩(Kip S. Thorne)以及巴里・巴里什(Barry C. Barish),以表彰他們預測愛因斯坦的最後預言——時空漣漪,重力波(gravitational wave)——及建立其探測器——位於美國的激光干涉重力波天文台(Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory, LIGO)及位於歐洲的處女座干涉儀(VIRGO Interferometer)——的貢獻。

  • 太空競賽:歐洲太空總署宣佈 2034 年發射三衛星探測重力波

    歐洲太空總署(ESA) 周一於馬德里宣佈,重啟探測重力波的激光干涉太空天線(Laser Interferometer Space Antenna, LISA) 計劃,LISA 亦會是ESA 未來其中一個旗艦級任務。

  • 用加速器來研究宇宙射線

    LHCb實驗利用高能質子與氦原子對撞,為宇宙射線模型提供了實驗數據以供比較。
     

  • 如何用光線幫星星量體重?廣義相對論的實現

    星星有多重?長久以來,人類能夠直接量度其質量的恆星,只有我們的太陽。利用克卜勒行星運動第三定律,代入太陽系各行星的平均公轉軌道半徑和週期,即使是物學新手亦能輕鬆算出太陽質量。

  • 重力波GW170104再證愛因斯坦理論正確 (第三次偵測到重力波)

    美國的激光干涉重力波天文台(LIGO)又再發表論文,宣佈第三次探測到來自雙黑洞結合產生的重力波GW170104。論文通過同儕審查,刊登在 Physical Review Letters。

  • 持續帶來新驚奇的超新星1987A

    美國太空總署發表了對超新星SN1987A長達三十年的觀測結果,發現SN1987A依舊持續活躍,而且似乎是進入了一個新階段。

  • 在重子系統中發現CP不守恆

    LHCb實驗宣佈,他們在b重子系統中首次測量到CP不守恆的現象。