歷史 物理

  • 先知的眼淚(下)

    上一回阿文提到蠻社之獄的背景以及簡單介紹了蘭學,接著要談的是它的近因。

  • 先知的眼淚(上)

    在1810年出版了一本物理學手冊,名為《窮理通》八卷,主要集合十三本荷文書籍寫成。內容包含天文、宇宙、物理学、地学、地理学、化学等等。裡頭居然也有天王星的資訊呢,不過倒是搞錯了土星與天王星衛星的數目。

  • 走了四千萬步的男人

    上回阿文開講介紹了Arago,提到他在1806年參與了法國測量子午線的任務,他作夢也沒想到,同時在地球的另一端,還有一個團隊正在做一模一樣的事!
    更驚人的是推動這個任務的負責人不是像Arago 這種活蹦亂跳的年輕人,而是已經把家業交給兒子的六旬退休老翁! 這位東方傳奇人物是誰呢? 他叫伊能忠敬。他的測量任務不僅完滿結束,還留下一份大禮給後世,就讓阿文我來好好地介紹這位一代奇人。

  • NMR之父: 拉比 (下) 推動科學國際合作的推手

    阿文開講上回介紹自己的祖師爺伊西多·艾薩克·拉比(Isidor Isaac Rabi) 如何一路奮鬥,從安身於紐約郊區的猶太移民變成諾貝爾獎得主。隨著世局動盪,拉比也從一介學者逐漸晉身於權力核心,成為美國學界的領導人物之一,甚至成為推動科學國際合作的重要推手。這一切都要從二戰談起。

  • 熱愛物理的總統閣下

    柏拉圖在他的對話錄"共和國"中曾大放厥詞,聲稱哲學家最適合擔任國家的領導者,不過事實上,哲學家皇帝似乎未曾成真,倒是少見地有一位物理學家在風雲際會下當過短暫的共和國的元首,不過比起他生平其他的事蹟,當上元首這件事對他還真是小菜一碟。他是誰呢? 就是法國科學家Dominique François Jean Arago (一般簡稱為François Arago)。其實在"阿文開講"的專欄中,他已經出現好幾回了,只是在前幾篇他只是配角,今天就讓阿文我來細數他一生的傳奇。

  • NMR之父: 拉比 (上) 一個猶太移民的美國夢

    阿文開講上回提到拉莫爾進動,順便提到了核磁共振(NMR)以及核磁共振成像(MRI),其實發明核磁共振的正是阿文的祖師爺(嚴格地講,是阿文的指導教授的指導教授的指導教授的指導教授啦)。就讓阿文這個不成才的徒孫來介紹這位稱得上傳奇人物的祖師爺,伊西多·艾薩克·拉比(Isidor Isaac Rabi) 給大家認識認識,阿文也順便沾點光!

  • F計畫

    上一回的阿文開講提到理化研究所在二戰時秘密從事原子彈研究的"二號研究",這個"二號"是由於核心人物仁科芳雄的頭文字に與"二"一樣的發音。這一回阿文要來開講的則是由日本海軍所主導的F計畫。嗯,這個F可不是考被試被當掉的F,而是核分裂的Fission的頭文字F。這個計畫的核心人物,說來跟臺灣也頗有淵源,不知算不算是臺灣之光?他就是京都帝國大學的荒勝文策教授。

  • 一身滿是劍橋魂之斯托克斯爵士

    講起劍橋,浮上腦海的不是被蘋果砸到頭的牛頓,就是提出黑洞會蒸發的史蒂芬‧霍金。這兩位都是劍橋大學的盧卡斯數學教授(Lucasian Chair of Mathematics) ,而且都做了三十年以上,牛頓做了三十三年,霍金做了三十年。但是在這個職位做最久的,卻是相對來講名氣不大的喬治·加布里埃爾·斯托克斯(George Gabriel Stokes),他擔任盧卡斯數學教授達五十四年之久。

  • 魂斷吉落丁的天文學家

    1789年六月二十日,巴黎近郊凡爾賽飄著雨,看來只是個尋常的周六早晨。但是三天前剛把三級會議改成國民議會的眾多第三階級代表可不這麼認為。事實上這個三級會議從一開始就山雨欲來風滿樓。胖路易山窮水盡,居然召開這個停開一百六十四年的老古董會議。這是怎麼一回事呢?

  • 巴斯的天空

    每次想到巴斯,總覺得那裡的天空一定是灰矇矇,正滴著雨的模樣。這個印象應該是來自珍.奧斯丁的小說“勸服”中的一幕。女主角Anne Elliot 跟她姐姐在逛Milsom 街(你相信嗎?2011年這條街還被選作英國最時髦的一條街呢!) 遇到一陣西北雨,躲到Molland’s (一間出名的糕餅鋪,聽說那裡的杏仁餅是人間美味!) 躲雨時,與男主角Wentworth 艦長不期而遇,再度重逢,男主角驚訝之餘對著Anne 說:“雖說我昨天才剛到巴斯,但我可是做了萬全的準備,瞧,(指著他手上的新傘),你要是堅持要走,就請拿著這把傘吧!”大概是這段情節太過生動,讓我產生巴斯老在下雨的錯覺。

  • 英法千年恩仇錄之海王爭霸戰

    上次提到當年英法兩國為了爭奪海外殖民地,先後蓋起天文台,目的都是為了繪製更精確的航海圖,好讓自己的艦隊能在海上發威。七年戰爭 (1756-1763) 大英帝國大獲全勝,法國在巴黎和約中被迫割讓整個加拿大給英國,並撤出印度,英國搖身一晃,成了海外殖民地的霸主。然而福禍相倚,英國把戰爭的開銷轉嫁在北美殖民州身上,引起了當地居民的不滿。就在七年戰爭之後13年,北美十三州就爆發獨立戰爭。法國出人出錢,硬是要讓英國痛失一個重要的殖民地。只是高昂的戰爭費用卻讓法國政府差點破產,狗急跳牆,胖路易把腦筋轉到享有不必繳稅的貴族與僧侶頭上,不料擦槍走火,爆發了大革命!法國大革命爆發後,英國收容了一堆貴族,更成了法國最死硬的敵人。拿破崙為了扳倒英國這個宿敵,搞出史上極惡的大陸封鎖令,想要對英國進行全面性的經濟封鎖,結果為了懲罰偷偷跟英國眉來眼去的俄羅斯,拿破崙霸氣揮軍俄國,卻遭到毀滅性的打擊。拿破崙雖然一度退位被放逐到厄爾巴島,卻又奇蹟式地溜回巴黎,展開百日天下,最終還是飲恨滑鐵盧,敗在威靈頓指揮的英荷普聯軍之下。英國跟法國一路從陸地打到海上,後來居然打到天上去了!這是怎麼回事哩?請聽我慢慢道來:

  • 英法千年恩仇錄之兩個天文台的故事

    阿文去年休假,在德國待了三個月。適逢滑鐵盧戰役兩百周年,特地跑去了滑鐵盧戰場憑弔一番。而比利時政府更是在兩百周年當天 (六月十八日) 在滑鐵盧戰場安排了戰爭實境秀呢! 想一想,英國與法國還真是歡喜冤家,從1066年諾曼第公爵踏上英國國土的那一刻起,兩國的恩恩怨怨就糾纏不清。如果要細數英法的千年恩仇錄,那等於讀半部西歐史了。其實除了兵馬干戈交鋒之外,這兩個科學大國在科學方面的競爭,也是班班可考,其間牽涉的恩怨情仇,絕對不輸灑狗血的八點檔連續劇。且讓阿文從格林威治天文台與巴黎天文台這兩個天文台講起吧!

  • 天問?問天?

    生長在臺灣的我們對地震向來不陌生。但是歷史上哪一次地震對人類文明影響最大呢?恐怕非1755年里斯本大地震莫屬。因為那一次的地震不僅差點震垮葡萄牙這個老牌的殖民帝國,引發了最早的地震學研究,更讓方興未艾的啟蒙運動得到一個施力點,憾動了西歐傳統宗教道德合一的傳統。特別是這場大地震深深地吸引了一位年輕普魯士學者的目光,我們依稀可以在幾十年後他精心完成的哲學體系中聽到這場大地震的餘音。請聽我慢慢道來…。

  • 重力波的前世今生 (下)

    上回提到在經過一番曲折之後,關於重力波的存在與否似乎已經塵埃落定。接下來幾年,物理學家不是被叫去做大規模毀滅性武器,(就是原子彈啦) 就是被找去做雷達,算波導。一時間重力波的問題似乎不再吸引科學家的注意。但到了戰後,愛因斯坦的助手Nathan Rosen 在1955年再次捲土重來。這一次他宣稱重力波就算存在,也無法傳遞能量。換句話說,重力波是量不到的。話說Rosen這個聽起來頗為奇怪的說法根據為何呢?

  • 重力波的前世今生 (上)

    二月十一日正式地宣佈他們量到重力波,雖然在網路上這個謠言傳了快半年,但是還是造成一股熱潮。這個發現意義重大。它一方面證實了重力波的存在,另一方面證明了黑洞的存在。黑洞與重力波的理論根據都是去年剛風光過完百年大壽的廣義相對論。但是各位要是以為當年愛因斯坦寫完廣義相對論,順便就寫出重力波,然後放著等了一百年,那可是大錯特錯了。愛因斯坦在重力波存在與否的這件事,其游移不定的程度不輸給那位喃喃自語〝To be or not to be, that is the question〞的哈姆雷特王子。更有趣的是重力波這個詞竟然是在廣義相對論問世前就有了!就讓我們來一探重力波的〝前世今生〞吧。

  • 變天啟示錄之親愛的,我在敵國篇:發現中子的查德威克

    一九一四年六月二十八日塞拉耶佛的那兩聲槍響,改變了千萬人的人生。四個帝國在四年內相繼瓦解,歐洲四處烽火,多少大好頭顱葬送在砲火下。西線戰壕的苦戰更讓百萬壯者轉乎溝壑,時至今日,歐洲人還以”大戰”(Great War)來稱呼這場血腥異常的大災難。怪。一夕之間,風雲變色,真叫人無所適從啊。

  • 諤諤雙士:原子彈的故事

    史記商君列傳中說:『千人之諾諾,不如一士之諤諤。』的確,要獨排眾議絕非易事。如果你是身在異鄉,還是難民,那就更加地困難了。然而在二戰末期,
    我們看到兩位勇士敢冒大不韙,面對庇護自己的強權,他們依然直言無諱,努力阻止人類史上第一次大規模毀滅性武器施加在平民身上。雖然他們失敗了,但是他們大無畏的身影,深深烙印在後人心中。他們就是James Franck 與Leo Szilard。

  • 理研的故事之明治的物理學家

    暑假拜訪了位在東京附近的理化研究所,(全名是「國立研究開發法人理化學研究所Institute of Physical and Chemical Research」簡稱「理研」或「RIKEN」) 。一般大眾大概只知道前陣子發生該所研究員小保方晴子的STAP細胞醜聞,導致理化學研究所再生中心副所長笹井芳樹自殺。但是對唸物理學的阿文來說,RIKEN 是塊不折不扣的金字招牌。因研究量子電動力學而得到諾貝爾物理獎的朝永振一郎就是在這裡展開他的研究生涯。這幾年日本物理學家接連拿到諾貝爾物理獎,讓周遭的其它亞洲國家猛流口水。理研算是日本近代物理學開端的一個最好見證,追溯源頭可以讓我們一窺日本成功經驗的要訣。

  • 理研的故事之浴火重生的鳳凰

    上一回提到理化研究所的開創期。開創的人物都是成長於明治時期然後在大正時期建功立業的奇人異士。但是隨著時代的演進,日本的物理學也邁入新的階段。這個時期的關鍵人物就是人稱『日本原子物理之父』的仁科芳雄。

  • 電磁英雄列傳之一:庫侖

    阿文以前在上大學一年級下學期的普通物理的時候,最喜歡考電磁學的各種單位了。因為電磁學裏頭單位特別多,彼此的關係又錯綜複雜,學生往往無所適從,索性通通留白,讓一口氣要改近百份的阿文來講,頓時省了不少力氣。(這算是教授的逆襲嗎? 哈哈哈!) 不過話說回來,如果能將電磁學的各種單位都弄得一清二楚,那也等於將電磁學的各個基本定律都學起來了。其實這些電磁學單位大都是以發現相關物理定律的物理學家來命名,像是庫侖、伏特、安培、法拉第、韋柏、高斯、特斯拉、亨利、歐姆……等等都是。這些能留名青史,還能在數百年後陰魂不散地造成學生的困擾的大人物們,其實各自有著精彩的人生故事,阿文準備好好地介紹這些創造電磁學的前輩們的生涯故事,希望能讓莘莘學子們至少對這些人名有些印象,普物考卷不要留白!
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  • 電磁英雄列傳之二:伏打

    接著這一回要接著介紹的是發明電池的義大利科學家伏打。電壓的單位伏特就是以他的名字來命名。至於為什麼伏打變成伏特呢? 其實是因為英國科學家Josiah Latimer Clark跟Charles Tilston Bright在1861年提議用前輩科學家的名字當做電磁學的單位時,依英語的發音習慣把Volta給簡化成Volt,把後頭的母音給拿掉了。(有注意到用義大利文唱歌劇特別好聽嗎?那是因為每個字都是母音結尾的關係啦) 1881年國際電工委員會的前身英國電氣工程師協會(IEE)正式採用Volt當做電壓的單位,一直沿用至今。雖說每個學生都學過電壓的單位是伏特,對伏打的生平卻大概所知有限,就讓阿文好好地介紹一番吧。

  • 電磁英雄列傳之三:厄斯特

    \接著上場的是...一位來自丹麥的哲學家!雖然他在物理、化學、乃至教育,甚至文學都卓然有成,然而仔細審視他的各項成就,並非隨性為之,而是遵循著一個特定理念而成。所以稱他是哲學家應該是最恰當的吧。他就是發現電流生磁的漢斯‧克海斯提安‧厄斯特(Hans Christian Ørsted)。

  • 電磁英雄列傳之四:安培

    上一回的電磁英雄列傳提到了丹麥科學家厄斯特發現了電流生磁的現象。但是真正將這個現象成功地用數學公式表達,還是要靠兩位法國數學教授跟一位法國軍醫。他們的人生也反映出大革命前後法國的變化,更精確地說,從啟蒙運動那個理性樂觀的世代轉換到在保守與激進搖擺不定的徬徨世代。而科學也不再是貴族沙龍的茶餘飯後,而變成才智出眾之士的終身志業。就請各位聽阿文娓娓道來。

  • 電磁英雄列傳之五:法拉第(上)

    這一回要來寫一個家喻戶曉的人物,法拉第。他的人生簡直是從狄更斯小說中冒出來的傳奇故事: 出身寒微、個性善良的主人翁,憑著毅力與熱誠,得到眾人的喜愛與幸運之神的青睞,即使遇到嫉妒的眼光,碰到惡棍的阻擾,但主角總能逢凶化吉,最後結局皆大歡喜。所以法拉第的生平往往被寫成勵志小說,這也是法拉第人氣高居不下的原因。但是阿文倒是想趁這個機會,藉著法拉第好好地來介紹工業革命如何改變科學的面貌。

  • 電磁英雄列傳之五:法拉第(中) 光電磁的魔術師

    聽說咱們臺灣的基礎研究的預算,今年又要狠狠地被砍一番,不禁想起法拉第這位一生游走在基礎研究與應用科學的科學家。他可是惟一得過兩次Copley獎章的物理學家哦。(Copley獎章是皇家學會不分領域所頒發的最高榮譽)且讓我們來看看,法拉第這位光電磁的魔術師在玩什麼戲法?

  • 電磁英雄列傳之五:法拉第(下) 新時代的普羅米修斯

    工業革命之後,科學與社會的互動變得比以前更密切,而科學家不僅要焚膏繼晷地探究自然的奧妙,還要將科學的新知轉換成大眾熟悉的語言,甚至要幫社會解決問題,簡直成了希臘神話中那位教會人使用火的普羅米修斯了。綜觀法拉第的一生,在普及科學方面可是說是開風氣之先,此外他還運用他的科學知識幫助社會處理礦災,燈塔甚至發臭的泰晤士河。說他是維多利亞時期的普羅米修斯毫不為過呀!

  • 電磁英雄列傳之六:韋伯

    十九世紀電磁學的發展可以看成是一場歐洲各國的競賽,只是上場的不是身健如飛的運動健將,而是皓首窮經的學者。這一回要來介紹的是日耳曼的選手,喔,不!是德國的物理學家韋伯,雖然他的知名度遠遠不如之前介紹的幾位"電磁英雄",然而他的研究對電磁學的發展,曾扮演舉足輕重的角色,同時他也是原子論重要的一位先驅,他的人生故事也是相當精彩,所以請各位看官耐著性子,待我慢慢道來。

  • 電磁英雄列傳之七:亨利

    阿文有幸曾在美國東岸馬里蘭州待過五年半,記得剛到馬里蘭的College Park時隔天就跑到附近的美國首都,華盛頓特區著名的Mall參觀。印象最深的是其中一棟看似歐洲中世紀城堡的建築。一問之下才知道是史密森尼學會的總部。建築物前還有一尊銅像,不過阿文當時只喜歡跑進隸屬史密森尼學會的華盛頓國家畫廊欣賞各時期的西洋繪畫,對這尊銅像到底是誰從沒放在心上。在馬里蘭當博士生的時候,雖然不時遛達跑去國家畫廊看畫,順便到鄰近的China Town吃碗海鮮炒麵打打牙祭,對其它附近的博物館向來是興趣缺缺,直到最近寫起電磁英雄傳才赫然發現,原來那尊立在”古堡”前銅像原來正是本集的主角:約瑟夫.亨利。他是史密森尼學會的首任會長,但是讓他真正青史留名的是他在電磁學的各種貢獻。其實比起法拉第,亨利毫不遜色,然而不知為什麼他的知名度在美國之外相對地低,大家頂多只知道電感的單位叫亨利,至於亨利是何許人也恐怕大家也不甚了了,就讓阿文好好地將他的豐富人生做個介紹吧。

  • 電磁英雄列傳之八:歐姆

    阿文每年都要擔任大學甄試的口試委員,有一年一時興起,要看看學生是不是如傳說中把物理當成國文唸,就故意問學生:A代表電壓,B代表電流,C代表電阻,請問A,B,C關係為何?居然絕大部份的考生都愣住了,等我講出V=IR之後,個個卻如夢初醒,一付原來如此的神情。看來,咱們大部分高中生真的是把物理當做國文讀,難怪只要一提到物理,學生們通常一付避之惟恐不急的模樣。話說這條每個學生背得如此滾瓜爛熟的歐姆定律,是德國科學家歐姆所發現的,連電阻的單位都叫做"歐姆",甚至早期的電導的單位叫"姆歐" 就是把歐姆倒過來呢(Mho,現在改用西門子Siemens,縮寫「S」了)。這個順著叫、倒著叫都通的人物是何許人也? 說來你也許不信,沒多少人知道。其實歐姆的人生簡直是一篇充滿挫折與失敗的血淚史。阿文不擅長寫勵志文,但是回首自己走過十多年的學術生涯,對歐姆的人生還真是充滿共鳴,就請各位看官,耐著性子看下去。