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  • 物理雙月刊 [第45卷3期]:混亂與秩序 : 凝態系統的局域化現象
  • 點閱:109
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  • 作者: 雜誌編輯團隊編
  • 出版社:台灣物理學會
  • 出版年:2023.06
  • 格式:PDF,JPG
  • 附註:雙月刊
租期7天 今日租書可閱讀至2024-07-20

本期內容簡介

總編輯的話

物理雙月刊六月號的主題是局域化(localization)。這是凝態物理的一個重要課題,關心的是一種現象:電子在無序系統中運動時,因無序性而造成其物質波無法以直線進行,而是類似布朗運動,在曲折蜿蜒的路徑上擴散。當無序性超過某個臨界值時,電子的波函數會集中在空間的一個小區域內,而無法擴及整個系統,這就是所謂的局域化現象。我們邀請了林志忠及黃一平教授撰寫專題文章,分別從實驗及理論的角度來介紹這個主題主要的觀念、現象及近年來的進展,希望他們的文章能讓讀者對這個領域有更多的瞭解,從而關注相關研究。


「阿文開講」系列這期介紹的是與諾貝爾物理獎擦身而過的發明家及數學家。首先他聚焦在皮卡德、伍德及克勞德等三位發明家。皮卡德設計出了高空氣球的球形加壓鋁製吊籃,並將之改裝成為能潛到深海的氣泡狀的駕駛艙。伍德開發了伍德玻璃,它對可見光不透明,但對紫外線和紅外光都透明,可用於紫外線照相。伍德除了在光學領域有許多發明,還研發了拍攝聲波和和產生大功率超音波的技術。克勞德發明了克勞德液化空氣系統,可以量產液態氮氣、氧氣和氬氣。他也把他發明的霓虹燈成功地商業化。

曾獲諾貝爾物理獎提名的數學家有兩位,分別是彭加略和希爾伯特。彭加略是第一個將羅倫茲變換中的「局所時」(local time)賦予物理意義的科學家,此外他也是最早看出相對性原理在電磁現象扮演的關鍵地位,和主張質能互換的先驅。希爾伯特之所以被提名諾貝爾物理獎是因為他寫下著名的希爾伯特作用量。我們可以從希爾伯特作用量透過變分法導出愛因斯坦重力場方程式,而且可以將重力和其他古典場論(如電磁場)經由最小作用量原理統一起來。此外他也在量子力學引入著名的希爾伯特空間。

本期皮皮老師談的是「能量是什麼」?能量守恆是物理學中最基本的原理之一,我們在物理中最早接觸到的能量守恆觀念出現在力學系統,隨著物理學家考慮愈來愈多不同的系統,能量的形式也變得更為多樣,特別是熱、質量也都被視為是能量的一種形式,當我們把所有的能量形式都考慮進來時,各種能量可以互相轉換,但其總和保持不變。這樣的演變特別能展現物理學「吾道一以貫之」的特性。

本期的「發現自然之美」談的是1979及1980年諾貝爾物理獎。1979年的諾貝爾獎頒給阿卜杜勒˙沙朗姆、葛拉蕭及溫伯格。他們得獎的理由是「關於基本粒子間弱交互作用和電磁交互作用的統一理論的,包括對弱中性流的預言在內的貢獻」。「電弱理論」與描述強作用力的「量子色動力學」共同構成粒子物理中的「標準模型」。「標準模型」歷經多年鉅細靡遺的實驗檢驗而屹立不搖,可以算是二十世紀最偉大的科學成就之一。1980年諾貝爾物理獎則是頒給了菲奇克羅寧,他們以「發現中性K介子衰變時存在對稱破壞」而獲獎。物理學家發現弱作用不但違反宇稱守恆(P),連由電荷共軛(C)與宇稱反轉組合而成的CP對稱也被破壞了。場論中有所謂的CPT守恆定律,因此CP對稱被破壞表示時間反演(T)對稱也被破壞了。CP破壞在宇宙論中也扮演關鍵的角色,它可以導致宇宙中物質和反物質數量的不平衡,如此「標準模型」才不會與已觀測的結果扞格不入。

最近一陣子有不少關於偏見和歧視的新聞受到許多人的注意。物理上最著名的歧視事件,當屬德國在納粹時期一度以「猶太物理學」來蔑視和攻擊相對論和其他現代物理學的理論。科學必須植基於客觀的觀察、實驗和邏輯推理,而不是個人偏見或信念。抱持先入為主的偏見可能會導致選擇不符合事實的數據或排除某些人的觀點,這必然會阻礙創新和發現。科學給我們最重要啟示是:大自然才是所有科學理論的最終裁
判,在它面前我們必須保持謙卑、破除一切偏見執念。

雜誌簡介
 
物理雙月刊的誕生
物理雙月刊前身為「中華民國物理學會通訊」,為提供本會會員彼此聯絡之用。後因會員深感國內尚缺乏一專門介紹物理發展及新知之刊物,乃於民國68年7月正式創刊,名為「物理季刊」,每三個月出刊一次,並請吳大猷先生特為本刊封面親筆提字。民國76年6月改名為「物理會刊」,每兩個月出刊一次。至民國82年再改名為現在的「物理雙月刊」。
 

物理雙月刊的定位
「物理雙月刊」定位為物理的科普雜誌,希望可以透過國內物理各領域專家 學者為我們的讀者帶來許多有趣、重要以及貼近生活的物理知識,並帶領讀者一探這些物理知識的來龍去脈。透過文字、圖片、影片的呈現帶領讀者走進物理的世界,探尋物理之美。「物理雙月刊」努力的首要目標為吸引台灣群眾的閱讀興趣,進而邁向國際化,成為華人世界中重要的物理科普雜誌。
  • 總編輯的話(第3頁)
  • 物理新知(第5頁)
    • 太陽黑子與它們的週期循環(第5頁)
    • SpaceX星艦如何加速推動天文物理發展(第11頁)
  • 物理專文(第25頁)
    • 安德森局域理論的起源(第25頁)
    • 無序金屬電導圖像的幾個簡單推導(第33頁)
    • 局域化與多體局域化(第39頁)
  • 物理專欄(第45頁)
    • 阿文開講(第45頁)
    • 皮皮老師的物理心得 能量是什麼?(第57頁)
    • 發現自然之美(第63頁)
  • 好文推薦(第71頁)
    • 生物組織作為力學超穎材料(第71頁)
    • 2023年物理年會公共論壇 【正面面對少子化】整理(第79頁)
紙本書 NT$ 150
單本電子書
NT$ 130

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