太空天文

敬邀一睹地球轉動——傅科擺首次公開演示

哥白尼於 1543 年臨終前發表日心說後,原本沒人相信。經過後來伽利略、克卜勒、牛頓等人的努力,使得日心說模型完全符合各種天文觀測,又有明確的科學原理,到了十八世紀,人們才終於接受地球真的在轉動。 然而這純粹是理性思維的結果,並不是有什麼方法讓人真的能察覺到地球的轉動。因此當 1851

Read More »
人物

伽利略與日心說

1610 年 3 月,伽利略出版《星際信使》,書中繪製他用自製的高倍望遠鏡觀測到的天體,包括月球崎嶇不平的表面,以及木星的四顆衛星等等,顛覆了亞里斯多德的主張,天界並非如他所說完美無瑕,有些天體也不是繞著地球轉。 半年後,伽利略再把望遠鏡瞄向金星,原本只是夜空中的小亮點,如今在望遠鏡中竟顯現出和月亮一樣的盈虧變化。奇特的是,金星不像月亮那樣始終大小如一,而是盈的時候小,虧的時候大。顯然金星與地球的距離時近時遠才會這樣,因此它的運行軌道肯定不是以地球為圓心,伽利略斷定唯一的可能就是金星繞著太陽轉。

Read More »
科學

2022 年十大科學里程碑

2022 年就要過去了,我也來回顧一下今年的十大科學里程碑吧。這份名單只是按我個人所感受的衝擊度來挑選,可能與其它媒體不盡相同,裡面太空天文占了四項、生物醫療三項、人工智慧兩項、能源一項。排列順序不代表重要性的大小,我只是先將同類別放一起,再按時間順序排列。 一、 詹姆斯·韋伯太空望遠鏡 (JWST)

Read More »
化學

以法國為名的化學元素

阿根廷的國名源自銀的化學元素名稱(拉丁文),但人家法國可是有兩個化學元素以它為名。 話說門得列夫於 1869 年發表元素週期表後,大膽推測凡是空格處,應該都有某種尚未發現的元素。1871 年,門得列夫明確預言鋁下方那一格的元素性質:原子量

Read More »
歷史

阿根廷國名的由來

你有注意到阿根廷的國名 Argentina 和銀的化學元素名稱 argentum 很像嗎?沒錯,銀的拉丁文正是阿根廷國名的由來。

Read More »
電腦科學

雷達、水銀延遲線、馮紐曼架構

當布萊切利莊園的團隊為了破解德軍新型加密系統「鋸鰩」,秘密地在 1943 年底開發出史上第一台可程式化的數位電子計算機——「巨像一號」(Mark 1 Colossus)

Read More »
歷史

奇謎與炸彈、鋸鰩與巨像——可程式化數位電腦的誕生

上一篇〈比圖靈更早破解奇謎機的人〉寫到,最先破解奇謎機的其實是波蘭數學家瑞耶夫斯基,而不是圖靈。不僅如此,由於納粹後來又變更加密方式,結果圖靈設計的炸彈解密機用不到兩年就失去作用,最後破解密碼的是另外由別人設計的「巨像」(Colossus) 電腦,而這也成為史上第一台可程式化的數位電腦。 萬一波蘭人的炸彈機不管用 1939 年七月,英國應邀前往波蘭密碼局,得知三位波蘭數學家已經破解奇謎機後,隨即招募語言學家與數學家進駐布萊切利莊園,秘密展開破譯德軍密電的工作。

Read More »
人物

比圖靈更早破解奇謎機的人

奇謎機登場 1918 年第一次世界大戰結束,隔年在協約國的共識下,長期被俄羅斯、普魯士、奧地利三國瓜分,已亡國 123 年之久的波蘭,終於得以復國。然而,波蘭又和剛從帝制變成共產國家的蘇聯打了兩年仗,才能確立領土。慘痛的歷史教訓讓波蘭不敢鬆懈,深恐宿敵蘇聯與德國仍不甘心,因此特地成立密碼局,以掌握這兩個鄰國的動向。

Read More »
物理學

從量子貨幣到量子密鑰

「量子資訊就像夢中的資訊,當你試圖描述你的夢時,也改變了你對它的記憶,因此最終你忘卻了原來的夢,記得的只是你對它的描述。」 ——班奈特 (Charles Bennett) 上一篇提到威斯納

Read More »
人物

開啟量子加密的人

長久以來,偽鈔的問題一直無法解決,發行銀行只能藉由精細的雕工、特殊的紙張、墨水,或是加上雷射標籤等技術上的門檻,來防範歹徒製造偽鈔。然而這些設防畢竟都在鈔票上,理論上歹徒還是可以做出就連銀行都難辨真假的偽鈔。那麼,是否有可能做出絕對無法被仿冒的貨幣?這篇所要介紹的史蒂芬·威斯納 (Stephen Wiesner) 便想出了這麼一個方法,而這個方法後來便成為量子加密,乃至量子資訊科學的濫觴。 求學過程

Read More »
物理學

為什麼不能用量子纏結進行超光速通訊?

根據量子理論,兩個纏結的粒子不管相距多遠,當一個粒子的狀態確定的當下,另一個粒子的狀態也就決定了,這「鬼魅般的超距作用」是不受光速限制的。既然如此,那麼我們可以利用量子纏結,以超越光速的速度來傳送訊息嗎? 答案是不行。為什麼?為了避免大家打瞌睡,我且用人物對話的方式來說明。 總統:「博士幹得好,你們用實驗證明愛因斯坦是錯的,現在我們可以用量子纏結進行超光速通訊了吧?」 博士:「總統先生您誤會了,實驗只證明愛因斯坦的隱變數假說是錯的,量子纏結不具定域性,但是並沒有推翻相對論所說的光速極限。」 「什麼,你們不是說就算兩個光子相隔地球和火星這麼遠,地球的光子變怎樣,火星的光子瞬間也會變那樣嗎?這樣的訊息傳送不就超過光速?」

Read More »
人物

他證明愛因斯坦錯了,一生信念也垮了;五十年後他獲得諾貝爾獎

上一篇在介紹貝爾不等式時,提到貝爾屬於古典陣營,為了駁斥哥本哈根詮釋所說的:這世界沒有客觀實在也不具定域性(定域性的意思是作用力的影響僅限於一定範圍,而且傳遞速度無法超過光速),才想出貝爾不等式,可以證明愛因斯坦所說的隱變數的確存在。沒想到結果卻適得其反,後來量子纏結的實驗結果都違反貝爾不等式,反而推翻隱變數的假設,證明量子纏結確實有「鬼魅般的超距作用」。 本屆諾貝爾物理學獎得主之一的克勞澤 (John Clauser) 就是最早進行實驗的人,而他原來也走過和貝爾相同的路……。

Read More »
人物

史上唯一「搞笑諾貝爾獎」與諾貝爾獎的雙料得主

2022 年搞笑諾貝爾獎(Ig Nobel Prizes)的得獎名單公布了,這些研究果然一如既往地令人訝然失笑,例如「失去尾巴而導致便秘是否會影響蠍子的交配?」、「人們會用幾根手指轉動不同尺寸的旋鈕?」、「從古馬雅陶藝罐上的圖案證明馬雅人用酒精等進行灌腸的儀式」、……等等。 這些研究看似荒誕,但研究者可都相當認真,而且他們從異於常人的角度發想,往往也帶來發人深省之處,而其實這也是搞笑諾貝爾獎最初設立的本意。事實上,過去就有一位搞笑諾貝爾獎得主,後來真的拿到了諾貝爾物理獎。

Read More »

張瑞棋

清華大學工業工程系畢業,美國西北大學碩士。浮沉科技業二十載後,賦閒在家閱讀寫作。已出版《蕭克利與八叛徒》及《科學史上的今天》二書。

掀起晶片革命的天才怪咖:蕭克利與八叛徒
科學史上的今天:歷史的瞬間,改變世界的起點

標籤

熱門文章

© 2021 張瑞棋