人物

發現同位素的人

同位素指的是同一種化學元素,卻有不同的核種,也就是原子核裡的質子數相同,但中子的數量不一樣。以往科學家都認為每個元素都是獨一無二的,從不曾設想過同位素的可能性,加上同一種元素的同位素所表現出來的化學性質都毫無二致,也不可能在化學實驗中發現異狀,那麼同位素是怎麼發現的? 元素蛻變 1901 年的某一天,24 歲的索迪(Frederick

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人物

發明電視的人

1922年的某一天,美國愛達荷州一個人口不到兩千人的小鎮里格比(Rigby)裏,16歲的方斯渥斯(Philo T. Farnsworth)正在父親的農場上幫忙。他用馬拉著耙子在地上耙出準備施種的植溝,中途他回頭看著地上一道道的植溝,突然冒出一個想法:電子如果這樣一行一行地,由上往下畫出一幅畫,速度就會快到肉眼無法分辨,看起來宛如實在的圖像……。 方斯渥斯於1906年8月19日出生,從小就對電特別有興趣,常自己動手做實驗,並不時從科學雜誌學習新知,電視這念頭便是源自他在雜誌中讀到的文章。 波蘭裔的德國工程師尼普考(Paul

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人物

發明迴旋加速器的人

在電影中,歐本海默走進勞倫斯(Ernest Lawrence)的實驗室時,見到他正在打造迴旋加速器。沒錯,迴旋加速器就是勞倫斯發明的,剛好今天是他的冥誕(1901年8月8日),來分享一下他如何發明這個影響深遠的裝置。 天然放射源 1909年,拉塞福於用鐳所輻射出來的α粒子轟擊金箔,赫然發現α粒子竟會反彈,按他自己的形容:「簡直就像是朝著一張紙巾發射十五吋砲彈,結果砲彈卻彈回來打到你自己!」。面對此一事實,拉塞福才提出原子的絕大部分質量集中於原子核,週遭圍繞著電子的原子模型。 十年之後,拉塞福又用α粒子轟擊氮氣,竟出現原本沒有的氫原子核(拉塞福便命名為質子)與氧氣。顯然既然氧是由氮變成的,那麼是不是可以也用同樣方法,將別的元素轉化成另一種元素,甚至鍊土成金或是製造出尚未發現的元素?

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歷史

1941年哥本哈根密會的另一個疑點

關於1941年海森堡拜會波耳的羅生門,除了我在上一篇〈為什麼海森堡未造出原子彈〉所分析的,還有個蠻奇怪的史料,這件事在電影《奧本海默》所改編的原著傳記《奧本海默——美國的普羅米修斯》中也有寫到。1943年12月30日波耳抵達美國洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)後,向歐本海默等人轉述海森堡在那次會面所透露的訊息: 「波耳不只告訴他們海森堡證實了德國炸彈計畫的存在,他還展示了一張他說是炸彈的草圖,聲稱是海森堡本人畫的。不過只看了一眼,每個人就都認為草圖描繪的不是炸彈,而是鈾反應器。『天啊,』貝特看見那張草圖時說:『德國試圖對倫敦投擲反應器。』」 為什麼我覺得奇怪?因為波耳當時受到蓋世太保的監視,海森堡怎可能留下一張親筆所繪的反應器給波耳,萬一被蓋世太保拿到,海森堡肯定會因洩漏軍事機密而觸犯叛國罪,他何必留下會危及性命的證據? 如果這張圖不是海森堡所繪,那麼就是波耳自己畫的了。他應該是在事後才憑記憶畫下海森堡向他描述的裝置(或者波耳辦公室有黑板的話,海森堡也可能畫在黑板上再擦掉),但因為誤把反應器當成原子彈,才會氣憤地對海森堡下逐客令,並在多年之後仍堅持海森堡當時的意思是正在全力研製原子彈。

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人物

為什麼海森堡未造出原子彈?

如電影《奧本海默》所演的,由於德國物理學率先發現鈾的核分裂並釋出超乎預期能量,引起美國擔心納粹若有核武,後果將不堪設想,於是全力投入曼哈頓計畫,務求盡快做出原子彈對付德國。 結果後來發現德國在核能的研究根本還差得遠,按理說德國不乏這方面的專家,所佔領的地區又有開發原子彈所需的豐富資源,為什麼反而落後美國這麼多?德國主持核武計畫的是海森堡(Werner Heisenberg),有人相信他也不樂見納粹擁有原子彈,所以基於良心而故意拖延;有人則認為他始終為虎作倀,只是能力不足才做不出來。究竟哪個才是真相? 矩陣力學 1924年,前一年剛獲得博士學位的海森堡也順利取得大學任教資格,他原本要在哥廷根大學擔任講師,同時擔任玻恩(Max

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人物

當青年奧本海默遇上物理大師們

電影《奧本海默》相當沉重,這一篇來講講奧本海默年輕時與幾位物理大師有趣的互動。1925 年奧本海默遠赴英國劍橋大學留學,卻因不善實驗物理而勉強熬過沮喪的一年。第二年,奧本海默轉往德國哥廷根大學,轉攻量子物理的理論,結果就像從陸地回到水中的魚突然發現自己可以大展身手,整個人煥然一新、充滿自信。他在德國結識了許多量子物理的重要人物,除了學術上的討論,也留下不少令人莞爾的對話。 玻恩 (Max Born)

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人物

看電影《奧本海默》前,先來科普一下

簡單說,這次諾蘭的《奧本海默》並不燒腦,可是資訊量龐大。不但出現很多科學家與歷史事件,又是以倒敘與順序交叉進行,不熟悉的觀眾大概很難立即掌握整個來龍去脈。為了幫助讀者在看這部片時能進入狀況,我就以奧本海默為主軸,盡量不劇透地依時間順序,簡單介紹片中比較關鍵的科學家及其背景。 1924年,奧本海默到英國劍橋大學留學 當時最先進的物理研究都在歐洲,「核子物理之父」拉塞福在劍橋大學主持的卡文迪許實驗室更是聚集了青年才俊。不過奧本海默未能獲得拉塞福指導,偏偏他的指導教授偏重實驗物理,讓手腳笨拙的奧本海默痛苦不堪。這一年海森堡也到丹麥哥本哈根大學跟波耳學習。波耳當時已是量子物理的大師,他於1913年用量子理論修正了拉塞福的原子模型,指出電子只能在特定的一些公轉軌道上,除非吸收或輻射足夠的能量,才會躍遷到另一個軌道。波耳的原子模型成功符合許多光譜實驗,因而獲頒1922年的諾貝爾物理獎。奧本海默曾說波耳是他的上帝。 1926年,奧本海默轉往德國哥廷根大學 哥廷根大學是當時量子理論的聖地。奧本海默在這裡結識了年紀相差不多的海森堡、費米、泰勒與許多後來成為量子物理大師的年輕學者;其中費米與泰勒二人之後都加入曼哈頓計畫。1927年奧本海默取得博士學位;海森堡則發表「不確定性原理」,指出粒子的位置與動量不可能同時獲知,打破古典物理的認知,而於1932年獲頒諾貝爾物理獎。

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人物

發明雷射的人

「早安,女士先生們,我們今天在此向各位宣布:人類已經成功達成科學家們企求多年的目標。有史以來第一次,出現了同調性(coherent)的光源。換句話說,追尋已久的雷射不再是難以捉摸的夢想,而是已經確立的事實。」1960 年 7 月 7

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人物

她的研究促成 PCR 成功商業化,但她什麼都沒得到

1975 年夏,在辛辛那提大學取得細胞生物學碩士學位的錢嘉韻面臨抉擇:她已獲得獎學金可留校繼續攻讀博士,但未婚夫張南驥還在愛荷華州立大學讀碩士,她應該待在辛辛那提或是轉往愛荷華? 他們倆原是輔仁大學生物系的同班同學,但大學四年期間,張南驥對錢嘉韻的愛慕之心一直藏在心中。1972 年畢業後,張南驥去服兵役,隔年聽聞錢嘉韻到美國留學,便寫信向她請教留學事宜,但實則藉此逐步表達愛意。 錢嘉韻雖然在書信往返中對張南驥頗有好感,但等到他來美國相見時,她反而卻步了,直到張南驥後來又從愛荷華過來找她,兩人談起聖經教義產生共鳴,才打開心房,互訂終身。然而他們若不想分隔兩地,勢必要有一人轉學,錢嘉韻沒考慮太久,便主動表示願意配合張南驥,前往愛荷華州立大學攻讀神經生物學博士。

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人物

拯救人類免於鉛中毒的人

曾經有一位科學家抱著「雖千萬人吾往矣」的決心,粉身碎骨也要拯救人類免受毒害;然而他的知名度卻遠遠不及他對人類的巨大貢獻。 去年是他的百歲冥誕,當時我在六月號的《工業材料》月刊撰文介紹,今天 (6 月 2

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人物

拯救原子模型的人

精細結構與季曼效應 1913 年,波耳引入普朗克的量子概念,提出電子只能位於某些特定能階的原子模型,不但解決拉塞福原子模型的重大缺陷,也成功解釋氫原子的光譜。不過波耳模型不適用於更複雜的原子,而且後來竟發現氫原子光譜有更精細的結構,看似一條的譜線其實由靠得很近的幾條譜線組成的,這下子波耳模型就無法解釋了。 德高望重的索末菲 (Arnold

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電腦科學

磁碟片留下的烙印

有些東西雖然消失了,不過仍會以某種形式存在,就像恐龍滅絕,但我們仍然可以從化石一窺牠們的樣貌。 磁碟片也是如此。以往個人電腦會配備兩台軟碟機,編號為 A: 和 B:

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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

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