遇見科學

中國科學家在國際上首次發現量子反常霍爾效應，被著名物理學家楊振寧教授譽為「諾貝爾獎級」的科研成果。什麼是量子反常霍爾效應？它的發現有何重大意義？要了解量子反常霍爾效應，必須先認識量子霍爾效應。

眾所矚目的2012年諾貝爾物理獎，今年由來自法國的物理學家雅霍許（Serge Haroche）與美國物理學家溫蘭德（David Wineland）獲得，獲獎消息傳出後，不但引發物理學家高度關注，就連得獎者本身也驚喜萬分。諾貝爾獎委員會表示，透過兩位得主的研究創新歷程，讓世人得以觀測與掌控量子狀態，為未來打造量子電腦帶來更多可能性。

相信很多學生一聽到物理學就想豎白旗，總認為這是一門艱澀難懂的科學，其實物理跟我們日常生活息息相關，彰化師範大學物理學系教授吳仲卿表示，以廚房常見的微波爐為例，加熱原理就屬於一種物理現象，在微波照射下，食物中的水分子會來回不斷震動、相互激盪；透過分子間的摩擦來產生熱能，進而將微波爐的食品加熱。由此可見，物理學就在你我身邊，一點也不遙遠！

科技，始終來自於人性。但你可知真正落實這句話的是一門跨領域且複雜嚴謹的科學？其實，這樣的概念約莫150年前即有學者提出，他認為如何安全、舒適且有效率的工作是值得被重視和研究的，而「人因工程」概念便由此開始延伸：以探討人體在工作或生活中對周遭設備使用和設計的一門綜合科學。其中，與我們生活密不可分的「照明」，更是該領域近年來的發展重點，工研院於去年更是與日本九州大學合作完成台灣首座國際級「人因照明」實驗室。什麼是人因照明呢？讓我們一同了瞭解。

最近有一則有趣的廣告引起大家注意：一台兩側車身分別架設著錄影機和LED看板的汽車奔馳在德國市區，其沿路所拍攝到的即時影像傳至看板播放，車身頓時便成了街景的轉播螢幕。在廣告中，除驚歎車子彷彿隱形的創意外，其實還顯示出了LED 顯示器的技術成熟；而日前甫剛落幕的美國消費電子展（Consumer Electronics Show, 簡稱CES）更揭曉LED即將由過去只是取代日光燈源的配角，躍升為顯示器的主角。

ALMA是什麼？一般人對這個名詞可能很陌生，但對天文學家而言，它卻是未來的「明日之星」。ALMA全名是Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array，中文為「阿塔卡瑪大型毫米波及次毫米波陣列」，由北美、歐洲及東亞多國共同合作，是全球目前規模最大、耗資最巨的地面天文望遠鏡計畫。台灣則是透過與ALMA-日本、ALMA-北美兩個分區團隊的合作，加入這個計畫。經過這幾年來的經營，台灣團隊在毫米與次毫米波天文學領域累積了豐沛的能量，也獲得了國際的肯定。

ALMA在智利的聯合觀測站共由三個基地組成，分別是海拔五千多公尺阿塔卡瑪沙漠頂端的天線所在區與三千公尺處的觀測基地，以及位於首都聖地亞哥（Santiago）的ALMA總部。

 
相信許多人在這幾年都聽過上帝粒子這個名詞，也看到位於瑞士和法國國境交接處神祕的大型實驗裝置─大強子對撞機（Large Hadron Collider, LHC）正在實驗的新聞，到底什麼是LHC與上帝粒子？讓我們回到這一切故事的源頭。

粒子加速器的發展歷史中，意外地開展了一門「同步輻射」的新領域。由於帶電粒子在改變運動方向時，會沿著原本的瞬間運動方向放出電磁波，其電磁波的頻率，會依照帶電粒子擁有的動能高低來決定，這樣一個源自於電子偏轉的電磁波，即稱為「同步輻射」。在這意外發現不久後，許多科學家隨即意識到，這種可藉由調整粒子加速器的控制電子偏轉，並進而控制放出的電磁波頻率與強度的輻射是極為優異的實驗光源，相關的應用研究便迅速的由物理、化學擴展到材料結構、生醫及地質等多元領域。