物理學

你有否在海邊看著波浪打岸邊，或是在公園裡甩動繩子，看到波紋沿著繩子傳遞？這些看似平凡的現象，其實背後隱藏著一套統一的物理規律和數學描述。波動不僅存在於我們日常生活中，還是聲音、光線、甚至地震和海嘯的核心原理。今天，我們就用簡單的語言，帶你認識波動的基本類型、能量關係，以及科學家如何用數學模型來描繪這些現象。

想像你和朋友各自拿著一枚看似普通的硬幣，你在香港，他在紐約。只要你把硬幣放到桌上、他也同時放到桌上，硬幣永遠會…

你有沒有想過，為什麼光線在水中看起來彎曲？或者為什麼我們站在門外，仍能聽到屋內的聲音？這些現象其實都和物理學中「波動」與「粒子」的特性有關。透過日常生活中的例子，我們可以輕鬆理解這兩種看似抽象的概念。

>相對論帶來的最大啟發之一，是時間不是「一把所有人共享的尺」，而是會被運動與引力改寫的度量。這讓「去未來」成為踏實的工程目標：你只需讓自己的世界線在時空中走一條更「省手錶」的路。而「回過去」則把我們帶到物理最敏感的地帶：因果律、能量條件、量子場論與宇宙學的交界。所有可查的線索，都指向它在現實宇宙中極不可能被實現。

你是否曾想過，光是如何穿越真空，從太陽照耀到地球？又或者，宇宙中那些看不見的波動，如何讓我們感知到遙遠黑洞的碰撞？這些現象背後，都與兩種神奇的波——電磁波與重力波息息相關。今天，我們就來揭開它們的神秘面紗，看看這些波是如何在沒有介質的空間中傳播，並改變我們對宇宙的認識。

在香港的潮濕夏天，33°C是常見的體感；冬天冷一點也只是十幾度。溫度這件事看似很日常，但當我們把溫度一路往下拉…

你是否試過在海邊看著一波波海浪拍打岸邊，或聽著音樂時感受聲音的震動？這些現象背後都有一個共同的物理原理——波動。波動不僅存在於我們日常生活中，還是現代物理學中不可或缺的重要概念。今天，我們就來輕鬆了解波動的基本原理，讓你從生活經驗出發，認識這個獨立且充滿魅力的學科。

你可能看過燒紅的鐵、感受過冬天曬太陽的溫暖，也用過熱像儀在疫情時量體溫。這些現象背後，其實都指向同一個物理核心：黑體輻射(blackbody radiation)。它不只是熱學的課本內容，更是量子物理誕生的起點，也是我們理解太陽光譜、宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background, CMB)與地球能量平衡的關鍵。本文用貼近日常的語言，帶你由廚房延伸到宇宙，扎實理解黑體輻射的概念、定律、數學骨架與應用。

你是否曾經想過，為什麼我們學校裡學的牛頓力學公式雖然簡單，但在面對複雜的物理系統時，卻顯得笨重又難用？其實，牛頓力學只是物理學發展的起點，19世紀以後，物理學家們發展出更抽象、更強大的工具，幫助我們理解和計算複雜的運動現象。這些工具就是拉格朗日力學和哈密頓力學，它們不僅讓物理問題變得更簡潔，也成為現代物理學的基石。

愛因斯坦凝聚體（Bose–Einstein condensate, BEC）就是物質在極端低溫下，眾多原子「同聲合唱」的量子狀態。這不是比喻過火，而是字面上的「同一個量子態」：大量原子失去個別身份，成為一個巨大的量子波。這篇文章帶你從零開始，了解它的來龍去脈、怎樣做出來、為何神奇、以及可用來做甚麼。

我們每天都在經歷時間和空間，感覺它們是固定不變的背景，像是舞台上的布景，無論我們怎麼走動，時間和空間都一成不變。然而，物理學的發展告訴我們，這種直覺其實只是表象，真正的時間與空間遠比我們想像的複雜。今天，我們就來聊聊牛頓力學中「絕對時間」與「絕對空間」的概念，還有愛因斯坦相對論如何顛覆這些傳統觀念，帶來全新的時空哲學。

你可能在電影、遊戲或中學課本的邊角聽過「四元素」：火、水、氣、土。它們像一套「世界說明包」，把自然萬物歸納成四種基本構件。對今天受過科學訓練的人來說，這種分類顯然過於粗糙；但若把時空拉回兩千多年前，四元素說是一次了不起的理性嘗試。本文想從現代物理與化學出發，帶你把這四個古老意象搬回實驗室，拆解它們背後對應的真實物質、能量與規律，並看看人類如何一步步走到原子與電漿(plasma)的世界觀。

為什麼物體從高處落下時會越來越快？又為什麼重物和輕物落地的速度竟然一樣？這些看似簡單的現象，其實背後藏著物理學中非常重要的推導技巧和原理。今天，我們就用自由落體的例子，帶你輕鬆理解物理推導的核心精神──「力等於力」與「能量等於能量」的巧妙運用。

我們日常量度世界，用的是公尺(m)、秒(s)、公斤(kg)、安培(A)等 SI 制。這些單位很方便：你坐港鐵看月台顯示屏，時間精準到秒；買菜講斤兩，大家一聽就懂。不過，從物理學的角度，這些單位其實帶著濃厚的人味——它們歷史悠久，但並非由宇宙本身「決定」。一百多年前，馬克斯·普朗克(Max Planck)提出另一套思路：若我們只依賴宇宙中最基本、到處相同、無法被「重新校準」的物理常數，能否造出一套最「天然」的度量標準？於是有了「普朗克單位」(Planck units)。

你有沒有想過，為什麼地球會繞著太陽轉？為什麼月亮會圍繞地球運行？這些看似神秘的天體運動，其實背後有著簡單而優美的物理規律。今天，我們就來聊聊牛頓力學如何用數學解釋天體的運動，並且揭開開普勒定律的秘密。

如果把微觀世界比作一個繁忙的港鐵車廂，費米子有點像每個人都要坐自己的座位，不能兩個人擠同一個位置；而玻色子則像一群人可以開心地圍在同一個站位，越多人越熱鬧。這幅畫面，其實就是量子世界兩大「族群」的根本差別：費米子遵從保利不相容原理(Pauli exclusion principle)，玻色子則喜歡「紮堆」(boson bunching)。但真正的分水嶺，並不只是「擠不擠得埋」，而是深藏在它們的自旋(spin)與統計(statistics)之中，牽動從金屬導電、雷射發光，到超流體與超導的整個現代科技版圖。

每當颱風季節來臨，香港的天氣總是變得陰晴不定，風向和風力也會劇烈改變。你是否曾好奇，為什麼颱風會旋轉？為什麼北半球的颱風總是逆時針轉？颱風中心的風速為何會忽快忽慢？這些現象背後其實都藏著物理學的奧秘。

上帝粒子這名字來自科學家 Lederman 的一本通俗書，原意是想說這粒子重要到不得了，同時又很難捉到。他原本還戲稱它為那個該死的粒子 Goddamn particle。這名稱容易引起誤會：希格斯玻色子不是造物主，也不直接關於宗教。它只是現代物理裡的一個關鍵角色，解釋某些粒子為何有質量，為何電磁力與弱作用力在高能時是同根生的兩面。

你有否發現颱風在北半球總是逆時針旋轉，而南半球卻是順時針？這背後其實藏著一個看不見的力量——科氏力。這股力量源自地球的自轉，影響著大氣和海洋的流動，進而塑造出我們熟悉的颱風旋轉模式。讓我們一起用簡單的生活例子，來理解這個看似複雜的物理現象。

當你喝著奶茶、看著手機，會不會想起：這些日常的一切，其實都由看不見的微小粒子和牽引它們的幾種基本作用力拼湊而成。物理學家用一個極其成功的理論框架，把這個看不見的世界描繪得既精細又可靠，這就是粒子的標準模型 Standard Model。它像一份「宇宙物料清單」，寫清楚基本成分是誰、怎樣互動、為何會有質量，甚至預言了尚未被發現的粒子，後來也一一被實驗證實。本文嘗試帶你從零認識標準模型，理解它如何成為現代物理的核心，亦看看它的邊界在哪裡。

你有否想過為什麼颱風會呈現旋轉的結構？這股強大的旋風並非隨意形成，而是受到一種特殊的物理現象——科氏力（Coriolis 力）的影響。透過簡單的生活例子，我們可以更容易理解這個看似複雜的自然力量，並了解它如何影響我們的天氣。

如果要看清一件極微小的東西，你會怎樣做？用更高倍數的顯微鏡。物理學家也一樣，只是我們想看的「東西」小到電子、夸…