【深造物理】認識普朗克單位,宇宙中的量衡制單位!

【深造物理】認識普朗克單位,宇宙中的量衡制單位!

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)。

【數理1】從數學認識開普勒定律

【數理1】從數學認識開普勒定律

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。

【深造物理】玻色子與費米子:從自旋到日常科技的分水嶺

【深造物理】玻色子與費米子:從自旋到日常科技的分水嶺

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。

【颱風4】從物理角度了解颱風的結構

【颱風4】從物理角度了解颱風的結構

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。

【深造物理】甚麼是上帝粒子?

【深造物理】甚麼是上帝粒子?

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。

【颱風3】從物理角度了解颱風的形成機制

【颱風3】從物理角度了解颱風的形成機制

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。

【深造物理】認識粒子的標準模型

【深造物理】認識粒子的標準模型

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。

【颱風2】科氏力如何影響地球上的風?颱風的旋轉方向原來有原因

【颱風2】科氏力如何影響地球上的風?颱風的旋轉方向原來有原因

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。

【颱風1】颱風是因為地球自轉才形成?科氏力與旋轉能量的簡介

【颱風1】颱風是因為地球自轉才形成?科氏力與旋轉能量的簡介

颱風不只是天氣新聞中的一個名詞,它其實是大自然中一個壯觀的旋轉現象。當我們看到颱風那巨大的旋轉雲團,背後其實隱藏著許多物理學的奧秘,尤其是關於旋轉運動和能量轉換的原理。透過颱風,我們可以更容易理解地球自轉如何影響天氣,還有為什麼颱風會以特定方向旋轉。

【深造物理】守恆定律與對稱性有甚麼關係?

【深造物理】守恆定律與對稱性有甚麼關係?

我們日常的世界,看似充滿變化,但仔細觀察,很多事情其實有一種「不變」在背後默默運作:球桌上兩球相撞前後的總動量沒有改變、坐在旋轉椅上收手會轉得更快、手機電池用完了但能量沒有消失只是轉成了熱。這些「不變」,就是物理中的「守恆定律」(conservation laws)。更令人著迷的是,這些守恆並非憑空賦予,而是源自世界的「對稱性」(symmetry)。這條深邃的連結由數學家諾特(Emmy Noether)在一百多年前定下——Noether 定理

【圓週運動4】角動量與量子微觀世界的關係

【圓週運動4】角動量與量子微觀世界的關係

你是否曾經玩過陀螺,驚訝於它快速旋轉時竟能穩穩地立在桌上?這背後其實藏著一個重要的物理概念——角動量。角動量不僅解釋了陀螺的神奇現象,還影響著地球的自轉、磁場,甚至微觀世界中電子和光的行為。讓我們一起走進角動量的世界,看看它如何在生活與宇宙中發揮關鍵作用。

【圓週運動3】認識角動量與引力邊緣

【圓週運動3】認識角動量與引力邊緣

你有沒有試過坐在轉椅上,雙手拿著啞鈴,當有人推你轉動時,突然把手臂收回身體,結果轉得更快?這個生活中簡單的現象,其實背後隱藏著一個重要的物理原理──角動量守恆。今天,我們就來聊聊旋轉運動中的角動量與轉動慣量,並用生活例子和電影場景幫助你輕鬆理解。

【深造物理】為何光速是所有速度的極限?我們可用光速飛行嗎?

【深造物理】為何光速是所有速度的極限?我們可用光速飛行嗎?

光在真空中每秒約行 30 萬公里,足以在一秒圍繞地球七圈半。那麼,人類能否有一天坐上太空船,按下啟動,直接以光速穿梭星際?這個問題看似簡單,背後卻牽涉現代物理學的基石—狹義相對論(Special Relativity)、能量守恆與工程極限。本文會深入淺出地,拆解「光速飛行」到底是科幻還是可期的科技,並看看我們與「近光速」有多近。

【圓週運動2】從向心力到天體運行的簡單法則

【圓週運動2】從向心力到天體運行的簡單法則

你是否曾在轉彎的車上感受到身體被往外推的力量?這種感覺其實與我們日常生活中常見的圓周運動息息相關。圓周運動不僅存在於車輛轉彎,還是天體繞行軌道的基本原理。本文將帶你輕鬆理解圓周運動的核心概念,並用生活中的例子說明這些物理法則如何影響我們的日常。

【深造物理】你有聽過鐳女郎嗎?真實的化學職業安全事件!

【深造物理】你有聽過鐳女郎嗎?真實的化學職業安全事件!

如果你在二手市集見過泛著綠幽幽光芒的古董夜光錶,或者在電影裡看過工廠女工把畫筆放到嘴邊「舔尖」再繼續描繪指針,那就是「鐳女郎」的時代縮影。她們的故事不只是一段勞工史,更是一次把原子物理、材料科學、醫學與法律緊密糾纏的現代史。本文用貼地的語言,帶你從夜光塗料的微觀機制,走到劃時代的職業安全標準,理解為何一點點看似無害的光,背後牽動的是高能粒子與人體生物學之間的硬碰硬。

【圓週運動1】從投球到行星運行:淺談牛頓力學與圓周運動

【圓週運動1】從投球到行星運行:淺談牛頓力學與圓周運動

你有沒有想過,為什麼我們投出的球會拋出一條漂亮的弧線?為什麼旋轉的遊樂設施讓人感覺被甩出去?甚至,為什麼行星能穩穩地繞著太陽轉?這些看似不同的現象,其實都可以用一套簡單又強大的理論──牛頓力學來解釋。

【運動4】拋物線的秘密:從古代戰場到現代物理的拋體運動解析

【運動4】拋物線的秘密:從古代戰場到現代物理的拋體運動解析

為什麼投擲標槍或鐵餅時,拋出的路徑會呈現優美的弧線?這背後其實藏著一套簡單卻深奧的物理規律。拋體運動不僅是運動場上的技巧,更是物理學中重要的研究課題,甚至與古代戰爭息息相關。今天,我們就來揭開拋體運動的神秘面紗,看看它如何影響我們的生活。