2017 八月號
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第142期電子報  出刊日期:1060822


科學新文摘

 

80載歲月尋覓 華人科學家發現「天使粒子」

聯合晚報 編譯黃秀媛

史丹福大學物理教授張首晟。 圖/聯合報系資料照史丹福大學物理教授張首晟。 圖/聯合報系資料照
 

爾灣加州大學副教授夏晶和洛杉磯加州大學教授王康隆主持的研究團隊,根據史丹福大學物理教授張首晟提出的計畫,對各種奇特材料進行連串實驗,終於首次發現正反同體的「天使粒子」—馬約拉納費米子(Majorana fermion)存在的證據,結束了物理學界對此神秘粒子長達80年的漫長追尋。

《科學》雜誌21日發表的最新論文,宣示了重大物理學突破。史丹福大學發布新聞稿表示,發現馬約拉那費米子是繼發現「上帝粒子」(希格斯波色子)、中微子、引力子後,又一重大理論發現,且具有潛在的應用價值—讓量子計算成為現實,這將對量子理論帶來巨大改變。

「我們的團隊正確預測能在哪裡找到馬約拉納費米子,以及尋找什麼現象。這項發現結束了基本物理學持續整整80年的最密集研究。」張首晟說,這種追尋的知識性質似乎重於實用性質,卻可能實際應用於製造威力強大的量子電腦,雖然這種展望還很遙遠。

在物理學領域,構成物質的最小、最基本的單位被稱為「基本粒子」。它們是在不改變物質屬性前提下的最小體積物質,也是組成各種各樣物體的基礎。基本粒子又分為兩種:費米子和玻色子。

1928年,理論物理學家狄拉克(Paul Dirac)作出驚人預言:宇宙中每個基本費米粒子,必然有相對應的反粒子;根據愛因斯坦E=MC²的質能公式,當一個費米子遇上它的反粒子,它們會相互抵銷,使兩個粒子的質量消失,並釋出能量。從此以後,宇宙中有粒子必有其反粒子被認為是絕對真理。

然而,物理學界也在探尋一類沒有反粒子的粒子,或者說正反同體的粒子;1937年,義大利理論物理學家馬約拉那在他的論文中猜測有這樣神奇的粒子存在,即科學界今天所稱的馬約拉那費米子。

這個研究團隊觀察的粒子是一種「手性」費米子,因為它只在一維層面途徑沿著一個方向移動。研究人員說,製造這種費米子的實驗很難設計、設立和進行,可是得到的結果非常明確。

命名靈感 來自天使與魔鬼

王康隆等實驗團隊接著依照張首晟的理論預測,成功發現了手性馬約拉那費米子。張首晟將這一新發現的手性馬約拉那費米子命名為「天使粒子」,這個名字來源於丹.布朗的小說《天使與魔鬼》。

但來自台灣也是中研院士的王康隆認為,叫「太極粒子」更貼切。

新聞來源網址:https://udn.com/news/story/6809/2598334


活動訊息_圖示

福衛五號啟運赴美,8/25 發射升空

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最具台灣味的衛星「福衛五號」將在台灣時間 8 月 25 日凌晨發射升空。國家太空中心今天從新竹進行啟運工作,將送往美國加州范登堡空軍基地發射場進行升空前的相關作業。

科技部表示,「福衛五號」是台灣首枚自主發展的高解度光學遙測衛星,由財團法人國家實驗研究院國家太空中心規劃,結合國內微像公司及中央大學等產學研 50 餘團隊共同研發,可提供解析度黑白 2 公尺、彩色 4 公尺的衛星影像,延續已卸任的「福衛二號」遙測任務。
國家太空中心原本估計「福衛五號」可於 2016 年發射,不料受委託發射的美國太空探索科技公司(SpaceX)意外發生火箭發射爆炸事件,連帶影響後續其他衛星發射時程,也使得「福衛五號」遲遲無法升空。

直到 SpaceX 獵鷹 9 號(Falcon 9)在今年 1 月恢復發射服務,SpaceX 才於 6 月 13 日正式通知國家太空中心發射日期為美國時間 8 月 24 日(台灣時間 8 月 25 日凌晨 2 時 50 分)、備用日期為 8 月 25 日,預計由 SpaceX 獵鷹 9 號火箭發射升空。
國家太空中心已於 7 月15 日進行「福衛五號」最後的打包裝箱工作,包括衛星運送箱內設置溫度、濕度與震度記錄器,安置乾燥劑,進行衛星運送箱關箱作業與固鎖、外綁帶以及隔熱罩安裝作業等。

同時,安排於今天自新竹啟運到桃園機場,由華航旗下的華儲公司負責運送前往美國加州范登堡空軍基地發射場,進行衛星升空前的最後測試驗證及與火箭結合作業。

「福衛五號」是第一枚由台灣自主研製的衛星,為地球遙測應用衛星,重達 450 公斤(含酬載及燃料)、造價近新台幣 57 億元,為高 2.8 公尺、外徑約 1.6 公尺的八角柱外型,另搭載 CMOS 光學遙測和先進電離層探測儀(AIP)等酬載儀器,用來建置太空天氣模式、電漿擾動變化及研究電離層的異常現象。

「福衛五號」未來升空後,將和太陽同步軌道、高 720 公里,每兩天通過台灣上空一次,負責電離層觀測及地震前兆研究等科學任務,同時進行為期 5 年的國土監測任務。

至於「福衛五號」遙測拍攝的影像,將應用於政府施政、防災勘災、國土安全、環境監控、科技外交、學術研究及國際人道救援協助等用途。
國家太空計畫已邁入第 26 年,「福衛五號」也是台灣人造衛星的第 4 個任務,其執行計畫書自 2009 年起核定啟動,是台灣第一顆從設計、製造、組裝到測試完全自主發展的高解析度遙測衛星,為台灣自製先進衛星的重要里程碑。

(作者:黃麗芸;首圖來源:NSPO) 

​文章來源網址: 科技新報 https://technews.tw/2017/07/19/formosat-5-go-to-usa/


活動訊息_圖示

課綱宣導推動現況及後續規劃

圖/文 協作中心

為因應十二年國教課綱之實施,各項課綱配套之準備情形,應有方向、有節奏的加以宣導推廣,讓各縣市、學校及各界知悉,建立對於課綱推動的信心,因此有必要採取加強宣導的做法。

課綱的宣導理念主要是基於:(一)讓關係人能掌握新課綱精神與內涵,建立對新課綱實施的共識;(二)讓關係人了解新課綱推動的配套與準備,建立對新課綱實施的信心;(三)讓關係人獲得必要的專業增能與支持,使之有能力參與新課綱的相關推動與轉化。

課綱宣導的策略,強調經驗分享,提供案例與方法,並結合相關政策、計畫、活動或既有工作項目;針對不同對象、不同需求提供客製化宣導;平衡資訊,適時回應輿論與媒體;爭取具社會影響人士與團體的支持及發言;以核心帶動,逐步擴大;善用各種工具、數位媒體與平台,強化宣導功用。

目前教育部各相關單位對於課綱宣導都陸續積極進行,為了進一步提升整體宣導成效,透過協作中心進行資源盤整,強化跨系統間的連結與協作,系統性規劃課綱宣導工作,研提相關推動方式、配套與策略。具體作為包括下列三項:

一、建立課綱宣導訊息整合平台與機制:

(一) 106年1月起製播教育廣播電臺「國教協作向前行」節目。

(二) 106年6月起發行課程與教學協作電子報。

(三) 建立臉書粉絲專頁,將各主政單位各項課綱訊息整合與連結。

(四) 掌握各單位新聞發布節奏,定期了解進度,有效落實宣導。

二、課綱宣導媒材的盤整、更新與精進:

(一) 盤整各系統現已(擬)發展相關宣導資源,分析後續強化的重點項目。

(二) 研擬重要課綱宣導議題,媒體合作或委託專業單位製作。

(三) 針對現有宣導媒材(宣導文件、簡報、Q&A)等,更新與精進。

三、支持系統的連結與協作:

(一) 105年10月協作中心成立課綱宣導議題小組,透過此跨系統協作平台,讓課綱宣導工作更能有序及有效的展開。

(二) 課綱宣導議題小組在資源盤整及整體規劃後,完成階段性任務,接續成立常態性運作之課綱宣導諮詢小組、工作小組,推動各項課綱宣導工作。

 

隨著新課綱實施的日期愈來愈近,課綱宣導的作為應更加綿密,展望未來,後續課綱宣導有下列四項工作重點:

一、盤整各系統宣導資源,透過工作小組、諮詢小組,分析後續強化宣導的項目與策略。

二、有效掌握各系統新聞發布節奏,落實宣導。

三、持續運用各種平台加強課綱宣導。

四、善用數位媒體,開發動畫、懶人包,強化宣導功效。

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文章來源:教育部課程協作電子報第二期


活動訊息_圖示

主  題:2017物理教育聯合會議
日  期:106年8月24日~8月26日(星期四~六)
地  點:東海大學
活動網址:http://phyedu.gogomango.net/site/

主  題:雲嘉南地區共同觀課、議課教師工作坊
講  師:吳原旭老師(新莊高中退休物理老師,遠哲科學趣味競賽資深設計老師)
地  點:國立嘉義高級工業職業學校 科學館二樓實驗室
日  期:9月6日、9月13日、9月20日(星期三) 13:00~17:10
報名網址:教育部全國教師在職進修網登錄報名,課程代碼:2250857、2250858、2250859

主  題:高中新課綱課程討論會-結合在地大學規劃探究與實作課程
日  期:106年8月29日(二)
地  點:國立成功大學 成功校區理化大樓 格致廳小講堂
活動網址:http://nckusec.web2.ncku.edu.tw/files/11-1087-1457.php?Lang=zh-tw

主  題:2017東華大學物理實作IYPT科普活動
日  期:2017年09月02日(週六)– 09月03日(週日)
地  點:東華大學壽豐校區 理工一館
活動網址:http://www.phys.ndhu.edu.tw/files/90-1025-57.php

主  題:淺談觀測宇宙學
日  期:106年9月3日 14時~16時
講  師:中研院天文所邱奕儂博士
地  點:臺北市立天文科學教育館
活動網址:http://ticket-app.tam.gov.tw/activity/cp.php?actno=1203

主  題:「2017科學攝影:等待>秘境」特展活動
日  期:106年9月16日(六) 上午
地  點: 國立自然科學博物館生命科學廳多用途劇場
活動網址:http://apply.nmns.edu.tw/public/activity/554/actContent.asp?actId=554

主  題:2017「科普論壇」
日  期:106年2017年9月22-23日(五、六)
地  點:國立臺灣科學教育館
活動網址:https://www.ntsec.gov.tw/User/Article.aspx?a=3399&theme=1

 
 

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