2017 十二月號
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第146期電子報  出刊日期:1061218


科學新文摘

 

量子電動力學又一重大勝利------ATLAS實驗首次發現光子-光子彈性散射

LHC的ATLAS實驗於今年8月14日在學術期刊《自然》宣報首次發現光子-光子彈性散射(γγ→γγ ),並且所量度到的散射截面與標準模型預測吻合。光子-光子散射在經典電磁理論中不可能發生,它是純粹的量子效應,是量子電動力學的一項驚人預言。光子-光子散射早在1930年代已被提出,在80多年後的今年終於被實驗證實。

根據經典電磁理論,電磁場遵從Maxwell方程。Maxwell方程是一組線性方程,其解遵從 綫性加原理。也就是說,當兩個電磁波相遇時,它們的結果是簡單的加起來,因而最後 各不相干的依原先方向行走。這就正如當我們把兩個電筒放出來的光束重時,兩束光的 各自方向並不會受影響。可是,經典電磁理論忽略了量子效應,即忽略了含有迴圈的費曼圖。根據量子場論,量子漲落容許極短時間內的能量不守恆(當然實驗所能量度到的能量必守恆),從而質量為零的光子在極短時間內能衰變成一正反電子對,稱為虚粒子對。圖 一顯示了含一虚電子迴圈的光子-光子彈性散射費曼圖(這裏彈性散射指初始態和最終態具 有相同粒子成份的散射)。由於圖一含有多個相互作用頂點,光子-光子彈性散射極為罕見。… …繼續閱讀

文章出處:物理雙月刊


活動訊息_圖示

發現迷你太陽系 也有8大行星

透過人工智慧協助

〔編譯茅毅/綜合報導〕美國航太總署(NASA)和搜尋引擎巨擘Google連袂於14日宣布,運用2009年發射升空的「克卜勒太空望遠鏡(KST)」蒐集之資料與數據,再透過人工智慧(AI)的幫助,發現一個距地球2545光年、其恆星被稱為「克卜勒90(Kepler-90)」的太陽系,與地球所在的太陽系一樣,共有8大行星,有美國天文學者比喻,該「克卜勒90太陽系」彷彿我們的太陽系「迷你版」。

  • 美國航太總署與Google宣布,利用人工智慧技術在距地球2545光年外的「克卜勒90太陽系」中,發現其第八顆行星克卜勒90i,科學家把「克卜勒90太陽系」比擬為我們的太陽系「迷你版」,但認為該太陽系並不適合人類居住。圖為這兩個太陽系的行星「比大小」,上為克卜勒90太陽系的8顆行星,按照與其恆星間由近到遠分為克卜勒90b、克卜勒90c、克卜勒90i、克卜勒90d、克卜勒90e、克卜勒90f、克卜勒90g、克卜勒90h,下則為我們的太陽系,從水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。(美聯社)

    美國航太總署與Google宣布,利用人工智慧技術在距地球2545光年外的「克卜勒90太陽系」中,發現其第八顆行星克卜勒90i,科學家把「克卜勒90太陽系」比擬為我們的太陽系「迷你版」,但認為該太陽系並不適合人類居住。圖為這兩個太陽系的行星「比大小」,上為克卜勒90太陽系的8顆行星,按照與其恆星間由近到遠分為克卜勒90b、克卜勒90c、克卜勒90i、克卜勒90d、克卜勒90e、克卜勒90f、克卜勒90g、克卜勒90h,下則為我們的太陽系,從水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星。(美聯社)

按照與克卜勒90間的距離由近至遠排列,這次新發現的「克卜勒90i(Kepler-90i)」為第3顆行星,也是岩石行星,在次序及主要以岩石構成上,均與我們地球相同,這亦是研究人員在克卜勒90太陽系發現的第8顆行星。

克卜勒90i為岩石行星

但最驚人的是,第8顆行星由人工智慧科技發現,而非人類。Google運用NASA敏銳的「行星獵人」KST蒐集之資料與數據,研發出人工智慧裡的「機器學習」人工神經網路,科學家運用自動化技術,甚至肉眼分析KST頭4年找到的3.5萬個疑似行星之信號,惟當中較弱的信號常被遺漏。這也是科學家第一次在天文探索上使用該技術。

克卜勒90i繞其恆星運行一周的時間僅需14.4天,即克卜勒90i上的1年才相當於地球上2週,它比地球大30%左右,且因距恆星太近,其表面溫度乃灼熱的攝氏427度,與水星的溫度一樣高,而克卜勒90太陽系已知最外圍的行星為「克卜勒90h(Kepler-90h)」,其大小接近木星,屬氣體行星,公轉一周需331.6天,與地球類似。

德州大學奧斯丁分校天文學者范德伯格指出,克卜勒90i的表面溫度恐過高,「不是我會想去的地方」。研究人員研判,克卜勒90i能孕育生命的可能性不大,其所處的太陽系,也不適宜人居。

新聞來源網址:http://news.ltn.com.tw/news/world/paper/1160678


學習歷程 高中大學共創雙贏

圖/教育部 文/黃致誠(基隆市立八斗高中校長)

第6期 2017-12-10

民國111年大學考招重視「學生學習歷程」,在台灣教育改革道路上具有重要意義。除了有利高中發展本位課程、落實選修,以創造學生適性多元的可能之外,更可讓台灣逐步擺脫升學主義泥淖及「考試」領導教學的積弊。理由如下:

首先,新課綱高中課程除了大考的考科外,還包括大考不會考的其他課程,包括有:校訂必修、多元選修、加深加廣選修、彈性學習和團體活動等,這些不應該也不會成為大考的科目,但大考不考這些課程,這些課程會不會成為邊緣或被犧牲呢?關鍵正在於「學生學習歷程檔案」。

這些課程是可以展現出學生學習的多元面貌和成果,並記錄在高中3年6學期的學習歷程資料庫系統,同時提供申請入學時,大學在第二階綜合審查時的參採,以利大學在多元管道招生中可以有這些多元資料,針對學生學習能力、特質、態度和動機等進行全方位的考量。在此呼籲大學應適度調減學測參採科目數,強化學生學習歷程檔案在申請入學的重要性,除了有助高中人才培育,亦有助大學進行人才選擇的配對和篩選,是「高中育才」和「大學選才」共創雙贏的最佳選擇。

不調減考科難多元

其次,為落實學生學習歷程,有必要同時調減大學參採大考科目數的上限。目前招聯會已確定學測在108年由現在5科降為4科,在111年進一步檢討研議降為3科,如此作法有利高中在未來課程安排時有更大的空間,創造學生多元適性探索的課程選擇。否則,若不調減考科,在大考壓力不變下,學習歷程難有發展空間而流於形式,改變只會是空談!

學生學習歷程不僅是高中新課綱落實「適性多元」的關鍵,同時也可提供大學申請入學選才時的多元資料,促進高中學生多元探索的可能,進而改變升學主義下學習僵化和窄化的弊病。
第三、調減考科數,並不會造成學生基本學力的下降。在這次新考招的設計下,大考不考則學生就不念書是不成立的假設。因為學生在申請入學第二階段時,大學是要參採高中3年的學習歷程,學生反而可以完整學習,解決目前高三下不學習的亂象,同時也會在學習歷程中爭取好的修課紀錄和學習成果。

最後,迷信大考筆試愈多科愈好的想法,是升學主義的舊思維,沒有教育理論與研究的根據,反之,「多元智能理論」早就提醒對一元標準化測驗要小心。長久以來,為應付大考升學壓力,高中在排課時要多安排考科,非考科選修課程一直難以開設和落實。若無法落實選修課程的開設,則學生只是被安排著要「科科讀」,也勢必排擠他們對興趣、性向的適性探索和自主學習。落實「多元選修、適性探索、自主學習」不只是高中新課綱的目標,也是培養學生未來的競爭力,若無法自大考迷思中脫離,則我們將離目標愈遠。

訊息來源:中小學師資課程教學與評量協作中心第六期電子報


科學活動及演講_圖示

主  題:2018物理教學研討會
日  期:2018/1/25 14:00~16:30
地  點:國立臺灣大學博雅教學館、普通教學館
報名日期:106年12月18日~107年1月15日
活動網址:https://sites.google.com/a/tcfsh.tc.edu.tw/handsonphy2018/

主  題:發展人類成為跨行星物種
講  師:孫維新(國立自然科學博物館館長、臺灣大學物理系及天文所教授)
日  期:2017/12/23 14:00~16:30
地  點:國立臺灣大學思亮館國際會議廳
活動網址:http://case.ntu.edu.tw/sciactivity/【探索18-8】發展人類成為跨行星物種-孫維新館長/

主  題:神秘的黑洞
日  期:2017-12-30 15:00-15:40
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=1304

主  題:滄海桑田─那些衛星帶我們看到的地球角落
講  師:曾國欣(國立中央大學太空及遙測研究中心助理教授)
日  期:2017/12/29 週五晚間 7:00 ~ 9:00 pm
地  點:國立臺灣大學應用力學研究所一樓國際會議廳
活動網址:https://prospect.phys.ntu.edu.tw

主  題:懸浮微粒─小粒子的大衝擊
講  師:王貫(中央研究院環境變遷研究中心特聘研究員兼主任)
日  期:2018/01/05 ,週五晚間 7:00 ~ 9:00
地  點:國立臺灣大學應用力學研究所一樓國際會議廳
活動網址:http://prospect-speech.blog.ntu.edu.tw/995

 
 

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