陽明交大物理所高文芳

 More importantly, the history of science can make your work seem more worthwhile to you. As a scientist, you're probably not going to get rich. Your friends and relatives probably won't understand what you're doing. And if you work in a field like elementary particle physics, you won't even have the satisfaction of doing something that is immediately useful. But you can get great satisfaction by recognizing that your work in science is a part of history. by S. Weinberg who had just left us a week ago. https://www.nature.com/articles/426389a?fbclid=IwAR1u0owFpRdPRiKlyKYIEru4rFcRvaDj9PeXlK0ei0HX1IFVXvM3PvlkEeA When I received my undergraduate degree — about a hundred years ago — the physics literature seemed to me a vast, unexplored ocean, every part of which I had to chart before beginning any research of my own. How could I do anything without knowing everything that had already been done? Fortunately, in my first year of graduate school, I had the good luck to fall in

 the physical universe by Frank Shu  徐遐生， Chia-Chiao Lin   林家翹的學生 密度波理論density wave theory  是 林家翹 和 徐遐生 在1960年代成功解釋 螺旋星系 有穩定 旋臂結構的理論 https://books.google.com.tw/books?id=v_6PbAfapSAC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false

意外的費曼圖 1986 博士論文的計算告一段落，老闆要我先寫草稿。之前為了學程式就已經在計中混了一陣子，不但認識很多夜宿計中的電腦怪人、認識來自台灣在計中服務的Amy姊姊，還意外的發現 Donald Ervin Knuth 的 TeX 和  Leslie Lamport 的 LaTeX。 TeX 是一種科學文書軟體，打出來方程式非常漂亮，比期刊論文印刷的還漂亮。當時有 一些數學家已經開始用，計中的怪咖不少人知道，讓我很受用。我就用這個軟體寫好草稿，老闆看到我印出來的草稿，眼睛睜得好大。什麼都沒說，就拉著我去找 Deser，告訴他 Kao 打出的草稿令人無法置信。最後老闆和 Deser 的研究室開講、興奮莫名，後來不曉得怎麼歪樓談起喬玲麗老師，而且聊得好開心。印象中當場不只他們兩位，高能組的老師好像都在。 當時已經有特殊打字機，只要換打字球就可以打論文的方程式，但是字體不好看，而且系辦的秘書根本不懂物理，也看不懂教授的手寫方程式，一個公式常常要來回改十幾次才能把方程式弄對，對教授和秘書都是煎熬。 沒有打字球前，預印本的方程式是用手寫，可以看到各路大師奇形怪狀的字體，有的很性格，有的難以捉摸。 可以想像老闆為什麼看到TeX寫的論文，會這麼興奮。老闆是哈佛的合聘教授，只有上課會來學校，因此很快的，波士頓的高能物理圈都知道這個軟體。年輕學生、博士後都開始學，老教授就叫秘書學，1987年，MIT高能理論的論文預印本，封面的下方都出現秘書的落款「typeset by LaTeX by name」。 我第一篇論文發表在Phys. Lett. B，老闆很得意的告訴我，早上他親手交給主編，下午主編就親手給他接受信。不過，主因不是TeX，是老闆說，半年前就已經給主編說我們的進度，正在進行的實驗也在等我們的結果。 這篇論文裡我畫了可能是高能物理史上第一個用TeX畫的 Feynman diagram。因為原始檔案當年無法用email傳送，離開學校時Amy姊姊幫我存一個很大的圓形磁帶，跟著我在美國遊蕩，最後還帶回台灣擺了一陣子，後來想轉存在floppy disk 時，發現系統不同無法讀取。 附圖是第二篇論文裡，我用 TeX 畫的Feynman diagram。當時我只知道用鋸齒狀線段接合成光子，因為試圖用半圓疊接得很難看，只能作罷。 TeX的普及，很快的改變高能物理的寫作生態，感覺是寫作的方

 

  人們對量子理論的不解與疑惑，正如費曼   (Richard Feynman, 1918-1988)   所曾下過的註腳一樣困惑人心： " I think I can safely say that nobody understands quantum mechanics ."  「我想持平來說沒有人真正了解量子力學」（影片22秒前後） 而且費曼膾炙人口的路徑積分，就是因為他覺得別人的量子力學怎麼看怎麼不可思議，才自創一路的奇門術數，卻意外地為  70  年代以降的高能物理提供一個登龍奇術。 有關量子哲學的爭辯傳說不斷，以下的傳說，更加傳神。 傳說  80  年代在維也納一場紀念物理大師貝多芬的演講會上，李斯特口沫橫飛地介紹量子理論的精妙之處。講沒幾分鐘，台下的主持人柴可夫斯基忍不住和李斯特辯論起來。 兩造禁不住激動的情緒，步步相逼，最後所有教授、博士後、研究生都在講台下圍著忘情激辯的兩位大師。 [ 註一 ] 這方激動的說「不對不對，應該如此如此」那方激情地回應「不對不對，理當這般這般」只見圍觀學者不住的點頭，對雙方所謂的「如此如此、這般這般」都一致表示贊同。 搞了近一個鐘頭，真理是越辯越是一頭霧水。最後，柴可夫斯基惡狠狠的告訴李斯特 「 you should read the textbook 」，而李斯特則不屑的回他一句「 you should do your homework 」。 筆者在大四就修過力子力學，大學畢業被系主任「騙」去考研究所，系主任說我必修課都修過，只要翹著二郎腿就可以畢業。 沒想到研一的授課老師居然說「大學的不算」，又修了一次。到了美國，美國老師說「台灣的不算」，無奈的再修一次。短短的學生生涯三修量力、三修電力，照理說應該道行越來越高，因此自以為自己量力修為驚人。聽了兩位大師爭訟，才知道自己根本不懂，回家再練，每年都練、每天都練，誓言把馬步蹲到位。開始教書後，又教了幾年量力，只能說道行越練越有心得，馬步越蹲越穩，也越練越瞭解費曼那席話的深意。 廣義相對論

很多人在美國讀書，獎學金都是來自美國的能源部 DOE。 印象中，是在美國讀書時，碩士論文指導教授張國龍老師有一年也來美國訪問，在一次聚會時老師提到，二戰後美國意識到未來是能源的戰爭，因此成立 DOE ，原本是要取名 Dept of energy and weapon。後來飽受各方指責，不得已把 weapon 拿掉。  以前資料很難查，有了 google 還是查不到武器這個字眼是否曾經出現在DOE，不過，他們的任務宗旨就很明顯提到 The mission of the Energy Department  is to ensure America’s security and prosperity by addressing its energy, environmental and nuclear challenges through transformative science and technology solutions. 完全沒有避諱，DOE 就是曼哈頓計劃的延伸，是世界第一次認識理論物理學家驚人的破壞力之後，舉全國之力，努力完成山姆大叔「保護世界和平」的天命。 至於這樣的發展會不會治絲益棼，就需要人類更高的智慧才能參透。   Mission Im Possible of DOE Ever since the Manhattan Project, the Department of Energy has played a major role in nuclear security at home and around the globe. Check out the timeline above for more information on the Department's role in securing nuclear materials. history-energy-departments-role-nuclear-security

 高水位超流體會設法爬過高杯達成最低能量狀態，不過，這是我們用巨觀的儀器/眼睛看的誤解，微觀的粒子一直遵守量子遊戲規則，不少粒子是直接穿隧，突然出現在杯內。杯內的粒子也會往外跑，有進有出，只是進去的遠高於出來的。那是一個充滿神奇故事的自然現象，就如費曼說的，什麼事情都可能發生，只是機率大小的問題。即使封住杯口，粒子還是會出出入入，封口只是讓反應更為緩慢，時間久了，最低能量狀態還是要完成。微觀的世界，和我們巨觀的腦袋和巨觀的想像，真的不太一樣。 奈米的世界，介於微觀與巨觀之間，我們對這個領域的自然現象與物理，所知有限，有人認為這暗示一種新物理的存在，我們既不能用量子力學，也不能用牛頓力學處理，我們片片斷斷的認識，可能暗示，介觀的世界是打開自然現象的一把重要的鑰匙，是我們瞭解物理的最後一道防線。 https://en.m.wikipedia.org/wiki/Superfluidity 沒有人懂量子力學

 EUA的意思是這些疫苗在承平時根本不能拿來用，頂多拿來給病危、沒有其他方法的病患試用，死馬當活馬醫的概念，而且要提出申請、層層把關，才能拿來試用。 過往的經驗，這些試驗品多半都是遺憾收場，運氣好救回來，也很難確定是什麼原因。 打完疫苗，頂多可以在14天後抽血做中和抗體測試，看看有沒有產生有效的抗體反應，但是無法確認這些抗體在實戰時有沒有辦法應付實戰。 每個人對疫苗反應不一樣，打完疫苗只是像戴了隱形口罩，多半可以多一層保障，只是完全不曉得隱形口罩的醫療等級。打完疫苗，口罩還是要戴，不要鐵齒。 SARS來的時候，突然大量吸收有關病毒傳染的方式，突然知道在密室會和所有人水乳交融，比人與人的接觸還密切，你的肺裡有我，我的肺裡有你，最後還是你的血裡有我，我的血裡有你。 這些訊息讓我想起鮭魚。體弱的小鮭無法出海，只能待在出身地等待傳宗接代的機會。強壯的鮭魚到大海歷練，臨終前奮力迴游，躲過捕殺、躲過灰熊，最後奄奄一息的回到出身地，只能無奈、眼睜睜看著弱小的留鮭，好整以暇的接收最後的希望。 不要鐵齒，隱形口罩有可能只是檸檬🍋，看得見的口罩可能是你的留鮭，為你保留一線生機。

 【今年 (2021) 是Einstein 獲得the Nobel Prize in Physics 一百週年】 今天清晨看到ETH製作的紀念Einstein 獲得諾貝爾獎一百週年的YouTube video (見圖一)(見連結一)，提醒我今年是個值得紀念的一年！身為Newton and Einstein 迷，也該為這個事件説幾句話！底下的敘述參考Walter Isaacson’s "Einstein: his life and universe" (見圖二的第十四章，頁309-316)。之前的國家地理頻道的世紀天才(1)：愛因斯坦的電視劇也有類似的描述！ 説一句實在話，Einstein 拿諾貝爾獎的過程真是 "一波多折" 啊！他在1905年的四篇Ann. der Physik papers 以及一篇博士論文，並沒有立即帶來世界級的名聲！即使他獲得一九二一年的諾貝爾物理獎，也是在the Nobel Prize Committee 心不甘情不願下所作的決定！從1910一直到1922年，不斷有學者提名Einstein 為當年的諾貝爾物理獎候選人！例如在1910時有知名學者Wilhelm Ostwald (the 1909 Nobel Chemistry laureate) 提名愛因斯坦，理由是他在狹義相對論的貢獻。可惜的是，當時的the Nobel Prize committee五位成員中有三位是實驗學家，他們認為狹義相對論尚未獲得實驗的証實而拒絕了此項的提名！之後，在往後的幾年，也以類似的理由拒絕了Einstein 的提名。一直到了一九一九年Eddington 團隊的日全蝕觀測証實Einstein 的廣義相對論的預測。這時候，Lorentz 以及 Bohr 還有其他的六個學者提名愛因斯坦為1920年的諾貝爾物理獎得主。可惜，又被當時的the Committee chair, Arrhenius 給拒絕！他認為1919年的日全蝕實驗不足以証實廣義相對論的正確性，再加上反猶太人的Philipp Lenard 的多年的施壓給the Committee，都是不給Einstein 1920年諾奬的關鍵因素！ 令人意外地，1921年諾貝爾物理獎從缺！到了一九二二年諾獎提名時，Marcel Brillouin寫給the Committee說道

老師的努力、認真態度很重要，因為那是在幫學生上一課重要的人生課題。 不只老師，不時都有人好心提點你，該怎麼讀書才能把書讀好。其實，每個人都不一樣，別人的方法多半不適合你。找出最適合自己的方法，才是人生學習過程的重要目標，不只是讀書。畢竟讀書不是人生的唯一，讀書的目的也不是應付考試。 別人善意提點，除了心存感激，還是可以找出一些自己可以擷取的地方，再融入、形塑適合自己的學習方式。 老鷹看到老虎跟獅子打架，笑老虎為什麼不會這樣、那樣攻擊，忘了老虎再怎麼厲害，還是飛不起來，老虎和獅子的戰場，只能是二維，不可能是三維的戰鬥。老鷹🦅的招式再高明，老虎也許用不上。 朋友說，4、5歲吧，還不清楚數字，就會看時鐘。原因是每天亂跑，肚子餓才會回家，回到家常常錯過午飯時間。朋友的爸爸很生氣，除了指責外一點用都沒有，朋友還是日復一日在外遊蕩，一再錯過午餐。最後朋友的爸爸只能指著時鐘：說不出幾點幾分就不用吃飯。朋友在沒有什麼數字概念下，餓了幾餐以後，很快就能準確報時。 長大以後才知道，原來學習的過程每個人都不一樣，還常常非常跳tone，有些方法還真的很難傳授。執著於適合別人的方法，也許對自己只是事倍功半的痛苦經驗。 朋友說，除了算數學時可以心無旁騖，做其他事情都像少一根筋，包括專心上課。上課時心思多半跑到教室外，想著隔壁班的女孩，怎麼還沒有經過我的窗前。但是，偶爾心思回到講台前口沫橫飛的老師，還是能分清老師是不是很認真、很有愛心。 不過，老師也不用懊惱學生上課不專心，所有老師的努力、認真，都是在幫學生上一場重要的人生課題。學生出現在我們的課堂上，也許不是我們的物理、數學，也許不是我們的人生領悟，而是我們難以想像的目的。 畢竟老師能給學生最大的幫助，可能不是課本上的東西，而是認真的態度和教學的喜悅。從國中到大學，這麼多年的時間，幸運的遇到很多好老師，心裡對他們充滿景仰，也因此希望自己以後也能像他們一樣認真、喜歡教書、喜歡和學生在一起。會去課堂聽課，多半也是很喜歡教室的氣氛，欣賞老師上課的風采。這些人生導師也真的幫我們形塑現在享受教學、享受研究的人生道路，讓我們一生受用，心中真的非常感激。 其實，學生能找到自己喜歡的方向最重要，慢慢來，學生總會找到適合自己的路和方式，好好享受學習的樂趣。 海濱有逐臭之夫，會覺得很奇怪，那是因為自己不了解，所有學問都有人樂此不疲，那是因為他們懂得享受學習的樂趣

  https://m.facebook.com/story.php?story_fbid=6670947152919115&id=100000116899035 常被問紫外線影像怎麼會變成可見影像？ 很多照片為了看得見，只能加工，原始數據會有說明，但是網路上的照片常常沒說清楚，這張仙女照片是11個影像的合成，附加連結才是紫外線影像，當然已經轉換成可見光影像。 https://www.nasa.gov/multimedia/imagegallery/image_feature_1492.html 這個是紅外線一直到紫外線三種影像合成的照片。 https://sci.esa.int/web/herschel/-/48187-m31-in-infrared-x-ray-and-optical 咦，常常看到自己的紅外線影像成像在紅外線測溫儀的螢幕上，難道沒有想過自己的紅外線怎麼會被看見？沒錯，一樣的道理，加工。

宇宙中豐度最高的三個化學元素，數量比依序是氫：氦：氧=12:1:0.01，因此水HOH，相較其他化合物，在宇宙中是非常容易出現的化合物。 近代宇宙學可以有效或成功解釋/預測氫氦氧的豐度比，是廣義相對論和物理學的重要成果。古代的人不懂宇宙學，只是放眼大海，誤以為地球就是宇宙、水無窮多，而且多到可以浮天載地。 總是，水不只在地球多，在整個宇宙都很多。水對生命的重要性，也成為詩人歌頌的標的，見證水在文明演化過程的重要性。 水經注   《序》曰：《 易 》稱天以一生水，故氣微於北方，而為物之先也。《玄中記》曰：天下之多者水也，浮天載地，高下無所不至，萬物無所不潤。及其氣流屆石，精薄膚寸，不崇朝而澤合靈宇者，神莫與竝矣。是以達者不能測其淵沖，而盡其鴻深也。 AIT 書法照片