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國際科學學術研究話題
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Luke-Skywalker
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oO角兒
behappy

http://news.yam.com/afp/life/200804/20080418051860.html
蝴蝶效應揚名 渾沌理論之父羅倫茲辭世
法新社╱林治平 2008-04-18 06:20    


 
(法新社紐約十七日電)美國的麻省理工學院今天宣布,被尊為「混沌理論」之父的美國氣象學家羅倫茲昨天因癌症過世,享壽九十歲。

麻省理工學院表示,擔任該校教授的羅倫茲率先發現氣象系統數學模型中的混沌現象,也就是在像氣象之類的動態系統中,小小的變化就「可能引發巨大而且經常是意料外的結果」。

羅倫茲一九九一年曾獲頒京都基礎科學獎,評選委員會盛讚他提出的這套理論具有開創性,是「牛頓以來對人類對自然觀點造成最大改變的事情之一」。

這項研究讓羅倫茲提出所謂的「蝴蝶效應」,也就是看似微不足道的小小變化,例如昆蟲鼓動翅膀,也許會導致可能相當重大的後果。

這個名詞出自他一九七二年的一份學術報告,題目是:「可預測性:巴西一隻蝴蝶鼓動翅膀,會在德州引發一場龍捲風嗎?」

麻省理工學院發布的聲明說,羅倫茲早期這項研究工作「標誌一個新研究領域的開啟,影響的不只是數學的領域,而幾乎及於科學的各個學門,如生物學、物理學和社會學。」

聲明又說:「有些科學家聲稱,二十世紀有三項科學革命將為後人難忘,分別是相對論、量子力學和混沌理論。」

http://news.yahoo.com/s/afp/20080417/sc_afp/ussciencelorenz_080417165749
Edward Lorenz, father of chaos theory, dies

Thu Apr 17, 12:57 PM ET

NEW YORK (AFP) - Edward Lorenz, a meteorologist who became the father of the modern field of chaos theory, died Wednesday of cancer in Massachusetts aged 90, MIT announced Thursday.

A professor at the Massachusetts Institute of Technology (MIT), Lorenz was the first to identify chaotic behavior in the mathematical modeling of weather systems, in which small differences in a dynamic system, like the weather, "could trigger vast and often unsuspected results," the university said.

A committee that awarded him the 1991 Kyoto prize for basic sciences wrote that Lorenz's groundbreaking theory represented "one of the most dramatic changes in mankind's view of nature since Sir Isaac Newton."

Lorenz's research led him to develop what became known as the "butterfly effect," the idea that an infinitesimally small alteration -- like the flapping of an insect's wings -- can lead to potentially monumental consequences.

The term stemmed from his 1972 academic paper "Predictability: Does the Flap of a Butterfly's Wings in Brazil Set off a Tornado in Texas?"

MIT said Lorenz's early work "marked the beginning of a new field of study that impacted not just the field of mathematics but virtually every branch of science -- biological, physical and social."

"Some scientists have since asserted that the 20th century will be remembered for three scientific revolutions -- relativity, quantum mechanics and chaos," the statement said.

The original experiment that lead to Lorenz's groundbreaking theory was conducted in 1961, when he was using a numerical computer model to rerun a weather prediction.

When, as a shortcut on a number in the sequence, he entered the decimal .506 instead of entering the full .506127, the result was a completely different weather scenario.

Lorenz published his findings in a 1963 paper for the New York Academy of Sciences noting that "if the theory were correct, one flap of a seagull's wings could change the course of weather forever."

Later speeches and papers by Lorenz replaced the seagull with the more poetic butterfly.

Lorenz was working as a weather forecaster for the US Army Air Corps during World War II when he decided to pursue further study in meteorology.

But he wrote once that his interests in things mathematical and meteorological dated back much earlier, to his childhood.

"As a boy, I was always interested in doing things with numbers, and was also fascinated by changes in the weather," Lorenz once wrote in an autobiographical sketch.

His daughter told the New York Times that Lorenz was active in his field to the end of his life, in addition to also being vigorous and fit.

"He was out hiking two and one-half weeks ago, Cheryl Lorenz told the daily, "and he finished a paper a week ago with a colleague."


May the Force be with you
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年度科學最大突破:量子機器
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http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/101217/19/2j68f.html
年度科學最大突破:量子機器
更新日期:2010/12/17 15:05 戴雅真

(法新社華盛頓16日電) 這不完全是時空旅行,但1個能產生量子溝(quantum groove)的微小機器,在今天登上「科學」(Science)雜誌的2010年度科學突破榜首。

這個裝置由美國物理學家設計,是人類首次能用人工機器,創造出通常在分子、原子和次原子粒子(subatomic particle)中才見得到的量子運動。

除此之外,破解尼安德塔人(Neanderthal)的基因組合、發現新的防治愛滋方法,和改進實驗室老鼠,都列入「科學」雜誌的年度10大突破。

根據「科學」雜誌記者和編輯列出名單,今年有許多基因方面的重要進展,包括研發出第1個由合成基因組控制、可自行複製的細菌細胞。

為了紀念2010年邁入尾聲,「科學」雜誌還列出「自西元2000年以來改變科學面貌的10大見解」。

當中包括發現古老DNA、火星上有水份、將近500顆系外行星、理解炎症和慢性病關係,以及人類對氣候變遷的影響。

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印度板塊分離時間再受質疑
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http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/101026/19/2fol3.html
印度板塊分離時間再受質疑
 更新日期:2010/10/26 12:35 張稚昀
 
(法新社華盛頓25日電) 今天發表的研究報告指出,考古學家在琥珀中發現保存數千萬年的昆蟲,令人再度質疑印度陸塊究竟經歷多久時間,才和亞洲大陸連接在一起。

琥珀保存的昆蟲包括蜜蜂、白蟻、蜘蛛和蒼蠅,牠們被埋藏在印度西部康貝(Cambay)的大片沉積層中長達5000萬年。

科學家長期以來認定,印度曾經是一個孤立的島嶼大陸,所以在琥珀中找到的這些昆蟲,應該和亞洲其他地區有很大的不同。

印度板塊大約在5000萬年前脫離今天的非洲,衝撞亞洲大陸後連接在一起。那一次造山運動產生喜馬拉雅山。

不過,一篇刊載於「國家科學院學報」(PNAS)的研究報告指出,這些昆蟲並沒有如預期般的獨一無二。

美國自然史博物館(American Museum ofNatural History)無脊椎動物部門主管葛里馬迪(David Grimaldi)說:「我們知道印度曾是獨立陸塊,卻不清楚何時分離,以及確切的持續時間。」

他寫道:「琥珀中的生物證據證明,其中有許多生物連結。」

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CERN預算被砍 影響強子對撞機研究有限
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http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/100826/16/2bu7q.html
CERN預算被砍 影響強子對撞機研究有限
 更新日期:2010/08/26 15:08
 
(路透日內瓦25日電)「歐洲粒子物理研究中心」( CERN)的主管今天表示,他們未來五年的預算將遭到大幅削減。他們的任務是研究宇宙起源,引起高度關注。

歐洲粒子物理研究中心的發言人吉里斯(James Gillies )表示,預算減少對於大型強子對撞機( LHC )的研究只會造成些微影響。 CERN由20個國家組成,削減預算也是他們的決定。

但行政人員協會會長戴洛馬(Gianni Deroma)表示,2011至2015年削減9.5%的預算「可能毀掉至今所做的努力與LHC所獲得的驚人初步結果。」LHC位於地底下,長達27公里。

科學家與技術員工在CERN大樓外發動抗議。CERN位於瑞士日內瓦附近的法國瑞士邊界上。附近則正在裝配大型粒子偵測器,以執行長達20年的任務。

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科學家快找到宇宙關鍵粒子
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http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/100727/16/29zqo.html
科學家快找到宇宙關鍵粒子
 更新日期:2010/07/27 15:38
(路透巴黎26日電)歐洲與美國的強子對撞機科學家今天表示,他們可能快找到「希格斯粒子」(Higgs Boson),這種被稱作「上帝粒子」的東西據信是宇宙大爆炸(Big Bang)後形成宇宙的關鍵。

在日內瓦附近的大型強子對撞機(LHC)計畫研究人員表示,他們已在3個月的實驗中檢視過所有標準模型(Standard Model)的粒子,也就是目前人類所知、在物理學中所有核心粒子。

歐洲粒子物理研究中心(CERN)主任霍爾(Rolf Heuer)在巴黎舉行的國際高能物理會議(International Conference on High Energy Physics)中說,實驗的進展比預期還快,並且已經進入一個出現「新物理學」的階段。霍爾也是大型強子對撞機的研究人員之一。

這可能包括等待已久的希格斯粒子存在證據,以及暗物質的探測。暗物質據信構成1/4個宇宙。宇宙另外還包括5%可觀察和70%無法觀察的暗能量。

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科學家證實微中子轉換型態
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http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/100601/16/26oa2.html
科學家證實微中子轉換型態
 更新日期:2010/06/01 15:50
(路透日內瓦31日電)科學家今天宣布,他們觀察到微中子轉換型態,找出有關宇宙組成物質重大謎題的失落部份。

日內瓦附近的歐洲粒子物理研究中心(CERN)轉發義大利中部格蘭沙索(Gran Sasso)實驗室的消息,表示這項突破可大大推進他們自己的大型強子對撞機計畫,揭開宇宙的關鍵秘密。

根據格蘭沙索的物理學家,經過3年來監測從CERN穿過地面打向實驗室的數10億個緲微子,他們發現有1個轉變成濤微中子。

這代表找到科學界長期追尋的證據,證明3種微中子能轉換外型,就像變色龍一樣。微中子是次原子粒子,與其他物質構成宇宙的基本元素。

科學家說這項發現很重要,因為有助解釋微中子為何從太陽到達地球時,數量明顯少於物理標準模式底下的量。這個模式已主導科學界約80年。

現在證明微中子可改變樣貌,顯示其他類型可能存在,但尚未偵測出。1960年代莫斯科2名科學家已根據美國物理學家先前的研究,假設微中子可轉換。

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微中子消失之謎揭曉 影響宇宙認知
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http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/100601/19/26oke.html
微中子消失之謎揭曉 影響宇宙認知
 更新日期:2010/06/01 17:35 林仟懿
(法新社巴黎1日電) 歐洲科學家今天宣布,可能已解開微中子(neutrinos)的消失之謎,這是分子物理學次粒子宇宙中的歷史謎題之一。

科學家指出,如果在接下來的實驗中獲得證實,結果將挑戰所謂物理學「標準模型」(Standard Model)的核心概念,也可能對了解宇宙物質產生重大影響。

物理學家數十年來的觀察發現,從太陽射至地球的微中子,比標準模型所預測的少。微中子是電中性的粒子,以接近光速的速度飛行。

這代表以下兩種可能之一:標準模型有誤,或微中子射程沿途發生某種情況。

實際上科學家觀察到至少1種稱為緲微子(muon-neutrino)的粒子消失。一項據此提出的假設主張,這種小型粒子會改變形狀,轉換成看不見的新型態,並在1969年獲得諾貝爾獎。

現在義大利國家核子物理研究所首度觀察到,緲微子在「微中子振盪」(neutrino oscillation)過程中,變成另一種稱作「陶子」(tau)的粒子。

現在普遍接受的標準模式中,微中子不能有質量,但新的實驗證明它確實有。

這顯示,其他尚未觀察到的微中子類型確實存在,這些粒子有助釐清黑暗物質(Dark Matter)的性質。據信宇宙有25%由黑暗物質構成。

OPERA實驗發言人兼研究員艾瑞迪塔多(AntonioErediatato)指出:「一個能解釋微中子為何這麼微小卻不消失的模型,將對我們了解宇宙產生深遠影響,包括宇宙的過去、演化及最終死亡的方式。」

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貢獻獲肯定 天文學家哥白尼重新安葬
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http://tw.news.yahoo.com/article/url/d/a/100524/19/266i1.html
貢獻獲肯定 天文學家哥白尼重新安葬
 更新日期:2010/05/24 00:50 郭傳信
 
(法新社波蘭法蘭伯克23日電) 16世紀「現代天文學之父」哥白尼(Nicolaus Copernicus)的遺骨,昨天在波蘭一座大教堂舉行重新安葬儀式,並有一位牧師對教會早期抨擊哥白尼的「日心學說」表示遺憾。

經過專家有如偵探故事般的追尋,在他去世467週年後,哥白尼終於安息在一座有銘記的墳墓裡。

他的靈柩下葬在波蘭北部的家鄉法蘭伯克(Frombork)一座14世紀大教堂,黑色的花崗岩墓碑上刻著一幅太陽系圖。

  1616年,哥白尼提出太陽而非地球,是宇宙中心的理論,但遭到梵蒂岡斥為異端邪說。

哥白尼在1543年出版的先驅作品「天體運行論(Onthe Revolution of the Heavenly Spheres)」,震驚當代。他隨後不久去世,享年70歲。作品也遭到教會查禁。

  哥白尼假設地球自轉一週需時一天,繞太陽公轉一週需時一年,與教會支持的古希臘天文學家托勒密理論(Ptolemaic Theory)大相逕庭。托勒密推論地球固定不動,日月星辰繞地球運行。

  哥白尼既是數學家、又是經濟學家、醫師和神父,去世時和許多其他神職人員及普通人一樣,被葬在法蘭伯克教堂底下,墓碑上沒有任何刻字。

在過去200年間,研究人員試圖確認他的墳墓,直到2005年經由兩撮頭髮和一顆牙齒的DNA檢測,才確定找到他的遺骨。

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霍金:時光機可行 但別回到過去
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http://udn.com/NEWS/WORLD/WOR4/5576013.shtml
霍金:時光機可行 但別回到過去
 
【聯合報╱編譯陳世欽/報導】 2010.05.04 05:16 am
 

英國知名物理學家霍金表示,可帶著人類飛入未來的時光機理論上可行,所需者包括太空中的蟲洞或速度接近光速的太空船。

霍金表示,4度空間是關鍵。4度空間是時間的長度。如同太空,萬物也有時間的長度。在時間中漫遊意味穿越這個4度空間。

霍金舉例指出,開車直線行進等於在1度空間中行進,左轉或右轉等於加上2度空間,在曲折蜿蜒的山路上下行進等於進入3度空間,穿越時光隧道就是進入第4空間。科學家將該隧道命名為「蟲洞」。

霍金說,蟲洞就在我們四周,只是小到肉眼難見。它們存在於空間與時間的隱密處及裂縫中。他指出,宇宙萬物皆非平坦或固體狀;如果貼近觀察,一切物體均會出現小孔或皺紋。這是基本的物理法則,而且適用於時間。一如3度空間,時間也有細微的裂縫、皺紋及空隙。比分子、原子還細小的空間名為量子泡沫,蟲洞就在這裡面。穿越空間與時間的極細微隧道或捷徑不斷的在這個量子天地中形成、消失、改造。它們連結兩個不同的空間及時間。

霍金解釋,這些隧道小到人類無法穿越,不過這正是蟲洞時光隧道機器的核心概念所在。部分科學家認為,他們有朝一日也許能夠抓住一個蟲洞,再將它無限放大,使人類甚至太空船可以穿越。如果動力足夠,科技也夠完備,科學家或許可以建造一個巨大的蟲洞。果真如此,那將是不凡的裝置。一端接近地球,另一端位於極遙遠之處,接近某一遙遠的行星。

他指出,理論上,時光隧道或蟲洞不只能夠帶著人類前往其他行星。如果兩端位於同一位置,並以時間而非距離間隔,太空船即可飛入,飛出後仍然接近地球,只是進入遙遠的過去。不過,霍金警告說,不要搭時光機回去看歷史,因為回到過去將違反基本的因果論。他說,以往種下的因成為今日的果,只有瘋狂科學家才會想要回到過去顛倒因果。

霍金表示,如果科學家能夠建造速度接近光速的太空船,太空船必然因為不能違反光速是最大速限的法則而致艙內的時間變慢,飛行一個星期,等於地面上的100年,也就等於飛進未來。

【2010/05/04 聯合報】

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大強子對撞器超級紀錄
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http://www.libertytimes.com.tw/2010/new/mar/31/today-int3.htm
自由時報2010年3月31日

大強子對撞器超級紀錄
〔編譯張沛元/綜合30日外電報導〕歐洲核子研究組織(CERN)重金打造的大型強子對撞器(LHC),30日進行粒子對撞實驗,以下為LHC及任務簡介:

◎為模擬137億年前的宇宙誕生「大爆炸」,兩束粒子以近乎光速的高速對撞,整個過程由CERN的電腦與全球科學家共同監看,盼能找出將物質微粒聚攏在一起、形成恆星與行星的神秘關鍵「希格斯粒子」(Higgs Boson)。

◎為研究最小粒子所打造的LHC,是有史以來最大也最複雜的科學儀器,光是圓周就長達27公里,整座機器位於橫跨法國與瑞士邊境的環形地底隧道中。

◎大量質子在全功率時以99.99%光速,即每秒1萬1245次圈的速度環繞LHC運行,每秒可產生6億次撞擊。

◎當兩束質子對撞後,將產生比太陽核心還熱10萬倍的高溫,但此一能量會被壓縮侷限於極小空間;在此同時讓環超流體氦循環於LHC加速環的冷卻系統,則可讓LHC的溫度維持在攝氏負271.3度。

◎LHC對撞實驗所記錄的資料,每年能裝滿約10萬張雙層DVD,這批資料將傳送給全球50國300座電腦中心約8萬台電腦組成的「網格」(The Grid)系統分析,這是有史以來最大規模的電腦運算活動。

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國際合作 台灣與有榮焉
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http://www.libertytimes.com.tw/2010/new/mar/31/today-int2.htm
自由時報2010年3月31日

國際合作 台灣與有榮焉
〔記者謝文華/台北報導〕國科會補助中研院、台大、中央參與歐洲核子研究組織(CERN)的大強子對撞器(LHC),昨天試撞成功,將質子束流的能量提升至3.5兆電子伏特,並讓兩束質子在實驗區對撞,產生7兆電子伏特的反應,對探索宇宙是一大躍進,未來將進行兩年穩定運轉及粒子物理實驗。

中央大學物理系教授張元翰表示,LHC是史上最大的科學儀器,加速器本身包含了約8千個大小不等的超導磁鐵,如何讓這些複雜的設備協同運作,讓質子加速到光速的0.99999997倍,並保持在27公里週長的軌道中運行幾億週,是科學技術的大挑戰。2008年9月首次完成質子繞行一週,但隨即於9天後發生一次嚴重意外。

張元翰指,該計畫分為加速器、4個探測器及全球網格計算3部份,台大、中央、中研院40名學者,與30幾國投入探測器研究,國科會每年編列4千萬台幣;全球網格計算,每年由中研院編列1億3千萬,國科會自2007年每年編列1億5千萬。

不過,昨天記者會公布此項令人振奮的國際合作成果時,中研院物理所研究員李世昌突然爆料指,國科會至今未核定今年「全球網格」的1億5千萬經費,即將面臨繳不出給中華電信傳輸到國外電訊的相關費用。

主持記者會的國科會自然處處長廖文峰臉色鐵青,指經費的核定正由科技首長會議審議中,「今天請媒體不要聚焦在經費問題」,廖文峰並指,今天應中研院等研究團隊要求開記者會展現成果,不曉得學者會提到此事。

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