Sam Tsai 蔡坤憲

《 潛藏的宇宙：量子世界與時空的湧現 》 （2023年11月初版，大石文化出版） 「比科幻更令人驚奇的，往往是科學本身。」這句話完美詮釋了蕭恩·卡羅爾教授這本《 潛藏的宇宙：量子世界與時空的湧現 》帶給我的智性震撼。接下這本書的翻譯工作，不僅是一場知識的探險，更是一次徹底顛覆我既有認知的「典範轉移」之旅。 卡羅爾教授曾任教於加州理工學院，現為聖菲研究所外聘教授，是當代最具影響力的科普作家之一。他在量子物理與科學哲學領域著作等身，其2016年作品《 詩性宇宙 》在台灣出版後便廣受好評，成為科普愛好者必讀的經典之作。 《潛藏的宇宙》全書分為三大篇章，建構出一幅令人嘆為觀止的量子世界圖景。首部曲從「上帝是否在擲骰子？」這個愛因斯坦與波耳的世紀之辯切入，帶領讀者重新審視量子力學那些「鬼魅般」的基本原理。回憶大學初學量子力學時，那種顛覆古典物理認知的震撼感至今記憶猶新。當時老師諄諄教誨：面對這門「新物理」，必須先「全盤接受」其離經叛道的本質，而非試圖用古典思維強加解釋。我就是憑著這個「心法」，學會從薛丁格方程求解波函數，理解虛數構成的機率振幅如何平方為現實世界裡的機率大小。漸漸地，我接受了機率就是這個世界的本質，也認同哥本哈根學派所提出的「上帝是在擲骰子」的主張，卻始終不解為何愛因斯坦對此深惡痛絕，更困惑像費曼這樣的奇才也會坦言「無人真正理解量子力學」。 當本書把我熟悉的學習方式稱為「閉嘴計算」典範，把我所學會的內容歸為「教科書量子力學」時，初讀時那份錯愕與抗拒，逐漸轉化為會心一笑的領悟。這促使我跳脫既有框架，以全新視角重新審視量子力學的本質。相信每位曾修習量子物理的讀者，都能在這場「溫故知新」的思維之旅中找到獨特的樂趣。 第二篇章宛如科幻小說般引人入勝，卡羅爾教授深入探討艾弗雷特提出的「多世界詮釋」。這個又稱為「簡樸量子力學」的理論，以近乎禪學「斷捨離」的方式，剝除所有測量假設，直指量子力學最純粹的本質：若我們僅保留薛丁格方程和波函數這兩大基石，世界將會呈現何種面貌？答案令人震撼——每一次測量都不會造成波函數崩陷，而是導致宇宙分裂出無數平行分支！換言之，只要我們勇於正視量子糾纏與退相干等現象的本質，「多個世界」（波函數分支）的出現將是邏輯必然，而非科幻情節。這部分論述精妙絕倫，我誠摯邀請讀者跟隨作者抽絲剝繭，細細品味這個「比科幻更科幻」的科學推演過程，並思考由此衍生的深刻哲...

如何看懂物理公式 紐西蘭科學與物理教育點滴 Play-Create-Learn 2019 《 物理雙月刊 》 中華民國物理學會旗下之刊物，希望可以為讀者帶來許多有趣、重要以及貼近生活的物理知識。 （ 臉書粉絲頁 ） 一、定義篇 （ 全文連結 ） 功與動量的定義 本篇專欄將從「學習定義」的方法出發，詳細說明除法與乘法的意義，以及單位的相關細節，希望能為大家展現「物理公式」的另一種面貌，特別是那些覺得物理公式「很難看、很抽象」的同學，希望在閱讀本文之後，能多看到一些物理公式的美！ 看到「定義」：不要先問「為什麼」， 而要問「這是什麼意思?」 雖然學習或研究科學，「為什麼」是一個很重要的問題，但是一遇到問題，或是有「感覺不懂」的時候，腦海裡立刻就出現「為什麼」這三個字，並不是一個正確的作法。因為，問錯問題的時候，往往得不出正確的答案。 除法的含義是「分配」 單位之間的換算：把握「乘以一」的原則 乘法的含義是「累積」 用來紀念科學家的單位「名字」 結語： 物理公式除了「定義」之外,還有「定律」與「定理」，這三者，就數學公式上來看，長相可能一模一樣，但背後的意義卻大不相同，學習的方法，也略有差異，絕對不只是「把公式背起來，再代入數字」這麼簡單。 二、定律篇 （ 全文連結 ） 伽利略的慣性定律 在物理學中，凡能被稱作「定律」的內容，就表示它是實驗與觀測的結果。也就是說，物理定律所描述的是一個「自然現象」。因此，當我們看到一條定律時，不要直接就問為什麼，而是要先弄清楚，這條定律所描述的現象或事件「 為何 」（what），然後再去了解這條物理定律背後的實驗為何？當初的科學家或物理學家是「 如何 」（how）發現這個自然現象的？稍後再來思考可能造成這個現象或行為背後的理由為何，也就是「 為什麼 」（why）的問題。 描述自然現象有「定性」與「定量」兩個層次，並不是所有的物理定律都有一條相伴的數學公式 ... ... 定律是實驗或觀測的結果 - 以克卜勒行星運動定律為例 定律是「發明」或「發現」的？ 物理定律的 DIY 尋找變量之間的函數關係 根據函數關係來處理數據 不要輕忽斜率（常數）的物理意義 換個單位，換個數值試試看？ 結語：物理定律並非遙不可及，你自己也能 DIY...

《 The Grand Design 大設計 》 Stephen Hawking & Leonard Mlodinow 著 郭兆林 ＆ 周念縈 譯 Model-dependent realism 模型相關真實論： 模型相關真實論的基本概念是人類大腦打造了這個世界的模型，據以詮釋感官輸入；當某個模型能夠成功解釋事件時，我們便會對此模型及其構成元素與概念賦予真實特性或視之為絕對真實。但面對相同的自然狀況，可能有不同的模型存在，且分別具有不同的基本元素和概念。如果有兩項物理理論或模型都能夠正確預測相同的事件，我們不能說哪個比較真實，而是我們可以隨意蔡用最便利的模型。 M-theory M 理論： M 理論不是一般所認知的理論，它是由許多不同理論所構成的一個大家族，其中每一項理論只能夠對某個範圍觀察到的物理現象做良好的描述。 似乎沒有人知道 M 代表什麼意思，可能是 master（主）、miracle（奇蹟）或 mystery（神秘），又似乎三者全是。 Supersymmetry 超對稱： 一種奇妙的對稱，與日常空間中的轉換無關。超對稱的重要涵義之一是作用力粒子和物質粒子，及作用力和物質，其實只是一體兩面而已。 Supergravity 超重力論： 此重力理論具有操對稱的對稱特性。 ＊ 在馬雅古經文《議書》（Popol Vuh）中，神宣布道：「創造萬物將無功無勞，除非有感覺意識的人類存在為止。」 ＊ 「宇宙最不能理解之事，在於它是可以理解的。」 愛因斯坦 “ The most incomprehensible thing about the world is that it is at all comprehensible. ”  ― Albert Einstein 中文版代序：〈從金魚缸中拼湊宇宙的面貌〉（孫維新） 存在之奧祕 法則的支配 真實是什麼？ 多重歷史 萬物理論 選擇我們的宇宙 乍看下的奇蹟 大設計 字彙 誌謝 ＊  （作者在誌謝中）感謝經紀人 Al Zuckerman 和 Susan Ginsburg 的支持與鼓勵，他們老是說兩句話：「 已經寫完了吧！ 」、「 別擔心何時完成，總是會寫完的 」，而他...

【舊文】 觀念物理 2：引潮力 文章日期：2012-08-10 17:29 【圖一：從慣性座系來看引潮力】 【圖二：在地球（非慣性座標系）上來看引潮力】 去年在返紐前，接到一位用功的讀者寫信問我關於「引潮力」的問題。 當時，正忙於離職、搬家等事，雖然花了點時間，回覆了這位同學，由於擔心單純透過文字，無法有效地說明這個複雜的問題，所以，很詳細地說明整個觀念的來龍去脈，結果，竟用 Word 寫了十頁！ 礙於回文中充滿了算式、圖表，以及篇幅，加上忙著離職、搬家等事宜，所以沒能在此與有相似問題的讀者同學分享。 不久前，多知道一個 Dropbox，類似雲端硬碟，可以自動同步、備份，也有「檔案分享」的功能，由於免費就有 2G 的空間（每介紹一位再增 500 M），所以，我就試用了，結果很好用！ 今晚，決定來試用一下它的檔案分享功能！ 我的回答連結在此： PDF 檔，1.8 M   (Dropbox) 。 ＊ ＊ ＊ From: ＸＸ 徐 [mailto: xxxxxxxx @xxxxx.com.tw] Posted At: Tuesday, June 21, 2011 Posted To: 天下文化信箱 　　編輯部，您好： 　　我是一位即將要升高一的學生，正在看您們出版的《觀念物理》， 　　好問的我有一些問題想請教。 　　1. 關於「觀念物理2」124 頁的第 8 題，月亮變大〈質量不變〉的部分沒有問題，但是 　　在地球變大的部分想問：海水深度減少，潮差亦會減小，詳細原因是？ 　　P.S. 假如 F 不變〈準確來說，有一些增加《R加大》〉。 　　2. 還有次頁的引潮力公式，和我學到的不太一樣，為 2GMR/d^3，我也有推導成功過， 　　但還是找不到不同的原因〈我知道 m 為 1 kg，所以省略〉。 　　真不好意思喔 　　感謝您們的回答 　　學生 徐ＸＸ 敬上 ＊ ＊ ＊ 冬瓜 於 2013-03-14 19:00:13 回應 你是個很用心的作者，我也是高一生，剛好看到你做的回應的pdf，覺得你寫得很好(太多了，我只看個大概，謝謝你) Sam Tsai 於 2013-04-24 08:46:04 回覆 謝謝你。 祝...

學生問我：當電子與正子碰撞之後 ．．． 忍不住想記下來做紀念！ 今天，十三年級（高三）的物理課下課後，一個學生走過來，希望問我一個問題，聽他口述了幾個方程式之後，我說，這樣我沒辦法心算（其實是他的英文說得太快），請你去白板把想法寫下來．．． 我中譯他的意思如下： 如果有一個電子與正子相碰撞，之後電子與正子消失，而變成一個光子，根據「質能轉換公式」，這個光子的能量是 E = mc^2 又根據光子能量與頻率的關係式 E = hf 經過代數移項之後，這個光子的頻率是否就是 f = E / h = (mc^2) / h 雖然我知道量子力學還有很多內容與現象，而且，很多觀念也不在這裡高三的課綱裡，但是，這位年輕人，僅憑著我所教過的這幾個觀念，自己「創造」出上面的這個想法，還是讓我很佩服！ 對於這位好學深思的年輕人，我今晚的「家庭作業」就是幫他準備一點資料，以及讓他可以進一步研究的方向！ 當老師，遇到這種學生，真是樂趣無窮啊！

[PDF]  Popular Science Background: The chameleons of space   The Nobel Prize in Physics 2015 was awarded jointly to  Takaaki Kajita and Arthur B. McDonald   " for the discovery of neutrino oscillations, which shows that neutrinos have mass " 目前的粒子物理學認為自然界中有三種不同的微中子（neutrino），分別對應於輕子家族中的三個成員，它們是電微中子 ，渺微中子 和濤微中子 ，換句話說，有三種不同狀態（或稱為「味」） 的微中子。 當微中子在空間中傳播時，可以在電微中子、緲微中子、濤微中子中自由變換，稱為「微中子震盪」。 由於證明了微中子振盪現象的存在，並取得微中子質量數據，推翻了原本認為微中子不具質量的假設，日本超級神岡探測器（ Super-Kamiokande ）的梶田隆章（ Takaaki Kajita ） 與加拿大薩德伯里微中子觀測站（ Sudbury Neutrino Observatory ，縮寫為 SNO ）的阿瑟·麥克唐納（ Arthur B. McDonald ）兩人獲頒 2015 年諾貝爾物理學獎。 一段有趣的歷史： 1930 年， 包立（ Pauli） 為了解釋  β 衰變   中能量、動量以及自旋角動量守恆而提出了微中子假說。 費米在其  1934  年發表的一篇論文中統合了〔包立 提出的微中子假說〕，〔 狄拉克   提出的正電子理論〕以及〔 海森堡 提出的中子  –  質子模型〕，並為將來的粒子物理相關實驗提出了堅實的理論基礎。 然而《自然》雜誌拒絕登載費米的論文，給出的理由為：費米的理論「與現實相差太遠」。 參考： 維基百科： 微中子 ＣＡＳＥ【時事焦點】 2015諾貝爾物理獎：帶有質量的微中子 ， 撰文｜ 陳勁豪 聯合報： 「...