這次的諾貝爾物理獎獲獎的理由是
Theoretical discoveries of topological phase transition and topological phases of matter.
這短短的一句話其實包含了很多物理在裡面。首先來個名詞翻譯，讓各位有關鍵字可以自己去查中文相關的資料。phase transition，一般物理上稱之為相變，本身就是一個非常大的研究主題；接著，topological phase，一般翻譯做拓樸相(位)。學過波動物理的人對相位應該不太陌生，但這裡的相位其實不太一樣，稍候做解釋；最後合起來叫topological phase transition，其實我認為得獎最主要是這個部分，為什麼，我們要先解釋一下前兩樣名詞。
先談談相變，其實相變天天發生在生活之中。各位中學物理就學過，水結冰降到零度變固體，升溫到沸點變成水蒸氣。同樣的水，就有三種不同的「狀態」。而每一種狀態，物理上我們把他稱為一種「相」；而相與相之間的變化，就叫做相變。說到這裡你可能以為故事結束了，但其實不然。因為隨著科學的進展，我們發現其實液體(liquid)和氣體(gas)其實差不多，組成都是一群亂糟糟的原子或分子，只是液體粒子間距離比較近，作用力比較強；氣體粒子之間隔的超遠，作用力很薄弱。但從物理的角度上來看，其實並沒有太大的不同。甚至到後來，乾脆給這兩個東西一個名字，叫做流體(fluid)。在物理中有門學科就叫做流體力學(Fluid Mechanics)，是一門很難(滿滿的非線性方程)，但卻很有用的學問。小至毛細現象，大到氣象科學都跟流體力學有關。詳細有關流體力學就不提，因為和接下來要說的關係不大。
當人們把液體氣體統一叫做流體的時候，原本我們所稱呼的「液氣相變」就不存在了，因為這兩個「相」現在是同樣的東西，何來相變可言？因此，既然傳統的分法不適用，那科學家們就要創造新的法則來分類。那該怎麼辦呢？如果我們比較「固體」和「流體」，還記得我說過流體的分子或原子排列是亂糟糟嗎？所謂亂糟糟，就是沒有規則，但固體可就完全不是這麼回事了。隨著顯微技術的進步，人類已經可以直接「看到」原子是一顆顆排的整整齊齊。如此一來，我們就把「排的整齊的」和「排的亂亂的」分成兩組。於是乎，一門專門討論「排得整齊的」學科叫「固態(體)物理」就出現了。固態物理的內容包山包海，幾乎觸及我們生活的每一個部分。我們所熟知的半導體就是屬於固態物理的範疇；而現在硬碟容量動輒好幾TB，則是固體物理的分支磁性物理的研究成果；再來2014年的諾貝爾獎LED，也是固體物理中光電材料的分支。所以舉凡研究固體特性的學科，通通包含在固體物理這個大傘之下。而這次獲得諾貝爾獎的拓樸相變，也是其中之一。
- Oct 09 Sun 2016 01:40
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科普：量子拓樸學 2016諾貝爾物理獎。
- Oct 03 Thu 2013 05:59
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伯明罕一個月心得
從九月三號下飛機到了伯明罕，到明天十月三號就要滿一個月了。出發前就告訴自己要定期寫下一些感想，無奈剛來被各種事情搞，一直到今天才有空也有感覺可以寫些東西。
伯明罕其實是個很不錯的城市，它不像倫敦這樣的龐大與繁華，但是交通也還算方便；沒有許多歐洲城市都有的藝術遺產，因為它的前身就是個工業都市，當時運送煤礦的運河就是最好的證明。當然，隨著高汙染的重工業逐漸退場，取而代之就是許多藝文建設。伯明罕有歌劇院，民眾看戲就像看電影；伯明罕大學和城市大學的音樂系都相當出名，伯明罕交響樂團更是歐洲首屈一指的樂團(現任指揮曾擔任柏林愛樂與維也納愛樂的指揮，根本只有神)；伯明罕有許多電影院，有IMAX戲院Millenium Point，也有營業百年以上，專放藝文片的The Electric Cinema，而且看電影也非常便宜，由於不清場，可以一票看到底；伯明罕大學內就有Fine Art Museum，雖然藝廊和博物館不比倫敦，但許多也值得一看；還有最近才竣工的伯明罕圖書館 http://www.libraryofbirmingham.com/ ，是目前歐洲最大的公共圖書館，造價近兩億英鎊，開館一個月來每天進出約萬人。而在市區New Street車站附近也有超大型購物中心Bullring，該有的Zara、H&M、GAP都有，另外我不懂的其他牌子也有；還有一家Apple Retail Store，最近經過門口總是放著5s賣光光的告示牌；附近New Street也有Uniqlo和MUJI等日系品牌。整塊區域完全就是一個到了boxing day會變成戰場的地方，非常的好賣，意圖使人敗家。
此外，伯明罕是英國第二大城、而重工業起家，隨後努力轉型藝文的情況來看。怎麼都像是未來的高雄。而再加上我對高雄的喜愛遠大於台北的情況下，我想我會喜歡這座城市也不是沒有原因。還有一點我必須要提到，伯明罕的人好像對足球沒有什麼感覺，學校操場打Hocky的次數遠大於Football，所以也不是所有的英國人都對足球瘋狂的(世界盃不一樣，那是國際戰爭！)。城市也有許多外來移民，印巴人、黑人、白人、中國人在學校附近出現的機率幾乎是均等，而大家也似乎都習慣了，沒有聽說什麼歧視發生。甚至在街上白男黑女或是黑男白女的情侶也不是沒見過。這樣的情況也是我想要的，因為我對台灣那種看到白人就貼上去的情況感到噁心。至於那些夜生活相關的地點就與我無關，那些我真的不愛也無感，暖暖被窩對我的吸引力大多了。當然，食物就莫再提，不過全世界應該也很難找到一個地方可以滿足台灣人對食物的標準，要好吃、要吃飽、還不可以賣太貴。他國廚師來台灣應該只有拿刀自盡一條路可以選。所以感謝學校附近的韓國超市，該有的日韓中調味料應有盡有，還不至於過於想念家鄉味。
我到這城市才一個月，目前我對於它的印象很不錯。之後有時間有機會的話，會進行物理人墳墓尋根之旅。第一站當然就是在西敏寺的Newton，之後Maxwell、Faraday，Dirac雖然埋在美國，但是到Bristol或許可以找到一些他的足跡。等我把英國繞完了，下一站應該就會是德國吧，只是不知道會是什麼時候就是了。因為我想最重要的，還是努力地，把自己的物理故事繼續寫下去。
以上
- Jun 07 Fri 2013 23:33
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文字
總覺得在現在的教育當中，我們的社會對於理工學科的要求太過於「激進」了。的確，科學訓練背後的邏輯思想的培養，尋找問題的技巧，解決問題的能力，在現代社會當中是非常重要的。但我們常常都忘了一件事情，如何表達，如何清楚地用語言和文字表達。在過度重視科學的環境下，許多文學和語言的訓練反而被大大的壓縮了。導致許多人的講話辭不達意，文章文不對題。在這裡我必須強調不是英文能力(英文在台灣已經是一種信仰，不是一種語言)，而是我們長久忽略的中文。我認為，台灣的科學教育之所以普及的這麼差的原因，根本就在於我們社會對於中文的「歧視」。如果你走進書店裡，你會很悲劇地發現，我們的中文科普書籍盡是如此的稀有，其中很大一部分甚至是翻譯書，甚至還有些是簡體字！然而科學本身的門檻就不易跨過，再加上英文那就更是讓人望之生畏了。於是乎，一位寫閨房密事的作家，可以撈過界，在報紙上大言不慚的批評科學問題，甚至還有不少人買單！這難道不是我們國家的悲哀嗎？試想，文字的作用是什麼？除了本身語言和藝術的價值外，最重要的部分就是思想、知識與文化的傳承，也就是「文以載道」這項重要的功能。如果我們放棄對自己母語的重視，甚至是「貶低」它的價值，那我們還能用什麼來傳承？用英文？你真以為台灣懂英文的人很多嗎？這種對於掌握知識的傲慢，絕對會慢慢侵蝕國家的根基。前陣子讀到吳大猷先生對於台灣科學教育普及所做的貢獻，今昔對比，真是讓人不勝唏噓。
另外，百年以來，受到西方世界所引領的科學浪潮，我們也跟著捲進了這股洪流當中。而在科學帶給人類社會極大的進步後，跟著也讓我們大大忽略的文字的能力。我們常用「筆鋒」來形容一個人文字的強度。「鋒」，就像是形容一把利刃，它會刺穿你的皮膚，進入你的思想，甚至成為你的信仰。戰國時期，百家爭鳴的年代，就令人著迷的就是一篇篇蕩氣迴腸、擲地有聲的古文，這些文章背後的思想，有些甚至在千年後，成為我們文化的一部份。而現在，我們的知識份子常常都是「筆鋒不健」。當你無法表達你的思想，只有兩種可能。其一是你壓根不知道自己在想什麼，其二就是表達能力不足，更可能是同時有以上兩種可能。我認為，思想和知識的建立是一種永不間斷的「循環」過程，途中你必須試著輸出，而別人給的回應會成為輸入，兩造衝擊後會有新的思路，甚至新的想法，接著再一次輸出，周而復始，直到完整建立為止。當你放棄了輸出，就等於以管窺天，久而久之會讓人固執，再者就會養成偏見。而我們要靠什麼來輸出？不就是文字和語言嗎？縱使現在由西方統治世界，但我們卻對中文的掌握仍過度缺乏。因此，在無法對自己國民「說清楚，講明白」的情況下，市井小民對於科學，當然就覺得如同天方夜譚般的不可思議。而許多專家縱使學富五車，卻也是有口難言。於是社會對於專家自然會產生一種「你們看起來很厲害，但其實講不出個什麼屁」的扭曲想法。信任一旦瓦解了，再建立就會更困難。而我認為，台灣對於專業的信任，早就是斷垣殘壁，一蹋糊塗了。
在如此的社會氛圍下，於是家長總是擔心孩子英文學不好，但好像沒聽過煩惱中文學不好。有些經濟能力好的家庭，更是迫不及待讓孩子成為外國人。有些孩子對加州甚至比對台灣還熟，反正台灣沉了我有外國護照我超爽。這樣的教育要怎麼建立起為自己國家奮鬥的心，我真的不懂。而本來生育率就大幅下滑的台灣，知識水準比較高的一群人也大喊「塊陶阿！」，究竟要靠誰來支持我們的未來？靠政府？靠喝花酒報公帑立委？還是馬路鋪十次還鋪不平的政府？你還不如叫全部官員自盡比較快。寫到最後，我本來是想說發了好幾天的廢文，今天要來寫點東西。沒想到最後這篇還是廢文，因為我沒有辦法解決任何問題。
- Oct 15 Mon 2012 23:54
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我對電競的一些看法
自從禮拜天TPA拿了英雄聯盟世界冠軍之後，果不其然的台灣掀起了一股討論電競的熱潮。身為一個長期關注台灣電競發展的阿宅，看到每個人都在討論這個話題，心裡其實是憂喜參半。喜的是電競終於被拿出來討論了，憂的是以台灣的社會氛圍，這個討論最後會不會只是曇花一現。至此我還是想拋磚引玉，寫出一些我的想法讓大家參考或是討論，畢竟有人討論的議題才會是重要的。我藉由回答一些常見的問題來回應大家對於電競常有的誤解和歧見。
Q：打電動都是壞孩子才會做的事情，不念書才會做的事情。
R：這個問題是現在老一輩的人普遍有的歧見，認為打電動就是不會念書的人去做「壞事」。事實上真是如此嗎？還記得我小時候，老爸總是告誡我少去那些撞球間，裡面都是些翹課抽菸打架的壞學生，然而現在撞球變成台灣國際比賽爭光的熱門項目。另外現役Yoe鋼鐵人的星海二選手袁錦輝，他是建中畢業的，社會普遍認為考上建中是好學生，但他又是電競選手所以是壞學生，整個就是搞得我好亂啊。根本問題就是，自甘墮落的人就算沒有電競也是會找方法沉淪。不然二十年前電競發展是零的時候，大家考試都有考一百分嗎？
Q：電競這職業一點保障都沒有，大學休學以後是準備去要飯嗎？
R：電競這職業沒有保障也是一個迷思。事實上，看看台灣的國球棒球，假球的就不算，當初大殺四方的金臂人黃平洋之前在幹嘛？賣便當。台灣現有最熱門的職業運動也沒保障阿？退休之後除了當年勇還有什麼可以拿來說嘴。所以電競沒有保障是制度層面的問題。但是制度層面要檢討的應該是制度，不是電競本身。歐美韓三國對於電競選手都有一定程度保障。而台灣雖說是剛起步，但是對於電競這塊其實底子打得很不錯，退役的選手有都有輔導轉教練或是賽評。這些不都是和其它職業運動一樣嗎？如果你可以接受NBA、MLB、英超、西甲，我實在不能理解電競有什麼理由反對。
- Jul 08 Sun 2012 19:41
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比你想像還厲害的愛因斯坦 (下)
在日蝕實驗過後，各家媒體爭相報導愛因斯坦的理論，並用"解開宇宙奧祕"等字眼
來形容愛因斯坦這劃時代的發現，但是就愛因斯坦本人來說，他一點都不在乎 XD
就愛因斯坦自己而言，他覺得他在量子力學或是固態的貢獻重要多了
他實在搞不懂大家怎麼會對這個難以理解，有如天書般的理論這麼感興趣
事實上，一般人對於愛因斯坦的認識好像也僅止於相對論，不過實際而言
- Jul 08 Sun 2012 19:37
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比你想像還厲害的愛因斯坦 (上)
愛因斯坦，德裔猶太人，出生在德國烏姆
自小愛因斯坦就不得老師疼愛，所以常常聽到他小時候不聰明之類的話
事實上，我因為學德文的關係，間接知道當時德國的教育是如何進行
在當時是德意志帝國剛成立不久，所有的孩子都必須被教育成熱愛祖國 (蛆蛆教育 XD)
所以當時學校是偏向軍事化教育，這是愛因斯坦完全不能忍受的
- Jun 19 Tue 2012 11:25
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廣泛學習
有件有趣的事
女朋友最近正在寫畢業論文
在老闆開的書單裡面有這麼一本書
What is life? by Erwin Schroedinger
這本書裡面講到了薛丁格他的方程式
- Apr 23 Mon 2012 22:41
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Quantum Entanglement
Quantum Entanglement 量子糾纏態，是一種量子力學中特有的現象
它的描述兩個互為糾纏態的粒子(可以是電子、光子、原子甚至是分子)
它們的狀態是互相牽扯的。也就是說，當你確定其中一個狀態時
另一種就能夠馬上知道，無須經過測量。
這個事實就算兩個粒子的距離如宇宙般遙遠也不會違背
- Apr 17 Tue 2012 00:59
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marijuana
最近的生活很大麻，看到的笑話有大麻，看NGC也介紹大麻
今天聽個BBC 6 minutes English也聽到澳洲考慮開放大麻
那就讓我這鍵盤知識分子聊聊大麻吧
老實說，你問我台灣該不該開放大麻。我認為完全不該
不是因為我守舊那些有得沒得毛一堆
- Apr 14 Sat 2012 23:32
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我的英文是怎麼一回事
前兩天和一個同事在聊天
他問了我一句話：為什麼你可以一整天都唸英文
我看一個小時頭就暈了，你怎麼這麼有「毅力」
我笑了笑，老實說我一點都不覺得我有毅力
從國中開始，我的英文一直都是爛到不行
- Apr 14 Sat 2012 23:24
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請讓你的世界寬闊一點
我的興趣很廣泛，從天文物理到歷史地理，從古文經典到科幻小說
我不敢說我懂多少，但至少我有興趣，有好奇心去了解這個世界的每一項學問(除了生物)
上過我的課的人，我應該都有說過一句話：
「當你們在抱怨課本的內容多無趣，多沒用的時候。你們知道這些都是人類文明的里程碑嗎？」
就拿高中課本好了
- Feb 10 Fri 2012 08:33
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我們似乎都忽略了哲學的重要性
18世紀到19世紀後半葉，當時歐洲是地球一切科技和文化的中心
而哲學家與思想家，在當時更是如雨後春筍般的一個個探出頭來
且在當時的歐洲，還沒有所謂物理學家，化學家等名詞
當時物理學家和化學家統稱為Natural Philosopher
所以現在的博士學位才會有這Ph.D(Philosophy Doctor)這種名詞出現
