主題:物理學/特選圖片存檔

0 =

甚大望遠鏡為歐洲南方天文台在智利建造的大型光學望遠鏡，由4台相同的8.2米口徑望遠鏡組成，組合的等效口徑可達16米。4台望遠鏡既可以單獨使用，也可以組成光學干涉儀進行高解析度觀測。甚大望遠鏡位於智利安托法加斯塔以南130公里的帕瑞納天文台。四架望遠鏡用當地的馬普敦哥語分別命名為太陽、月亮、南十字和金星。圖為2010年8月中旬，一組天文學家正使用四個甚大望遠鏡之一的「金星號望遠鏡」觀測銀河系中心。

1 =

蟹狀星雲是一個超新星殘骸和脈衝風星雲。蟹狀星雲距地球約6500光年，直徑達11光年。它是銀河系英仙臂的一部分。該星雲對應於中國、阿拉伯和日本天文學家公元1054年記錄的一次超新星爆發。1969年天文學家發現在星雲的中心有一顆蟹狀星雲脈衝星，它的直徑約28－30公里，每秒自轉30.2次，並發射出從γ射線到無線電波的寬頻率範圍電磁波。它也是首個被確認為歷史上超新星爆發遺跡的天體。天文學家將蟹狀星雲看成是宇宙中最穩定的高能輻射源之一，並將其作為一種標準來測量宇宙其他輻射源的能量。

2 =

在粒子物理學的標準模型裏，希格斯玻色子是假想的一種帶質量基本粒子，是唯一尚未被證實存在的粒子。希格斯玻色子是純量玻色子，自旋為零，因物理學者彼得·希格斯而命名。2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，大型強子對撞機（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探測到質量為125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9個標準差），超環面儀器（ATLAS）測量到質量為126.5GeV的新玻色子（5個標準差）。這兩種粒子極像希格斯玻色子，但還有待物理學者進一步分析來完全確定兩個探測器探測到的粒子是否為希格斯玻色子。圖為電腦模擬繪製的希格斯玻色子出現事件。
3 =

宇宙加速膨脹是宇宙的膨脹速度越來越快的現象。以天文學術語來說，就是宇宙標度因子 $a(t)$ 的二次導數是正值，這意味著星系遠離地球的速度，隨著時間演進，應該會持續地增快。物理學者索爾·珀爾馬特、布萊恩·施密特與亞當·里斯「透過觀測遙遠超新星而發現了宇宙加速膨脹」，因此共同榮獲2006年邵逸夫天文學獎與2011年諾貝爾物理學獎。

4 =

正在火星執行探測任務的好奇號機器人的機械手臂裝備有鑽頭，可鑽入岩石內部採集樣本，傳輸入化學和礦物學分析儀或火星樣本分析設備進行化驗，將分析結果及時回傳地球。一個機器人身兼二職，又是地質學家，又是化學家，忙得不亦樂乎！

5 =

鐵磁流體是一種在磁場存在時強烈極化的液體。鐵磁流體由懸浮於載流體當中奈米數量級的鐵磁微粒組成；其載流體通常為有機溶液或水。鐵磁微粒由表面活性劑包裹以防止其因范德華力和磁力作用而發生凝聚。儘管被稱爲鐵磁流體，但它們本身並不表現鐵磁性。這是因爲在外部磁場不存在的情況下，鐵磁流體無法保持磁性。圖為在釹磁體盤子上鐵磁流體形成的圖樣。

6 =

土星為太陽系八大行星之一，至太陽距離（由近到遠）位於第六、體積則僅次於木星。土星主要由氫組成，還有少量的氦與微痕元素，內部的核心包括岩石和冰，外圍由數層金屬氫和氣體包覆著。土星有一個顯著的環系統，主要的成分是冰的微粒和較少數的岩石殘骸以及塵土。圖為處於晝夜平分點的土星。

7 =

藍色彈珠是在1972年 12月7日由阿波羅17號太空船船員所拍攝關於地球的一張著名照片。當時太空船正運行至距離地球45,000公里（28,000英里）之處。

8=

2012年10月31日，位於好奇號火星探測車機械臂末端的手持透鏡成像儀拍攝了55張高解析度影像，這張彩色自拍照就是由這些影像拼湊形成的照片。好奇號位於「蓋爾撞擊坑」的「石頭窩」，這裡是此任務第一次挖土採樣的位置，在好奇號前方土被可以看到四個挖土採樣痕跡。

9 =

旅行者金唱片是一張於1977年隨兩艘航海家探測器被發射到太空的唱片。唱片內收錄了用以表述地球上各種文化及生命的聲音及圖像，希望會被宇宙中其他外星高智慧生物發現。旅行者探測器將需要40,000年後，才會靠近最接近的一顆恆星。這裡的「最接近」是指1.7光年的距離，所以要是在航行途中一直都沒被發現的話，那麼金唱片就要至少約40,000年後才有可能被發現。圖為旅行者金唱片的兩個拷貝之一。

10 =

火星探測漫遊者是美國國家航空暨太空總署的2003年火星探測計劃。美國國家航空暨太空總署的火星探測計劃長期致力於對火星這顆紅色行星進行無人探測，火星探測漫遊者是這一系列無人探測計劃的一個組成部分。這項計劃的主要目的是將勇氣號和機遇號兩輛火星車送往火星，對火星這顆紅色行星進行實地考察。勇氣號的主要任務是探測火星上是否存在水和生命，並分析其物質成份。圖為藝術家描繪的火星探測漫遊者。

11 =

維多利亞撞擊坑寬約800公尺，位於火星赤道附近的子午線高原，也就是機會號所在地。它的邊緣非常特別，相信是由侵蝕與邊坡物質滑落所致。坑內緣有成層的沉積岩露出，隨處亦可見自坑壁掉落的石礫。坑底還有一片明顯的沙丘。圖中看得到機會號，約位於十點鐘方向的撞擊坑邊緣。

12 =

由火星勘察衛星拍攝到正在降落中的鳳凰號，圖片裏的撞擊坑寬10公里，非正式命名為「Heimdall」。雖然看起來鳳凰號似乎正要降落到這個撞擊坑裏，但鳳凰號實際是在撞擊坑外面，相距有20公里之遠的空中，這是因為並非由正上方拍攝。降落傘與登陸器的全解析度影像，經過改良後，顯示於圖左下角小圖。

13 =

精神號攝得的火星落日。火星的太陽比從地球看還小、還暗，圖中太陽周圍光影顏色變化是由懸浮於空中的細微沙塵散射所致。

14 =

火星地球化在幾十年來一直是很熱門的主題，有種種改造方法已被提出，目地是為了將火星改成類似地球的環境，以支撐生態系與人類生存。圖為如同一般大眾所想像的地球化後的火星。

15 =

奧林帕斯山是一個盾狀火山，亦為太陽系中已知最高的山，高於基準面21229公尺，約為珠穆朗瑪峰的三倍，但更貼切的比喻是夏威夷冒納羅亞火山從海底算起的高度（9公里多）的兩倍多，因為同樣是盾狀火山。範圍為北緯13.6°～23.6°、東經220.7°～231.0°。在太空船認定它是一座山之前，奧林帕斯山在19世紀後期被天文學家認為是一反照率特徵。圖為火星奧林帕斯山的合成圖像。

16 =

金星凌日是指位於太陽和地球之間的行星金星直接從太陽的前方掠過，成為太陽表面的可見暗斑的天文現象。當凌日發生時，從地球可以看見金星是在太陽表面上移動的一個黑色暗斑。這類凌日的時間通常以小時計。凌日類似於月球造成的日食。通過觀察金星凌日，科學家可以利用視差的原理計算太陽和地球之間的距離。圖為金星凌日。

17 =

美國國家航空暨太空總署計畫的火星科學實驗室好奇號火星車，已於2011年11月26日15:02（UTC）發射，並在2012年8月6日05:31（UTC）成功登陸火星蓋爾撞擊坑。這輛探測車比2004年登陸的火星探測車機遇號和勇氣號重五倍，長兩倍。比起之前其它火星任務，它攜帶了更多先進科學儀器。好奇號將會分析很多樣本，有些是從泥土挖出、又有些是從岩石中鑽取粉末。預計將運作至少一個火星年（約2個地球年），比起之前任何火星探測車還要探測更廣大的區域。它將調查火星以前或現在維持生命的可能性。科學家形容此火星探測車為「夢幻探測車」。

18 =

日冕是太陽大氣的最外層，厚度達到幾百萬公里以上。日冕溫度有100萬攝氏度，粒子數密度為10¹⁵m³。在高溫下，氫、氦等原子已經被電離成帶正電的質子、氦原子核和帶負電的自由電子等。這些帶電粒子運動速度極快，以致不斷有帶電的粒子掙脫太陽的引力束縛，射向太陽的外圍。形成太陽風。日冕發出的光比色球層的還要弱。圖為2012年8月31日，一長條太陽物質從太陽大氣最外層日冕爆發出來，進入太空。

19 =

S/2012 P 1（也稱作S/2012 (134340) 1或P5）是冥王星的一顆較小的天然衛星，2012年7月11日宣布發現。它是冥王星第五顆被確認的衛星，距離第四顆衛星S/2011 P 1的發現僅相隔了一年。哈勃太空望遠鏡上裝有的第三代廣域照相機在2012年6月26日至7月9日間拍攝了九組照片，天文學家從這些照片發現了這顆衛星。這些照片原本為新視野號對冥王星的探測而準備，該飛船目前正在飛往冥王星，預計在2015年7月14日飛過冥王星系統。人們不由得擔憂，該區域可能隱藏著更多的難以觀測到的小天體，高速穿越此區域的新視野號可能與這些未知小天體碰撞。

20 =

2009年8月17日，正在實驗室進行安裝的廣域紅外線巡天探測衛星（WISE）。這是美國國家航空暨太空總署的紅外線空間望遠鏡，於2009年12月14日發射。WISE搭載口徑40公分的紅外線望遠鏡，以3至25微米的波長，六個月的時間進行巡天。WISE的紅外線偵測器比之前的紅外線巡天太空望遠鏡，如IRAS、AKARI、COBE靈敏一千倍以上。
21 =

2008年8月1日日食的食分為1.039，全食最長持續時間為2分27秒，北美洲東北部、歐洲和亞洲部分地區可見，其中加拿大北部、格陵蘭、俄羅斯新西伯利亞、蒙古國和中華人民共和國的新疆維吾爾自治區、甘肅省、寧夏回族自治區、陝西省、山西省、河南省部分地區可見全食。在中國境內，陝西省西安市、甘肅省金昌市是較佳的觀測地點，月球本影中心將從金昌市市中心以北僅12公里處經過。圖為2008年8月1日日食過程，拍攝於俄羅斯新西伯利亞，拍攝時間間隔為三分鐘。

22 =

恢復係數衡量兩個物體在碰撞後的反彈程度。圖為頻閃觀測器以每秒25畫面捕捉到的籃球碰撞地面的彈跳運動。忽略空氣阻力，球碰撞地面之後與之前的彈跳高度比率，取其平方根，即可求得這球與地面碰撞的恢復係數。

23 =

鍺是一種化學元素，它的化學符號是Ge，原子序數是32。它是一種灰白色類金屬，有光澤，具硬度，屬於碳族，化學性質與同族的錫與矽相近。在自然中，鍺共有五種同位素，原子質量數在70至76之間。它能形成許多不同的有機金屬化合物，例如四乙基鍺。

鍺是一種重要的半導體材料，用於製造電晶體及各種電子裝置。主要的終端應用為光纖系統與紅外線光學，也用於聚合反應的催化劑，電子用途與太陽能電力等。現在，開採鍺用的主要礦石是閃鋅礦（鋅的主要礦石），也可以在銀、鉛和銅礦中，用商業方式提取鍺。

24 =

宇宙微波背景輻射陣列（AMiBA），又稱為李遠哲陣列，是用來觀測宇宙微波背景輻射和星系團蘇尼亞耶夫-澤爾多維奇效應的電波望遠鏡。位於夏威夷冒納羅亞火山，海拔3396公尺。

AMiBA 目前有 7 個干涉儀安裝在其六角型平台上。觀測波長是 3 mm (86–102 GHz)，於2006年10月開始觀測。6 個偵測蘇尼亞耶夫-澤爾多維奇效應的組件則於2008年開始進行觀測，2009年組件增加至 19 個。AMiBA 計畫由中央研究院天文及天文物理研究所、國立臺灣大學、澳洲國家天文台以及其他大學合作進行...

25 =

法國物理學者勒內·笛卡兒於1644年繪製的磁場圖。這是最早出現的幾副磁場圖之一。這繪圖顯示出地球（中心大圓球）的磁場吸引幾塊圓形磁石（以I、K、L、M、N標記的圓球)。笛卡兒認為磁性是由微小螺旋狀粒子的環流造成的，稱為「螺紋子」。這些螺紋子穿過磁鐵的平行螺紋細孔，從指南極（A）進入，從指北極（B）出來，經過磁鐵外的空間（G、H）再繞回指南極。當螺紋子繞動至磁石附近時，會穿過其細孔，從而造成磁力。

26 =

一架正在穿越音障的美國海軍F/A-18F超級大黃蜂戰鬥機，注意到機身周圍激波面附近由於普朗特-格勞厄脫奇點效應產生的圓錐形雲霧。
27 =

磁場的方向可以藉著磁偶極子的性質來顯示，處於磁場的磁偶極子會沿著磁場的磁場線平行排列，其中的一個顯著例子就是磁鐵周圍的鐵粉分佈圖案。將條狀磁鐵放在白紙下面，鋪灑一堆鐵粉在白紙上面，這些鐵粉會依著正切磁場線的方向排列，形成一條條曲線，在曲線的每一點顯示出磁場線的正切方向。這曲線圖稱為「場線圖」。

28 =

現代天文學通過重力透鏡、宇宙中大尺度結構的形成、微波背景輻射等研究表明：我們目前所認知的部分，即重子(加上電子)，大致占宇宙的4.9％，而暗物質則占了宇宙的26.8%，還有68.3%是一種導致宇宙加速膨脹的暗能量。暗物質的存在可以解決大爆炸理論中的不自洽性，對結構形成也非常地關鍵。暗物質很有可能是一種（或幾種）粒子物理標準模型以外的新粒子所構成。對暗物質和暗能量的研究是現代宇宙學和粒子物理的重要課題。圖為今期與早期的宇宙質能分佈餅圖。

29=

滑輪是一種簡單機械，由若干個繞有線繩的圓輪組成，是槓桿的變形。滑輪的中心稱為軸，拉動線繩時，滑輪沿軸轉動。按滑輪工作時軸的位置是否移動，可將滑輪分為定滑輪和動滑輪。定滑輪的功能是改變力的方向。欲移動重物時，可利用定滑輪將施力方向轉變為容易出力的方向。動滑輪不會改變施力方向，但可以用½的力氣提起物體。在實際運用中，常把一定數量的定滑輪和動滑輪組合成滑輪組，這樣既可以省力也可以改變施力方向。圖為四滑輪組圖解。

30=

自行車，是一種二輪或三輪的小型陸上車輛。一般以人騎上腳踩踏板而驅動之。1791年，法國人西夫拉克製造出第一架代步的「木馬輪」小車，該車有前後兩個木質車輪，中間連著橫梁，上有一條板凳。該車沒有傳動鏈條，又無轉向裝置，但一般被認為是人類最早的自行車。1818年，德國看林人德萊斯也製做了一輛兩輪車，他在前輪上加上了一個控制方向的車把。1840年，英格蘭的鐵匠麥克米倫製造出可以由雙腳交替踩動從而帶動車輪滾動的自行車。圖為自行車發展過程。

31=

風車是一種帶有可調節的葉片或梯級橫木的輪子用來收集風力擁用的機械能的裝置。在中國，使用風車的歷史很早。在遼陽三道壕東漢晚期的漢墓壁畫上，就畫有風車的圖樣。在歐洲，第一次見於記錄的是1180年諾曼第的一個風車。到十九世紀，風車的使用達到全盛時期。據記載，當時僅荷蘭就有一萬多架風車，美國農村更有一百多萬架風車。圖為北海比利時桑頓海灘新建的風車，風車高度157米，從海底計算高度為184米。

32 =

圖片來自：英文維基用戶PoorLeno

應用球坐標系下的薛丁格方程求解氫原子的波函數（電子云），每個小圖中的數字分別是電子的軌道量子數（能級）、角量子數（軌道角動量）和磁量子數（垂直方向的磁矩）

33 =

富勒烯是完全由碳組成的中空的球面型、橢球面型、圓柱面型或管狀分子的總稱。很像足球的球型富勒烯也叫做巴基球；管狀的叫做碳奈米管或巴基管。富勒烯在結構上與石墨很相似，石墨是由六元環組成的石墨烯層堆積而成，而富勒烯不僅含有六元環還有五元環，偶爾還有七元環。圖為富勒烯家族成員C₆₀ (左) 和碳奈米管 (右)。

34 =

過飽和的碳酸水釋放出二氧化碳而產生的氣泡，同時還會發出「嘶嘶」聲。啤酒或香檳酒開瓶後，也會因為過飽和的碳酸水釋放出二氧化碳而產生泡沫和氣體。
35 =

太陽圈電流片是太陽系內部磁場極性發生轉換的曲面，這個區域在太陽圈內沿著太陽赤道平面延伸。電流片的形狀是受到行星際介質中太陽磁場旋轉的影響而形成的，厚度大約為10,000公里，有一小股電流在電流片中流動，大小約為10^-10A/m²。圖為太陽圈電流片。

36 =

日珥爆發是從太陽的日冕層拋射出來的物質，通常可以使用日冕儀在白光下觀察到。拋射出來的物質主要是電子和質子組成的電漿，加上伴隨著的日冕磁場。日冕物質拋射事件伴隨著耀斑，會破壞無線電的傳輸，造成能量耗損。典型的日冕物質拋射結構可以分成三部分，包含一個低電子密度洞、嵌入在洞內高密度的核、和一個明亮的前沿。圖為2010年8月1日，太陽相對地球的一面發生四次日珥爆發的圖象。

37 =

日食，是一種天文現象，只在月球運行至太陽與地球之間時發生。這時，對地球上的部分地區來說，月球位於太陽前方，因此來自太陽的部分或全部光線被擋住，因此看起來好像是太陽的一部分或全部消失了。日全食是一種相當壯麗的自然景象，所以時常吸引許多遊客和天文愛好者特地到海外去觀賞日全食。圖為1999年發生在歐洲的日全食的照片。

38 =

極光，出現於地球的高磁緯地區上空。是一種絢麗多彩的發光現象。由來自地球磁層或太陽的高能帶電粒子流使高層大氣分子或原子激發(或電離)而產生。另外，在太陽黑子多的時候，極光出現的頻率也大。極光不只在地球上出現，太陽系內的其他一些具有磁場的行星上也有極光。在北半球觀察到的極光稱北極光，南半球觀察到的極光稱南極光。圖為美國阿拉斯加州埃爾森空軍基地拍攝到的北極光。

39 =

太陽動力學天文台（SDO）是美國國家航空暨太空總署一個觀測太陽至少5年的太空任務。本衛星是在2010年2月11日發射。太陽動力學天文台是美國國家航空暨太空總署觀測日地關係的與星星共生（Living With a Star）計劃的一部分。與星星共生計劃的目的是要更加了解太陽和地球的關係。太陽動力學天文台的科學目標是以小尺度的時間和空間下以多波段研究太陽大氣層，以了解太陽對地球和近地球太空區域的影響。預期SDO將能研究太陽的磁場如何產生以及磁場結構、如何儲存電磁能量與能量如何以太陽風、高能粒子和多種波長的輻射等形式釋放進太陽圈和外太空。

40=

太陽是位於太陽系中心的恆星，它幾乎是熱電漿與磁場交織著的一個理想球體。其直徑大約是1,392,000公里，相當於地球直徑的109倍；質量大約是2×10³⁰千克（地球的330,000倍），約佔太陽系總質量的99.86%。從化學組成來看，太陽質量的大約四分之三是氫，剩下的幾乎都是氦，包括氧、碳、氖、鐵和其他的重元素質量少於2%。

41=

霍爾效應是指當固體導體有電流通過，且放置在一個磁場內，導體內的電荷載子受到洛倫茲力而偏向一邊，繼而產生電壓。電場力會平衡洛倫茲力。在導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得導線中的電子與電洞受到不同方向的勞倫茲力而往不同方向上聚集，在聚集起來的電子與電洞之間會產生電場，此一電場將會使後來的電子電洞受到電力作用而平衡掉磁場造成的勞倫茲力，使得後來的電子電洞能順利通過不會偏移。產生的內建電壓稱為霍爾電壓。

42=

氣凝膠是世界上密度最小的固體之一，其中成分比例99.8%以上是空氣，所以有非常好的隔熱效果，一寸厚的氣凝膠相當20至30塊普通玻璃的隔熱功能。由於裡面的顆粒非常小，所以可見光經過它時散射較小，就像陽光經過空氣一樣。因此，它也和天空一樣看著發藍。在俄羅斯「和平」號太空站和美國「火星探路者」的探測器上都有用到這種材料。圖為懸浮在本生燈火焰上的氣凝膠及花朵，花朵絲毫沒有燒毀。

43=

電磁波譜包含電磁輻射所有可能的波長。特定波長的電磁波的能量 λ（在真空中）與頻率 ν 和光子能量 E 有關。波長與頻率成反比，波長越大，頻率越小，反之，頻率越大，波長越小，其乘積是一個常數即光速c。另外，電磁波的能量與頻率成正比，係數為普朗克常量h。電磁波譜頻率從低到高為無線電波、微波、紅外線、可見光、紫外線、X射線和伽馬射線，可見光只是電磁波譜中一個很小的部分。圖為電磁波譜特性圖，描繪波譜了種類、波長、頻率、發散溫度。

44=

圖為1927年10月召開的第五次索爾維會議。此次會議主題為「電子和光子」，世界上最權威物理學家聚在一起，重新闡明量子理論。會議上最出眾的角色是愛因斯坦和尼爾斯·玻爾。前者以「上帝不會擲骰子」的觀點反對海森堡的不確定性原理，而玻爾反駁道，「愛因斯坦，不要告訴上帝怎麼做」——這一爭論被稱為玻爾-愛因斯坦論戰。參加這次會議的二十九人中有十七人獲得或後來獲得諾貝爾獎。

45 =

在粒子物理學的標準模型裏，希格斯玻色子是假想的一種帶質量基本粒子，是唯一尚未被證實存在的粒子。希格斯玻色子是純量玻色子，自旋為零，因物理學者彼得·希格斯而命名。2012年7月4日，歐洲核子研究組織（CERN）宣布，大型強子對撞機（LHC）的緊湊渺子線圈（CMS）探測到質量為125.3±0.6GeV的新玻色子（超過背景期望值4.9個標準差），超環面儀器（ATLAS）測量到質量為126.5GeV的新玻色子（5個標準差）。這兩種粒子極像希格斯玻色子，但還有待物理學者進一步分析來完全確定兩個探測器探測到的粒子是否為希格斯玻色子。圖為電腦模擬繪製的希格斯玻色子出現事件。
46 =

雷射（英語：Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation，縮寫：LASER，或者簡稱：laser），中國大陸稱“激光”，港澳稱“激光”、“雷射”，台灣稱"雷射"，是指通過受激輻射而產生，放大的光，即受激輻射的光放大。特點是單色性極好，發散度極小，亮度（功率）可以達到很高。產生雷射需要「激發來源」，「增益介質」，「共振結構」這三個要素。