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不願開除猶太人,哈柏自己辭職—《為第三帝國服務》

PanSci_96
・2017/02/15 ・3634字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 542 ・八年級

  • 【科科愛看書之本月選書】當科學家面對納粹統治,應該共謀還是抵抗?在《為第三帝國服務:希特勒與科學家的拉鋸戰》中以三位諾貝爾獎得主:彼得.德拜、馬克斯.普朗克和華納.海森堡為主角,敘述他們在納粹統治時期如何面對科學、面對政治。德拜是個局外人,雖然在德國擁有傑出的職業生涯,卻堅持拒絕入籍德國。面對國家社會主義者的干擾和要求,普朗克的反應是苦惱且支吾。海森堡尋求官方的認同,卻又拒絕承認自己的妥協所帶來的後果。

普朗克在會見希特勒的描述中,有個部分我們可以毫無疑問的接受,那就是他擔憂在達勒姆的威廉皇帝物理化學和電化學研究所所長哈柏(Fritz Haber)的命運。父母都是猶太人,儘管哈柏已經受洗,偶爾也去教堂做禮拜。但是以亞利安主義的教條來看,他仍是猶太人。仇恨猶太人的人知道他們的敵人仍舊流著原本的血液。

哈柏的父母都是猶太人,但是因為軍事上的貢獻,沒人能夠否定他,因此他並未受到迫害。圖/By The Nobel Foundation, Public Domain, wikimedia commons

哈柏的化學武器

哈柏對於德意志帝國一直很有用處。正如普朗克對希特勒所說的,他不僅發明由氮轉化為氨的製程,氨對於炸藥來說是重要的先質;他也策劃了生產氯氣的化學武器 。沒有人能夠指責哈柏在化學的軍事應用上缺乏貢獻。

就在氯氣於 1915 年用於伊普爾的戰場上後不久,他出發到東部戰線去監督它的使用──他出發前一天,他的第一任妻子克拉拉(也是化學家)用丈夫的軍用手槍自殺,自殺原因顯然是對於丈夫的研究方向感到羞辱和恐懼。然而,哈柏對於這個戰時工作並不後悔,在戰爭結束後仍舊在柏林的研究所繼續毒氣的研究。氰化物氣體氫氰酸 A 於 1920 年代研發出來作為殺蟲劑使用。納粹發現另外的應用,後來修改為氫氰酸 B。

克拉拉.伊梅瓦爾(Clara Immerwahr)。圖/Public Domain

哈柏在化學武器上的成果經常被視為證據,說他是沒有道德感的怪物,或者說他是科學中的異形。但是,在戰爭期間,盡可能為軍隊服務又幾乎是舉世都認同的義務。哈柏在戰爭中的工作為他贏得了同時代人的尊重,讓他成為高尚的德國人,也沒有人懷疑他的愛國精神。此外,他希望化學戰的衝擊能夠結束壕溝戰的僵局,迫使早日解決戰爭,最終得以挽救生命。

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狠不下心開除猶太人同事,只能自己離開

在 1933 年,威廉皇帝研究所中有許多成員都處於公務員法的模糊地位中。因為這些研究所是由政府和工業界的合股公司提供資金,他們的大部分工作人員並不完全算是政府雇員。然而,哈柏的威廉皇帝物理化學研究所並不一樣,因為那裡是由政府直接控管。

新的法律並沒有威脅哈柏個人,因為他的交戰紀錄讓他得以豁免,但他被告知要開除他的猶太人同事。該研究所中「非亞利安人」的研究人員比例很高,大約有四分之一,這一點讓反猶太分子更有證據宣稱猶太人如何照顧自己人。負責執行解雇的帝國教育部科學局長伯恩哈德.拉斯特(Bernhard Rust)斷言,可以理解他們會這樣做。但是,他堅持,「我不能讓這種情況發生……我們必須讓大學裡產生新的亞利安人世代,否則我們將失去未來。」 拉斯特讓好的德國猶太人保證,「我對於那些心中想要把自己當成德國人一分子的人深深感到難過……但是為了未來著想,我們必須執行規則。」

負責執行解雇的帝國教育部科學局長伯恩哈德.拉斯特(Bernhard Rust)。圖/By Bundesarchiv, Bild, CC-BY-SA 3.0, wikimedia commons.

哈柏被下令要解雇他的許多主要工作人員,因此認為,唯一的正直行為就是自己也辭職。他帶著極大的尊嚴下台,在四月時寫信給拉斯特:

我的傳統思想要求我,在我的科學立場,當我選擇同事時,只考量專業成就和申請人的個性,不問他們的種族。你不能指望一個 65 歲的男人改變這種引導了他 39 年大學生涯的思維方式。

納粹「站在破碎的玻璃前」,士氣低落的哈柏在 5 月告訴洛克斐勒基金會的韋佛。「他們現在了解,他們其實並不想打破它,而且他們不知道該拿碎片做什麼。」 韋佛視哈柏為「可憐卻不失高貴的人物。他在沉船時拯救了他唯一能夠救的東西,那就是他的自尊。」

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哈柏紀念活動

哈柏的辭職讓普朗克悲痛欲絕,但他的回答顯示出盲目的投入不合時宜的禮節裡,如何麻痺了他。「我該怎麼辦?」當梅特納抗議不公時,他這麼問,「這是法律。」 普朗克知道解雇的合法性並不會讓他們變得正確,但在他看來,法律讓人難以反駁。

正如拜爾岑所說的,「這個人面臨著抗議法律的違法性這樣矛盾的位置,說法律違法在盎格魯撒克遜國家可能有其道理,但在德國卻沒有。」

當普朗克要選擇哈柏的接班人時,他深刻了解威廉皇帝學會的自主性是個謊言。普朗克向拉斯特提議了哈恩,但是拉斯特卻任命格哈特.漢德爾(Gerhart Jander)這位在哥廷根大學任教的平庸化學教授,但重要的是,他是忠誠的黨員。他將協助拉斯特的副手魯道夫.曼澤爾(Rudolf Mentzel),實際上是受他指揮。曼澤爾之後穿著他的黨衛軍制服出現在威廉皇帝學會理事會的會議中。漢德爾很無能,但在 1935 年,他的位子由彼得.阿道夫.泰森(Peter Adolf Thiessen)所接替,泰森是納粹黨的「老戰士」與全能的科學家,他把研究所轉換成政權的有效工具。研究所的工作變得愈來愈集中在化學戰,而晚上的聚會和「深化同志情誼」的陣營充滿著發泡啤酒的酒杯互相碰撞的聲音。

這種情況是否表示,如果主要代表人物離職,會有什麼事降臨到所有的德國科學領域──可能由不稱職的領導者所經營,也可能成為納粹事務的附庸?這就是普朗克和海森堡害怕會發生的事。對於海森堡來說,就只是罷工離開這個國家是失職,不是道德的抗議行為。

1920 年德國當時幾位重要的物理學家、化學家的聚會。其中第一排右二的就是哈柏。圖/Public Domain, wikimedia commons.

可憐的哈柏帶著破碎的心離開德國。受到這個他所愛的國家排斥帶來的痛苦,清楚的呈現在他於 1933 年 12 月從英國寫給波希的哀怨字句中:「我從未做過任何事,從未說過任何話,會保證讓我變成現在德國執政黨的敵人。」 一個月之後,他在瑞士死於心臟疾病。威廉皇帝學會的自然科學界堅決抵制一體化可以從勞厄所寫的訃告中看出,在訃告中,他堅持宣告哈柏在德國文化中的地位:「他是我們的一員」,他如此寫道。

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普朗克、勞厄和其他人決定在 1935 年 1 月 29 日,也就是哈柏的一週年忌日,在位於柏林哈納克大廈的總部舉辦一場追悼會。但是,威廉皇帝學會大多數的研究人員並未正式列入官方的禁令,而他們之中有幾個參加了追悼會,知道這件事會上報當局。這些人包括波希、梅特納、哈恩,他們的學生弗里茲.斯特拉斯曼(Fritz Strassmann)和馬克斯.德爾布呂克(Max Delbrück),以及普朗克本人。誰也不知道是否會用武力阻止聚會,但是結果有人踴躍參加,也和平度過。普朗克對他們的前同事說了幾句感謝的話:「哈柏堅守著我們,」他宣稱,「我們將繼續對他保持忠實 。」

哈柏與妻子克拉拉的墓。圖/MichaelLeukert, CC by 3.0, wikimedia commons.

哈柏的紀念活動有時會被標榜為德國科學家的確做出反對納粹行為的證明。但其實並非如此,不過仍舊是反對反猶太主義的象徵性抗議。對於普朗克來說,這只是適當的遵守傳統:在請求帝國教育部的拉斯特同意該次活動時,他將此捍衛成一個「古老的習俗」 ,沒有政治含義。雖然拉斯特嚴厲的回答:「哈柏對科學和德國有許多貢獻,但納粹黨做了更多」 ,他同意普朗克繼續聚會。而且一旦該部禁止任何一所大學的教授出席,他說,這將被視為挑釁行為,學者就不能參加 。連勞厄都遵守這個規定,並正確的假設納粹間諜將會出席活動。

因此,儘管政府並不情願,又可想而知會不允許發表活動紀錄,但是哈柏紀念活動實際上是國家認可的。歷史學家約瑟夫.哈柏雷爾(Joseph Haberer)稱哈柏紀念活動為「一個證明公民勇氣已經潰散的手段」 ,表達出咒罵但至少部分必要的評判。這次集會再次表明了國家社會黨可能會怎麼容忍這些科學家讓他們覺得可笑的舉動和儀式,或許他們了解,只要讓這些科學家以非政治化的方式釋放他們的不滿,這些微不足道的讓步就能夠讓更多人順從。

而且普朗克充分而明確的讓世人知道他願意妥協。他於 1936 年威廉皇帝學會 25 週年時再次談到哈柏的成就(並且因此受到斥責),但是在該活動的出版紀錄中,他卻一直不讓哈柏的名字出現。普朗克也在發給希特勒的電報中提及這個慶祝活動,感謝他「仁慈的保護德國科學」 。

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普朗克後來聲稱,在國家社會黨的統治下,威廉皇帝學會認為,權宜之計就是表現得「像在風中的樹」,必要的時候彎曲,但是等壓力過去,就會再次變得挺直 。他從來沒有真正了解,納粹只關心他們彎曲的時候。


 

本文摘自《為第三帝國服務:希特勒與科學家的拉鋸戰》,麥田出版。本書為泛科學 2017 年 2 月選書。

 

 

 

 

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停工即停薪:如何證明你的時間值多少?車禍背後的認知 x 情緒 x 金錢 x 法律大混戰
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/01/09 ・3351字 ・閱讀時間約 6 分鐘

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本文與 PAMO車禍線上律師 合作,泛科學企劃執行

走在台灣的街頭,你是否發現馬路變得越來越「急躁」?滿街穿梭的外送員、分秒必爭的多元計程車,為了拚單量與獎金,每個人都在跟時間賽跑 。與此同時,拜經濟發展所賜,路上的豪車也變多了 。

這場關於速度與金錢的博弈,讓車禍不再只是一場意外,更是一場複雜的經濟算計。PAMO 車禍線上律師施尚宏律師在接受《思想實驗室 video podcast》訪談時指出,我們正處於一個交通生態的轉折點,當「把車當生財工具」的職業駕駛,撞上了「將車視為珍貴資產」的豪車車主,傳統的理賠邏輯往往會失靈 。

在「停工即停薪」(有跑才有錢,沒跑就沒收入)的零工經濟時代,如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?又該如何在保險無法覆蓋的灰色地帶中全身而退?

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如果運氣不好遇上車禍,我們該如何證明自己的時間價值?/ 圖片來源: Nano Banana

薪資證明的難題:零工經濟者的「隱形損失」

過去處理車禍理賠,邏輯相對單純:拿出公司的薪資單或扣繳憑單,計算這幾個月的平均薪資,就能算出因傷停工的「薪資損失」。

但在零工經濟時代,這套邏輯卡關了!施尚宏律師指出,許多外送員、自由接案者或是工地打工者,他們的收入往往是領現金,或者分散在多個不同的 App 平台中 。更麻煩的是,零工經濟的特性是「高度變動」,上個月可能拚了 7 萬,這個月休息可能只有 0 元,導致「平均收入」難以定義 。

這時候,律師的角色就不只是法條的背誦者,更像是一名「翻譯」。

施律師解釋「PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言。」 這包括將不同平台(如 Uber、台灣大車隊)的流水帳整合,或是找出過往的接單紀錄來證明當事人的「勞動能力」。即使當下沒有收入(例如學生開學期間),只要能證明過往的接單能力與紀錄,在談判桌上就有籌碼要求合理的「勞動力減損賠償 」。

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PAMO車禍線上律師的工作是把外送員口中零散的『跑單損失』,轉譯成法官或保險公司聽得懂的法律語言 / 圖片來源: Nano Banana

300 萬張罰單背後的僥倖:你的直覺,正在害死你

根據警政署統計,台灣交通違規的第一名常年是「違規停車」,一年可以開出約 300 萬張罰單 。這龐大的數字背後,藏著兩個台灣駕駛人最容易誤判的「直覺陷阱」。

陷阱 A:我在紅線違停,人還在車上,沒撞到也要負責? 許多人認為:「我人就在車上,車子也沒動,甚至是熄火狀態。結果一台機車為了閃避我,自己操作不當摔倒了,這關我什麼事?」

施律師警告,這是一個致命的陷阱。「人在車上」或「車子沒動」在法律上並不是免死金牌 。法律看重的是「因果關係」。只要你的違停行為阻礙了視線或壓縮了車道,導致後方車輛必須閃避而發生事故,你就可能必須背負民事賠償責任,甚至揹上「過失傷害」的刑責 。 

數據會說話: 台灣每年約有 700 件車禍是直接因違規停車導致的 。這 300 萬張罰單背後的僥倖心態,其巨大的代價可能是人命。

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陷阱 B:變換車道沒擦撞,對方自己嚇到摔車也算我的? 另一個常年霸榜的肇事原因是「變換車道不當」 。如果你切換車道時,後方騎士因為嚇到而摔車,但你感覺車身「沒震動、沒碰撞」,能不能直接開走?

答案是:絕對不行。

施律師強調,車禍不以「碰撞」為前提 。只要你的駕駛行為與對方的事故有因果關係,你若直接離開現場,在法律上就構成了「肇事逃逸」。這是一條公訴罪,後果遠比你想像的嚴重。正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。

正確的做法永遠是:停下來報警,釐清責任,並保留行車記錄器自保 。/ 圖片來源: Nano Banana

保險不夠賠?豪車時代的「超額算計」

另一個現代駕駛的惡夢,是撞到豪車。這不僅是因為修車費貴,更因為衍生出的「代步費用」驚人。

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施律師舉例,過去撞到車,只要把車修好就沒事。但現在如果撞到一台 BMW 320,車主可能會主張修車的 8 天期間,他需要租一台同等級的 BMW 320 來代步 。以一天租金 4000 元計算,光是代步費就多了 3 萬多塊 。這時候,一般人會發現「全險」竟然不夠用。為什麼?

因為保險公司承擔的是「合理的賠償責任」,他們有內部的數據庫,只願意賠償一般行情的修車費或代步費 。但對方車主可能不這麼想,為了拿到這筆額外的錢,對方可能會採取「以刑逼民」的策略:提告過失傷害,利用刑事訴訟的壓力(背上前科的恐懼),迫使你自掏腰包補足保險公司不願賠償的差額 。

這就是為什麼在全險之外,駕駛人仍需要懂得談判策略,或考慮尋求律師協助,在保險公司與對方的漫天喊價之間,找到一個停損點 。

談判桌的最佳姿態:「溫柔而堅定」最有效?

除了有單據的財損,車禍中最難談判的往往是「精神慰撫金」。施律師直言,這在法律上沒有公式,甚至有點像「開獎」,高度依賴法官的自由心證 。

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雖然保險公司內部有一套簡單的算法(例如醫療費用的 2 到 5 倍),但到了法院,法官會考量雙方的社會地位、傷勢嚴重程度 。在缺乏標準公式的情況下,正確的「態度」能幫您起到加分效果。

施律師建議,在談判桌上最好的姿態是「溫柔而堅定」。有些人會試圖「扮窮」或「裝兇」,這通常會有反效果。特別是面對看過無數案件的保險理賠員,裝兇只會讓對方心裡想著:「進了法院我保證你一毛都拿不到,準備看你笑話」。

相反地,如果你能客氣地溝通,但手中握有完整的接單紀錄、醫療單據,清楚知道自己的底線與權益,這種「堅定」反而能讓談判對手買單,甚至在證明不足的情況下(如外送員的開學期間收入),更願意採信你的主張 。

車禍不只是一場意外,它是認知、情緒、金錢與法律邏輯的總和 。

在這個交通環境日益複雜的時代,無論你是為了生計奔波的職業駕駛,還是天天上路的通勤族,光靠保險或許已經不夠。大部分的車禍其實都是小案子,可能只是賠償 2000 元的輕微擦撞,或是責任不明的糾紛。為了這點錢,要花幾萬塊請律師打官司絕對「不划算」。但當事人往往會因為資訊落差,恐懼於「會不會被告肇逃?」、「會不會留案底?」、「賠償多少才合理?」而整夜睡不著覺 。

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PAMO看準了這個「焦慮商機」, 推出了一種顛覆傳統的解決方案——「年費 1200 元的訂閱制法律服務 」。

這就像是「法律界的 Netflix」或「汽車強制險」的概念。PAMO 的核心邏輯不是「代打」,而是「賦能」。不同於傳統律師收費高昂,PAMO 提倡的是「大腦武裝」,當車禍發生時,線上律師團提供策略,教你怎麼做筆錄、怎麼蒐證、怎麼判斷對方開價合不合理等。

施律師表示,他們的目標是讓客戶在面對不確定的風險時,背後有個軍師,能安心地睡個好覺 。平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。

平時保留好收入證明、發生事故時懂得不亂說話、與各方談判時掌握對應策略 。 / 圖片來源: Nano Banana

從違停的陷阱到訂閱制的解方,我們正處於交通與法律的轉型期。未來,挑戰將更加嚴峻。

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當 AI 與自駕車(Level 4/5)真正上路,一旦發生事故,責任主體將從「駕駛人」轉向「車廠」或「演算法系統」 。屆時,誰該負責?怎麼舉證?

但在那天來臨之前,面對馬路上的豪車、零工騎士與法律陷阱,你選擇相信運氣,還是相信策略? 先「武裝好自己的大腦」,或許才是現代駕駛人最明智的保險。

PAMO車禍線上律師官網:https://pse.is/8juv6k 

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戰爭、科學家與化學武器:從地圖上消失的島嶼——《世界史是由化學寫成的》
圓神出版‧書是活的_96
・2023/05/17 ・1680字 ・閱讀時間約 3 分鐘

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從地圖上消失的島嶼

1929 年,舊日本陸軍在瀨戶內海的大久野島,設立了化學武器(毒氣)工廠。因為當地製造的是國際法所禁止的毒氣,所以屬於國家最高機密。直到 1945 年二戰結束為止,這座島一直都是不存在於日本地圖的祕密島嶼。

毒氣自 1929 年開始生產,工廠並在 1933 年和 1935 年兩度擴建,都在絕對保密的情況下生產芥子毒氣、路易氏劑、多種催淚瓦斯和氰化氫(氫氰酸)。

日本瀨戶內海的大久野島,有「從地圖上消失的島」之稱,由於相信是戰時用作製造化學武器的地點,所以被稱為毒氣島。圖/wikipedia

1937 年 7 月,蘆溝橋的一聲槍響,揭開中日戰爭的序幕,當時毒氣工廠的員工已將近一千人。在全盛時期,員工人數多達五千人,二十四小時全力製造各種毒氣,然後送往中國戰場前線。

當然,工人也會在工廠內因接觸毒氣而喪命。 1933 年 7 月,一名青年在傾倒氰化氫溶液時,飛沫不小心噴到防毒面具的吸收罐,結果瞬間就因吸入毒氣造成的急性氰化物中毒倒下。當他被送上病床躺好時,全身已嚴重抽搐,連救都來不及救,僅撐了一天就斷氣。許多員工也因長期吸入芥子毒氣而引發呼吸系統疾病——據說只要在大久野島工作,至少都會罹患一次肺炎。

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要命的氣體

芥子毒氣的氣味類似黃芥末,因此才命名為芥子。它是一種揮發性液體,對皮膚和內臟都有強烈糜爛性,一旦接觸到,皮膚就會潰爛燒傷,痊癒後會留下蟹足腫般的肥厚疤痕,吸入後也會侵蝕肺部。

路易氏劑也是糜爛性毒氣,別名「死亡之露」,只要嘗到一滴,短短半小時必然斃命;皮膚接觸後會產生劇痛,吸入後會引發噁心嘔吐,並引發全身嚴重的中毒反應。

日本在 1939 年夏天之後,開始對中國國民黨與中國共產黨軍隊使用芥子毒氣。最大規模的毒氣攻擊,是為期四個月的武漢會戰(1938 年 6 月 12 日至 10 月 25 日),期間展開了將近四百次毒氣攻擊。

大久野島的毒氣生產在太平洋戰爭開始時達到巔峰,到 1943 年左右,才逐漸轉為以製造發煙筒和普通炸彈為主,不再生產毒氣。這項轉變起因於 1942 年 6 月,時任美國總統羅斯福對日本的警告。他表示,如果日本繼續採取這種非人道的戰爭手段,他將視其為對美國的挑釁,並以相同的方法施以最大的報復。提出這項警告,表示美國握有日軍在中國使用毒氣武器的鐵證。有一說認為,日軍剛好趁此機會結束對中國的毒氣攻勢。

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不過還有另一項原因,就是製造毒氣罐的鐵等資材短缺。比起製造毒氣罐,日軍認為,應該把鐵用來製造普通炸彈。唯恐美國報復的日軍,從此停止製造毒氣。

第一次世界大戰採取的戰略是嚴守陣地,使得化學武器還能發揮某種程度的效果;但到了第二次世界大戰,轉為注重武器的火力和機動性,從這一點來看,化學武器的沒落,或許是因為跟不上時代的緣故。

「末日鐘」的衝擊

1947 年起,美國科學雜誌《原子科學家公報》每個月都會發表預測世界末日的「末日鐘」,目的在於警告全球核武開發、戰爭、環境破壞等問題。「末日鐘」是為了警告眾人關於核子戰爭的危險性,而由曼哈頓計畫中最早參與原子彈研發的美國科學家所創立。它將人類滅亡設為「午夜零時」,並以距離這個時間還有幾分鐘來表示。當核子戰爭的危機升高,分針就會前進;降低則會退後。

末日之鐘變化圖,越接近午夜代表越接近末日。圖/wikipedia

2020 年 1 月 23 日發表的末日鐘所顯示的剩餘時間,是有史以來最短的——僅剩一百秒。當時伊朗破壞核子協定、北韓研發核子武器,以及美國、中國與俄羅斯持續擴張核武,都提高了相關威脅;而各國對氣候變遷的關心降低,也是其中一項原因。

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——本文摘自《世界史是化學寫成的:從玻璃到手機,從肥料到炸藥,保證有趣的化學入門》,2022 年 2 月,究竟出版,未經同意請勿轉載。

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圓神出版‧書是活的_96
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書是活的,他走來溫柔地貼近你,他不在意你在背後談論他,也不在意你劈腿好幾本。 這是一種愛吧。 圓神書活網 www.booklife.com.tw

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從古典熱力學跨足到量子時代!探索普朗克黑體輻射定律——《大話題:量子理論》
大家出版_96
・2023/04/15 ・1411字 ・閱讀時間約 2 分鐘

古典熱力學的擁護者——馬克斯.普朗克

普朗克的故事始於柏林的威廉皇帝學會物理系,就在 20 世紀到來之前。

普朗克是普魯士科學院的院士,非常保守。他沉浸在古典物理的傳統方法中,並且是熱力學的熱情擁護者。

事實上,從 1879 年(愛因斯坦誕生的那一年)發表的博士學位論文,到 20 年後他在柏林的教授生涯,他幾乎只致力於熱力學定律相關的問題。他認為熵的第二定律比一般所認為的還要更深入、廣博。

普朗克想以熱力學解開黑體問題。圖/《大話題:量子理論》

黑體問題的絕對性和普遍性吸引了普朗克。看來合理的論證表明,在熱平衡狀態下,輻射強度和頻率的關係曲線應該與腔體的大小或形狀無關,也應該與腔體的材料無關。

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該公式應該只包含溫度、輻射頻率和一個或多個通用常數,這些常數在任何腔體或腔體顏色下,都是相同的。

找到這個公式,就意味著在理論中發現一個相當根本的關係。

歷史已經證明普朗克的見解甚至比他所想的要深入得多。1990 年,科學家使用 COBE 衛星測量了宇宙邊緣的背景輻射(即大爆炸遺留的輻射),並發現與他的黑體輻射定律完全吻合。

科學家後來發現宇宙背景輻射與普朗克定律完全符合。圖/《大話題:量子理論》

前原子時代的物質模型

普朗克知道他的朋友海因里希・魯本斯和費迪南德・科爾鮑姆的測量結果非常可靠。

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普朗克首先在腔壁上引入電振子*的概念,在熱攪動下來回振動腔體壁。(*注意!此時對原子仍一無所知。)普朗克假定所有可能的輻射頻率都會出現。他也預期溫度更高時,平均輻射頻率也會增加,因為腔壁受熱會使振子振動得愈來愈快,直到達成熱平衡為止。

普朗克假設頻率會隨溫度增加。圖/《大話題:量子理論》

電磁學完整解釋了輻射的放射、吸收與傳播,卻沒有說明熱平衡時的能量分布。這是熱力學的問題。普朗克做出了某些假設,找出振子的平均能量與熵之間的關係,從而得出一個計算輻射強度的公式,他希望這個公式能符合實驗結果。

普朗克試著利用歸納的方式,改變對輻射熵的表達方式,最後得出了可描述整個頻率範圍輻射強度的新公式。

普朗克以歸納的方式得到了能描述整個頻率範圍的新公式。圖/《大話題:量子理論》

海因里希・魯本斯也參與了這場歷史性的研討會。他立刻回家將自己的測量結果與普朗克的公式比對。經過一整晚的努力,他發現數據與公式完全符合,隔天一早便通知普朗克。

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普朗克找到了正確描述輻射定律的公式,很好。但他現在能利用這個公式,找出潛藏其中的物理嗎?

普朗克的新公式能符合實驗數據。圖/《大話題:量子理論》

——本文摘自《大話題:量子理論》,2023 年 3 月,大家出版出版,未經同意請勿轉載。

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名為大家,在藝術人文中,指「大師」的作品;在生活旅遊中,指「眾人」的興趣。