0

0
0

文字

分享

0
0
0

如果真的發現希格斯玻色子(Higgs boson)…

鄭國威 Portnoy_96
・2011/04/26 ・1167字 ・閱讀時間約 2 分鐘

我們都知道大型強子對撞機(Large Hadron Collider)是地球上威力最強大的機器,而且直到目前還沒有全力運轉。自從2008 年起,CERN物理實驗室的科學家就逐步增加粒子束的強度,每一次都打破先前的紀錄。

大約在幾天前, LHC打破由位在美國伊利諾州費米(Fermi)實驗室的兆電子伏特粒子加速器(Tevatron)短暫維持的世界粒子束強度紀錄,因而再次引爆頭條話題。2010年,費米兆電子輻射加速器創下粒子束強度達4.024 x 1032cm-2s-1 的紀錄,而在日內瓦當地時間4月22日午夜時分,LHC則打破該紀錄,達到 4.67 x 1032cm-2s-1 的亮度,而這些高能撞擊的帶來數十億計的小點的數據,是CERN物理實驗室的一大成功。

隨著光束強度提升,全球科學家的期望也逐漸升高,期待這座機器最終能夠揭開人類永恆的疑問,包括宇宙為何誕生。更甚者,我們或許終於能夠回答某些詭妙的哲學跟神學問題,像是平行宇宙是否存在以及時光旅行在其他宇宙中能否成真。

兩件你可能時常聽見的事情是,自從LHC進行首次對撞後,是否發現了暗物質跟希格斯玻色子(所謂的上帝粒子)。這個拼圖挑戰由成千上百的亞粒子組成,然而不管怎麼拼,總是找不到那失落的一片–也就是希格斯玻色子。物理學其實沒有任何答案解釋「質量」從何而來,以及究竟為何物質擁有質量。假若發現希格斯玻色子,不僅能完備現存的「標準模型」理論,且會動搖我們對於所處宇宙理解之基礎。

上週,一份從LHC四位科學家那洩漏出來的內部備忘錄在網上流傳,其中提及尋找希格斯玻色子的目標可能已經達成了。資訊如野火般快速蔓延,備忘錄中還提到「首度發現超越標準模型理論的確切物理觀測」,並暗示ATLAS偵測器可能已經捕捉到科學家預料或期待希格斯玻色子才會產生的跡象。

這份備忘錄當然可能是虛假不實的,有人也說這份備忘錄跟希格斯玻色子本身一樣虛幻、難以捉摸。也有可能,備忘錄提及的其實是另一個完全不在預期中的粒子,與希格斯玻色子無關。為了更確定,我們得等CERN的正式聲明才行。

(或著,備忘錄可能是真的,但裡頭的資料可能有大量錯誤,只要更仔細檢查資料,粒子就又消失了。所以現在要開香檳慶祝還太早了。)

iPad專屬新聞The Daily最近訪問了加來道雄,關於發現「上帝粒子」將如何像是打開洪水閘門一樣,替理論物理學開拓全新領域。這則訪問也討論了若找到希格斯玻色子將會如何將科學引領至長期追求的萬有理論(The Theory of Everything) 發展上。該訪問的其中大部份可見本文開頭的影片。

資料來源:The Possible Discovery of the Higgs will Shake the Foundations of Physics

相關標籤: LHC 上帝粒子
文章難易度
鄭國威 Portnoy_96
241 篇文章 ・ 317 位粉絲
是那種小時候很喜歡看科學讀物,以為自己會成為科學家,但是長大之後因為數理太爛,所以早早放棄科學夢的無數人其中之一。怎知長大後竟然因為諸般因由而重拾科學,與夥伴共同創立泛科學。現為泛科知識公司的知識長。

0

4
0

文字

分享

0
4
0

「數」養生活就從今天開始!談談數學教育的跨領域思維 ft. 數感實驗室賴以威老師【科科聊聊 EP.58】

PanSci_96
・2021/09/24 ・2816字 ・閱讀時間約 5 分鐘

賴以威老師近年來不餘遺力的推廣數學教育,他與數感實驗室的團隊前進校園,設計好玩好學的國小實驗課、以身作則的舉辦教師研習、還配合國中課業需求推出必修課與題本,業務早已超過數感實驗室剛成立時的規模。一路走來雖然秉持一貫的教育理念,但在教育現場實現了多少?改變了什麼?本集泛泛泛科學邀請賴以威老師談談數學教育的探究、實作與跨領域思維!

不餘遺力地推廣數學教育的賴以威老師。圖/賴以威 提供
  • 02:03 數感實驗室的數學教育

數感實驗室」一開始是賴以威老師與太太 Stacy 於 2016 年成立的粉專,主要刊登數學文章,不過後來發現都是大人在看,粉專並沒有適合小朋友的數學教育,夫妻倆便著手開發好用、好學、好玩的數學課程,從知識切入,跨領域整合數學、科學、歷史、人文、藝術等領域。

延伸閱讀:數學風箏│巨大化,正四面體風箏!在家防疫DIY【數學實驗課】國小數學實驗課 秋季視訊班

開發好玩又好學的數學課程。圖/賴以威 提供
  • 05:50 以威老師如何做到跨域整合?

以威老師表示最原始的動力當然是興趣使然,除此之外還跟他在博士班培養出來的能力有關:研究方法、定義問題、找資料、實現概念,這些能力不僅限於研究,更一路演變成他後來從事科普的技能。下關鍵字、判別可信度、延伸搜尋、產生內容…這些都需要經驗累積。「只講科學不講故事很可惜」,他認為科普內容都要帶出科學背後的意義,所有科學事件都是一個故事,可以多面向探討,自然而然的做到跨領域。

  • 11:20 108 課綱期望學生達到的素養是否太強人所難?

以威老師坦承 108 課綱講求的探究活用精神是他到研究所才掌握的能力,這樣要求國高中生似乎其困難。但是以前的教學觀念不一定要蕭規曹隨,小孩能否學會什麼都是可以討論的,「探究活用」是看待知識的態度,的確有可能在國高中階段就學會。

延伸閱讀:數感盃

  • 16:12 我們該以什麼態度看待新課綱?

如果我們把新課綱定義為培養好奇心,為了滿足好奇心,學生必須主動探究知識,而不是被動學習。好奇心就是這個時代學習的重要因素。當課堂不再是知識的唯一管道,老師不一定得擔任教學角色,當老師必須做的事變少了,引導學生、培養好奇心、探究實作與活用顯得更重要。

老師不一定得擔任教學角色,引導學生、培養好奇心、探究實作與活用顯得更重要。圖/賴以威 提供
  • 18:21 實務上有這麼理想嗎?

在數感實驗室舉辦的教師研習中,團隊遇過非常積極的老師、也遇過只習慣過去教法而否定新教法的老師,賴以威覺得這都在所難免,數感只能做更多研習,讓更多老師認同教學理念,並提供材料幫助老師無痛轉換。而家長與孩童方面,偶而也會有人反應都沒算到數學題目,對新教法不甚理解,這些都需要慢慢溝通。參與新課綱的人很多:老師、家長、學生、政府、大學、民間團體…我們都需要勾勒出共同的理想。

  • 23:55 何謂「數感」?

團隊認為數感分成「察覺關聯」與「應用數學分析決策」兩個層次。對不熟悉的人來說還是要輔以大量舉例才有機會了解,對孩童來說得花更多時間領會。所以團隊鼓勵大家來參加數感實驗室的活動,從機器人輸入輸出的參數體會函數概念、蓋紙房子學習錐體柱體與建蔽率、還有這次的四面體風箏與曲線刺繡都是數感的一種!

追蹤:數感活動

孩童正製作的四面體風箏也是數感的一種!圖/賴以威 提供
  • 28:10 人人有數感

Uber 饗食方案划算嗎?集點卡可以省多少錢?股票會賺嗎?人們平日的決策過程都是數感的表現,但是很多人卻把自己會的數學當作常識,自己不會的數學當做數學。其實,只要有算就是數學,意識到更多生活方面都可以應用數學還可以幫助我們過更好的生活。當你不排斥其他領域,就能夠處理更多知識、解決更多問題。

  • 31:57 教學理念與升學表現的平衡

一昧在教學中強調好奇心又太過理想化,尤其國中生有升學壓力必須顧及學業表現。數感團隊也在拿捏,從強調好奇心的數學課向升學的方向靠攏。像是數感的國中課程就有許多建立數學情境的素養題目:講求平均值的區間測速、二十進位的瑪雅數字、正負數計算高鐵票價,這樣同時培養了探究實作的素養也搭配學校課程幫助課業表現。

延伸閱讀:不需要測速照相機就能抓超速?區間測速原理大解析- PanSci 泛科學

  • 38:13 數感實驗室的課程設計

數感實驗室目前堆出的課程有國小與國中兩種,國小數學實驗課以引發好奇心為主,國中必修課與生活情境連結幫助課業提升。

其中九年級非選實戰題考驗著把文字轉換為數學問題的能力,是學生最缺乏也最難教的,甚至很多高中生都還再學習。從這點來看,有老師認為七年級題本也可以給高中生做。當然數感也希望盡快開發出對應完整學程的課程讓所有學生直接使用。

另外題本也可視為科普文章,大人也可以寫喔。y 編回憶起學生時代的題目才發現都沒搞懂,因為以前的教學沒有連續的思維養成,希望現在的題本可以整合以前學習的片段知識。

  • 43:12 更多關於數感的資訊

追蹤數感實驗室官網,獲取精選文章、影片、課程與活動資訊、題本、還有賴以威老師親簽書籍喔!

節目的最後,以威老師也分享疫情期間的線上課程其實比較辛苦,但有些功能如軟體模擬、分組、Jamboard、延伸閱讀等等也是實體課程做不到的。另外線上課程不限地點皆可參加,連家人都可旁聽,這些特性都必須好好把握的。


泛泛泛科學 Podcast 這裡聽:


PanSci_96
207 篇文章 ・ 1123 位粉絲
PanSci的編輯部帳號,會發自產內容跟各種消息喔。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策