Physics Enlightens the World

今天晚上台灣和另外四十六個國家共同參加「讓物理光耀世界」活動，感覺上跟去年的二二八牽手護台灣有的拼說。以下文章摘錄自科學人雜誌

科學人 2005 4月號【撰文╱工業技術研究院光電所所長 劉容生】
100年前，愛因斯坦對光電效應的闡釋及理論，奠定了現代量子光學的基礎，帶出20世紀璀璨的光電科技

2005年4月19日，台灣將與全世界共襄盛舉，參加「讓物理光耀世界」（Physics Enlightens the World）的活動，這是為了慶祝愛因斯坦逝世50週年、由聯合國所規劃的「2005世界物理年」系列活動之一，其他還包括「探索物理博覽會」、「亞太國際物理高峰會」、「物理奧林匹亞大賽」及「女性相關物理活動」等。

1905年，26歲的愛因斯坦在發表的幾篇論文裡，提出了對人類有巨大影響的三個觀念：狹義相對論提出了對時空及質量關係革命性的新理論；布朗運動則闡述了基本熱力學中關於分子動力的定律；光電效應不但揭開了量子力學的基本奧秘，也開啟了現代量子光學的紀元。

愛因斯坦這幾篇論文不僅震驚當時的物理學界，更讓他成為家喻戶曉的天才科學家。但是，愛因斯坦對世界的貢獻不僅是抽象、高深的相對論；他對光電效應的闡釋及理論，可說是奠訂了現代量子光學的基礎，導引了20世紀中葉雷射的發明，也帶動了整個光電科技在20世紀末期的澎湃發展。因而衍生出在20世紀裡，與人類日常生活息息相關的許多光電產業。419「讓物理光耀世界」就是讓全球藉雷射的光芒串連起來，共同紀念愛因斯坦對光電科技不朽貢獻的活動。

愛因斯坦在《一個關於光的產生與轉換的啟發性看法》這篇論文裡，解釋了為什麼當光束照射到金屬表面會產生電子，同時說明光電效應中電子飛離金屬表面的速度與光波長的關係。更重要的是，他對光子提出革命性的基本觀念：光子是帶有能量的粒子，每個光子所帶的能量等於光的頻率乘上一個普朗克常數。當時，另一位德國物理學家普朗克（Max Planck），剛發表了近代物理上最重要的量子理論。他提出革命性的能階觀念，其中導衍出一個基本且非常微小的常數，也就是愛因斯坦用來解釋光子所帶能量的普朗克常數。

愛因斯坦的理論，不僅合理地解釋了長久以來物理學界苦於無法說明的光電效應現象，也為當時新出爐的量子理論，提出有力的佐證。幸運的是，這些大膽的假設及預測，在幾年內一一由實驗證明。當愛因斯坦因光電效應的成就得到1921年的諾貝爾物理獎，近代物理學也從那時揭開了量子物理的新頁。

日後，愛因斯坦更進一步提出有關量子光學裡的雷射光原理及可能性，奠定了雷射光的基礎理論。直到今日，光電效應建立了太陽能電池及光電感測器的產業基礎，雷射光更普遍地應用在通訊、資訊產品及消費性電子產品領域。20世紀雷射的發明及其廣泛應用，再加上所帶動的龐大光電產業，可以說都是奠定在愛因斯坦的理論基礎上。

「讓物理光耀世界」定於2005年4月18日夜晚展開，由愛因斯坦的故居美國新澤西州普林斯頓開始。第一道雷射光束將劃破黑暗的夜空，橫越美國國界及太平洋，然後由全世界各地的定點接力將光束傳送出去，在24小時後傳回普林斯頓，完成環繞世界的壯舉。2005年4月19日晚上7時，光束會傳到東亞，再由日本傳遞出來。當光訊號傳到台灣，台北101大樓會立即啟動雷射。同時，新竹同步輻射中心、台中科博館、彰化八卦山大佛、台南七股鹽山、高雄城市光廊、花蓮東華大學、玉山鹿林天文台、還有台灣最南點的鵝鑾鼻燈塔，都將同步點燈。屆時，台灣各地愛好科學的朋友，都可參與這場向愛因斯坦致敬的盛會。

在愛因斯坦逝世50年、論文發表100年後的現在，光纖讓寬頻傳達每家每戶，讓每個人可隨手、即時、即興地從網路上擷取數據。下世代的儲存技術，可把存在高密度藍光碟片的高畫質影像，呈現在以雷射全彩光掃描的大螢幕上；奈米光子的發展，也可能帶來更多預料不到的突破。這一切，都可歸功於愛因斯坦天才的創見。在跨入21世紀的今天，知識的累積與科學的創新，能否造就出本世紀的愛因斯坦，為下個世紀人類留下更豐富的遺產？

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剛剛要找愛因斯坦1905年發的幾篇paper，居然找不到，切！看來google還不夠好用。






Albert Einstein:
Manuscript in German of an article published in English as
"E=mc²: The Most Urgent Problem
of Our Time". Published in Science Illustrated, 1946.




台灣活動網站

後記：會不會有哪一天聯合國也來舉辦個什麼 "Mathematics Glories the World" 之類的活動，唉！看來數學還是沒什麼用。