量子奇境 Quantum Wonderland

Presentation on theme: "量子奇境 Quantum Wonderland"— Presentation transcript:

1 量子奇境 Quantum Wonderland
“I can‘t believe that!” said Alice. “Can’t you?” the Queen. “Try again: draw a long breath and shut your eyes.” Alice laughed. “There‘s no use trying,” she said: “one can’t believe impossible things.”

2 人是一種探索的動物。 本能地期盼遠離自己熟悉的東西，去追求未知的嶄新的世界！ 不安於室

3 TO DREAM THE IMPOSSIBLE DREAM 做不可能的夢 TO FIGHT THE UNBEATABLE FOE 打不可能的仗 TO BEAR WITH UNBEARABLE SORROW 忍不能忍的悲 ………….. TO REACH THE UNREACHABLE STAR 伸向不可觸及的星 THIS IS MY QUEST 這是我的追尋 TO FOLLOW THAT STAR 追尋那顆明星 NO MATTER HOW HOPELESS 無論多麼無望 NO MATTER HOW FAR 無論多麼遙遠 ……………….. TO REACH THE UNREACHABLE STAR 伸向不可觸及的星

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5 Galileo Galilei ( )

6 Hubble Ultra Deep Field 2003
10,000 galaxies, looking back approximately 13 billion years 1,500 galaxies

7 NGC 7049, 145 million light year away
1,500 galaxies

8 Cluster Collision: Five billion light-years away MACS J0717
First documented merger involving four galaxy clusters One of the clusters in MACS J0717 is racing through the system at approximately 3,000 kilometers (2,000 miles) per second. The entire structure is several million light-years across—for comparison, our Milky Way Galaxy is approximately 100,000 light-years in diameter

9 To see a world in a grain of sand 一沙一世界
William Blake British Poet To see a world in a grain of sand 一沙一世界 And a heaven in a wild flower, 一花一天堂 Hold infinity in the palm of your hand And eternity in an hour.

10 一沙一世界

11 自然的平常的世界是否真如我們所看到的那樣？
亦或我們所見只是一個假象？ 如果如此，那假象背後的更豐富的真實又是甚麼？

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13 自然的平常的世界是否真如我們所看到的那樣？
亦或我們所見只是一個假象？ 如果如此，那假象背後的真實又是甚麼？

14 What is the world made of? What holds it together?
這個問題一開始是以另一個方式來問的！ What is the world made of? What holds it together? Fundamental Constituent Structure Of the material nature

15 早期希臘思想家認為自然現象可以用物質的四種基本組成成分來解釋：空氣，水，火，土。這跟我國古代的五行非常相似。
將複雜多樣的世界簡化為四種物質，這是非常偉大的突破。

16 如果我們將四種元素再分割地更小，那會是甚麼？如果一直不斷分割下去，最後一定會出現無法再分割的單元。那麼世界是不是都由這個單元所構成？
到了西元前五世紀，Leucippus 和Democritus 猜想所有物質分割到最後，將是微小而永恆不可分割的粒子，因為已經經過無數分割，我們熟悉的性質已完全喪失，所以必定是非常單純微小，甚至可能只有一種。 他們叫這粒子Atom─原子. 原子如此單純，那麼世間萬像必定來自原子的組合方式，或說空間的配置！ “在這世界上，可以看到顏色，可以聞到氣味，可以嘗到甜味，可是真實存在的只有原子和原子之間的空間。”

17 現代的原子論從化學反應的觀察開始： 當兩個元素組成化合物時，固定其中一個元素重時，另一元素的重量比例一定是整數比。CO or CO2, but not CO1.3 元素是由微小的粒子:原子所構成。同一元素的原子完全相同。 不同的元素之構成原子不同，具有不同的質量。 元素可以構成化合物，化合物的分子是由元素的原子以整數比例組成。 John Dalton

18 John Dalton's A New System of Chemical Philosophy (1808).

19 不同的元素之構成原子不同，具有不同的質量。

20 元素可以構成化合物，化合物的分子是由元素的原子以整數比例組成。

21 將原子的想法運用於物理的動力計算

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27 The more energetic the bullet, the closer you get inside the target!!!!

28 夸克 Quark 1960’s

29 And if the protons and neutrons were a centimeter in diameter;
Then the electrons and quarks would be less than the diameter of a hair; and The entire atom's diameter would be greater than the length of 30 football fields!

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31 在日常生活的物質內，就有一個如宇宙般廣大的量子世界！

32 如果量子的世界只是一層又一層更細微的翻版，那就沒有太大的意思。
每一層都有驚人的發現。 柳暗花明又一村

33 如一個旅程

34 Quantum Wonderland “I can‘t believe that!” said Alice.
“Can’t you?” the Queen. “Try again: draw a long breath and shut your eyes.” Alice laughed. “There‘s no use trying,” she said: “one can’t believe impossible things.” “I dare say you haven‘t had much practice,” said the Queen. “When I was your age, I always did it for half-an-hour a day. Why, sometimes I’ve believed as many as six impossible things before breakfast” (Lewis 127).