本期內容簡介

總編輯的話
去年10月瑞典皇家家學院將2022年的諾貝爾物理獎頒給 阿蘭・阿斯佩、約翰・克勞澤和安東・塞林格，這三位物理 學家的成就在於以實驗證實糾纏光子的量子非局域性違反了 貝爾不等式，從而開創了量子資訊科學領域。本期的諾貝爾 專刊，我們特別邀請了梁永成、古煥宇、管希聖、褚志崧及 鄭畯元等五位該領域的學者撰寫專文，詳盡介紹量子糾纏及 量子資訊的相關理論、實驗的來龍去脈。近年來世界各國都 在大力推展量子電腦及量子計算的研究，希望這些文章能增 進讀者對這個領域的了解。

這期的「阿文開講」介紹的是哥白尼這位科學史上傳奇 人物的生平及其鉅著《天球運行論》的出版過程。有許多學 者將哥白尼的「日心說」視為近代科學的起源。為什麼這樣 一個以現代觀點看來似乎平淡無奇的學說，會被賦予這麼重 要的歷史意義呢？我想是因為它在科學上衝擊了當時人們對 其所處世界的認知，開啟了人類以觀測及實驗數據為依歸的 近代科學。「皮皮老師的物理心得」談的主題是「物理如何 使用數學」，他指出：「數學在物理裡的最初步應用是將可量測 的物理量數量化」，之後皮皮老師進一步以諧振子及萬有引力 理系統為例說明，為何需要借助更有效的數學表達式，才能 更順利地從這些系統抽取出我們感興趣的物理資訊。讀到這 裡，大家應該更加能會體伽利略所說的：數學是上帝書寫這 個宇宙的語言。

本期「粒子物理行」的題目是「電荷守恆與規範對稱」， 黎偉健老師說明，規範對稱是一種獨立於時空對稱的內在對 稱，接著他指出在量子場論課程中常被提及的，規範對稱決 定交互作用。事實上這個原理不僅限於電磁學中所謂的U（1） 規範對稱，也被推廣應用到基本粒子間的強交互作用和弱交 互作用。對稱性在理論物理的發展中扮演如此重要的角色， 難怪徐一鴻（Anthony Zee）教授會把他的一本科普著作命名為 《可畏的對稱－現代物理美的探索》（Fearful Symmetry: the search for beauty in modern physics）。眾所周知群論是分析 對稱性最佳的數學工具，這也再次展示了數學和物理密不可 分的關係。

「發現自然之美」系列介紹了1975及1976年的諾貝爾物 理獎。1975年的諾貝爾獎頒給奧格・尼爾斯・波爾、本・莫 特森及利奧・雷恩沃特三位核子物理學家，其中的波爾正是量 子理論哥本哈根學派祖師爺尼爾斯・波爾的兒子。他們獲獎 理由是「發現原子核中集體運動和粒子運動之間的聯繫，並且根據這種聯繫發展了有關原子核結構的理論」。1976年的諾貝爾 獎則是頒給在1974年發現J/ψ粒子的兩個團隊的領導者：國家加速 器實驗室的伯頓・里克特以及布魯克黑文國家實驗室的丁肇中。他 們的發現在粒子物理學上被稱為「十一月革命」。J/ψ粒子除了提供 夸克存在的確切證據，同時也是第一次在實驗上證實第四種夸克－ 魅夸克的存在。在那之前所發現的強子都是由上夸克、下夸克和奇 異夸克這三種夸克所組成。由於J/ψ介子幾乎是同時被發現的，因 此它也是所有基本粒子中唯一由兩個字母作為名稱的粒子。

物理雙月刊將在2024年起全面電子化，不再發行紙本。為了 因應這個改變，我們將從今年開始轉型為數位平台。除了強化雙月刊網站的功能外，也會擴增影音內容。由於有讀者反映雙月刊 的專文對大學生和高中生難度較高，我們計畫在今年挑選兩篇專 文，各製作五到七分鐘的說明影片，希望能透過簡單、生動活潑 的語言，讓年輕學子更容易掌握這些專文的內容。此外我們也將 嘗試增加科普文章，未來目標是讓這些增加的內容，可以成為高 中物理特色課程的補充教材。歡迎所有讀者提供素材上的建議， 也請大家拭目以待。