過 大概 將近 半 年 的 這 個 訪問 學者 那 費米 實驗室 其實 在 物理界 沒有 人 不 知道 因為 它 基本 上 就 是 有 一 個 以 國家 經費 支持 建造 的 一 個 所謂 的 粒子 加速器 那 為什麼 叫 粒子 加速器 顧名思義 就 是 要 把 粒子 加 到 很 高 的 速度 你 可以 想像 你 平常 走 在 路 上 如果 被 另外 一 個 人 走過來 的 人 撞到 那 個 慢慢 走 的話 你 大概 撞 了 一下 那 他 跟 你 道 個 歉 大概 就 沒 事 可是 他 今天 如果 是 用力 跑過來 的話 今天 可能 不 是 他 跟 你 道 個 歉 就 結束 你 今天 可能 被 撞 的 可能 會 受傷 要 送 醫院 意思 就是說 當 你 物體 速度 越 高 的 時候 你 的 能量 就 越 大 __UNDEF__ 對 那 回到 我們 剛才 這 個 種子 的 這 個 例子 來 講 你 要 把 這 個 果實 裡面 種子 拿出來 你 可能 手 一 扳 刀子 一切 就 開 了 可是 種子 你 要 再 把 它 瓦解開來 你 發現 它 很 硬 你 要 有 更 大 的 這 個 能量 拿 鐵鎚 來 敲 才 能夠 看到 更 裡面 細微 的 部分 那 同樣 這些 我們 要 研究 這些 粒子 細微 的 這些 結構 的 時候 你 必須 要 有 一 個 機器 能夠 產生 巨大 的 能量 那 產生 大 能量 的 其中 一 個 手段 就 是 把 這些 粒子 加速 到 很 高 的 速度 然後 讓 它們 彼此 撞擊 就 像 兩 個 人 以 很 高 的 速度 撞擊 那 這 力量 才 足夠 大 到 讓 這些 我們 原本 認為 以為 是 已經 是 自然界 最 小 的 粒子 單位 繼續 在 往 下 瓦解 因為 我們 要 問 的 就是說 這 個 粒子 的 或是 物質 的 最 小 單位 是 什麼 看到 樹 我們 看到 果實 然後 發現 果實 還 有 更 小 還 有 種子 種子 裡面 還 有 更 細微 的 這些 分子 __UNDEF__ 原子 分子 有 這些 細胞 然後 甚至 更 有 這些 更 細微 的 這些 DNA 的 這些 序列 那 時候 在 費米 實驗室 的 時候 當然 一方面 是 去 那邊 做 學術 研究 二 方面 是 抱 著 一 種 朝聖 的 心情 去 的 因為 你 知道 在 過去 這 幾十 年 來 這 個 費米 實驗室 在 整 個 近代 物理 的 貢獻 上面 是 非常 卓著 的 因為 有 很多 重要 的 一些 粒子 的 研究 跟 發現 都 是 在 那邊 產生 但 其中 一 個 比較 有趣 的 就 是 它 裡面 有 一 間 叫做 癌症 治療室 那 這 個 癌症 治療室 其實 它 所 用 的 原理 也 是 很 簡單 就是說 我們 在 粒子 加速器 做完 實驗 或是 做 實驗 的 過程 中 它 所 產生 的 一些 高能 的 粒子 其實 對於 極 壞 癌細胞 有 非常 大 的 功效 __UNDEF__ 對 那 去 到 那邊 你 就 看到 這 房間 裡面 上面 就 有 這些 癌症 末期 的 病患 那 受惠 於 這 個 儀器 的 關係 所以 它 癌細胞 就 從 原本 的 很多 的 癌細胞 慢慢慢慢 就 康復 了 __UNDEF__ 對 是 你 會 想到 一 個 量子 物理 到 後來 對於 這 個 醫療 上頭 竟然 會 有 效果 我們 可以 不 知道 它 的 物理 內涵 是 什麼 可是 我們 不能不 知道 其實 這些 所謂 的 量子 物理 甚至於 相對論 已經 無所不在 在 我們 生活 裡面 了 的確 而且 真的 難 想像 說 對 我們 的 生活 中 無形 中 造成 這麼 大 的 影響 那 在 我們 在 撞擊 的 時候 在 這 個 影片 裡頭 其實 它 有 六 個 夸克 然後 它 一直 要 去 找 一 個 頂夸克 那 我們 就 很 迷惑 去 找 一 個 這麼 小 的 一 個 東西 它 的 意義 到底 是 在 哪裡 呢 就 是 像 我們 前面 所 講 的 你 先 從 你 看到 摸 的 到 的 想起 然後 你 想要 追根究底 的 時候 發現 它 有 更 細微 的 東西 可以 看 它 有 更 巨觀 的 樹林 可以 看 那 從 這 個 細微 的 這 個 角度 上 來 看 的話 就 像 我 前面 所 舉 的 幾 個 例子 那 比如 像 DNA 的 例子 你 如果 看到 一 個 人 對 這 個 肉商 來 講 肉 把 它 切碎 了 就 是 碎肉 __UNDEF__ 就是 絞肉 在 怎麼 切 它 還是 絞肉 可是 對 一 個 生物學家 來 講 他 不 因此 而 滿足 他 認為 絞肉 裡面 可能 還 有 更 小 的 單位 比如說 像 有 細胞 當 他 看到 細胞 之後 他 發現 在 進一步 再 往 下 研究 發現 有 DNA 可是 DNA 你 說 一般 民眾 有 誰 真的 親眼 看過 DNA 或是 說 真的 去 體驗 過 DNA 可是 大家 現在 應該 都 願意 接受 一 個 事實 就是說 我 為什麼 長 的 像 我 爸爸 媽媽 我們 這 個 所謂 的 生物 的 遺傳 其實 都 是 透過 這 個 DNA 的 這 個 機制 來 達成 的 那 甚至於 說 我們 有 一些 所謂 的 遺傳性 的 疾病 想要 進一步 用 這 個 所謂 DNA 的 一些 手段 在 這 個 遺傳 過程 中 慢慢 不 見 掉 那 這 就 是 一 個 很 生活化 我們 平常 可以 感受 得 到 從 一 個 細微 的 地方 來 影響 我們 巨觀 的 一些 自然 現象 那 同樣 回到 這 個 物理 裡面 來 如果 你 今天 能夠 掌握 這些 物理 的 這些 基本 粒子 的 一些 特性 的話 那麼 你 對於 巨觀 的 這些 現象 的 了 解 甚至於 掌控 就 能夠 更 上 一 層 樓 那 最近 幾 年 比較 有名 的 幾 個 應用 比方說 像 我們 有 所謂 的 環保 的 問題 所以 大家 談 說 現在 燃燒 汽油 會 製造 空氣 污染 那 有 什麼 樣 的 能量 或 什麼 樣 的 燃料 是 環保 不會 製造 污染 那 其中 一 個 很 熱門 的 一 個 燃料 未來 燃料 就 叫做 氫 燃料 汽油 燃燒完 它 製造 廢氣 或 製造 空氣 污染 也 會 影響 人體 健康 可是 氫燃 燒完 變成 是 什麼 就 是 變成 是 水 而已 對 __UNDEF__ 也就是說 你 今天 車 上 的 這 個 燃料缸 裡面 就 是 一 桶 氫 然後 另外 還 有 一 個 水缸 這 個 氫燃燒完 它 的 廢棄物 就 是 一 桶 水 那 水 拿回家 順便 還可以 喝 還可以 洗澡 __UNDEF__ 還可以 洗碗 完全 沒有 這 個 環保 的 問題 那 我們 今天 為什麼 知道 說 氫 它 是 一 個 環保 燃料 可以 變成 水 那 是 因為 我們 知道 我們 平常 所 習慣 每 天 在 喝 每 天 在 用 的 這 個 水 就 它 最 小 的 結構 對 __UNDEF__ 它 最 小 的 結構 其實 是 有氧 還 有 氫 那 我們 因為 我們 因為 知道 它 有氧 有 氫 所以 我們 才 知道 說 我們 氫 燃燒 過 了 之後 跟 氧 結合 在一起 它 可以 變成 是 水 那 因此 可以 這 個 我們 可以 這 個 對 我們 巨觀 的 這 個 生活 甚至於 整 個 環境 可以 有 一些 貢獻 那 我 想 物理學家 在 研究 您 剛才 所 講 的 這些 夸克 我們 目前 找到 就 是 有 所謂 的 六 大 夸克 那 影片 裡面 也 有 講到 那 甚至於 有 一些 物理學家 想要 找到 第七 個 夸克 已經 找 了 幾十 年 目前 還 沒有 成功 那 有 些 物理學家 想要 去 找 說 比 這 夸克 還 更 小 的 單位 那 這些 議題 對 一般人 來 講 其實 是 這 就 何必 呢 他 可能 不但 覺得 沒有 興趣 還 覺得 跟 生活 好像 沒有 關係 但是 我 還是 要 提醒 大家 就是說 這些 東西 其實 是 跟 我們 息息相關 因為 我們 人類 文明 的 演進 包括 這些 遺傳 疾病 的 這些 治療 等等 都 是 透過 很 微觀 的 這些 知識 的 徹底 的 研究 才 能夠 達成 對 的確 聽 老師 這樣 一 解釋 之後 就 會 覺得 說 其實 這 都 是 對 我們 並 不 遙遠 是 而且 其實 就 在 我們 在 生活 中 無所不在 __UNDEF__ 對 然後 換 個 方式 理解 它 就 感覺 離 我們 親近 多 了 是 那 另外 在 影片 中 有 一 個 很 有趣 的 一 個 實驗 叫 雙狹縫 實驗 那 透過 這 個 光線 經過 兩 個 小小 的 這 個 空間 可是 沒想到 它 的 這 個 影像 是 跟 我們 直覺 感覺 是 差 很多 的 這 個 實驗 我們 會 覺得 說 怎麼 會 想到 要 做 這 個 實驗 那 它 到底 它 在 物理 上 的 意義 它 想要 解釋 的 是 什麼 __UNDEF__ 對 那 一般 我們 做 雙狹縫 的 實驗 的 時候 是 不 是 拿 一 支 雷射筆 兩 個 狹 縫 那 一般 民眾 看到 影片 的 時候 關 我 什麼 事情 對 不 對 就是 兩 個 狹 縫 跟 一 支 雷射 筆 然後面 看 了 一些 這些 投影 的 影像 那 舉 的 例子 大家 可能 可以 比較 可以 接受 說 我們 打棒球 打棒球 投手 投出去 裁判 判出來 一定 不 是 好球 就 是 壞球 什麼 叫 好球 進入 好球帶 叫做 好球 那 沒有 在 好球帶 裡面 就 在 好球帶 之外 的 我們 就 叫做 壞球 也就是說 你 投手 每 投 一 顆 球 它 就 只 能 落在 捕手 手套 裡面 的 一 個 位置 這 位置 在 好球帶 就 叫 好球 在 外面 就 叫 壞球 可是 我們 今天 如果 把 一 顆 光子 從 兩 個 狹 縫 穿過 的話 我們 透過 實驗 我們 會 發現 說 我 同樣 是 一 顆 光子 就 像 我們 投手 他 以 同樣 的 方式 投 一 顆 球 如果 是 好球 他 以 同樣 方式 一直 投 的話 那 個 顆球 會 永遠 都 是 好球 假設 都 沒有 什麼 風 的話 可是 我們 今天 在 實驗室 發現 不 是 這樣 我們 一 顆 光子 打出去 之後 它 有時候 會 從 左邊 這 個 狹 縫 通過 有時候 會 從 右邊 這 個 狹 縫 通過 甚至於 在 後面 的 這 個 感光 屏幕 上面 每 次 打進去 同樣 方向 同樣 能量 的 光 __UNDEF__ 這 好多點 對 有時候 落在 這 個 地方 有時候 落在 這 個 地方 也就是說 今天 它 如果 是 一 個 很 厲害 的 這 個 投手 的 話 那 他 投出來 如果 是 一 顆 光子 的話 那 不得了 這 個 連 球 要 落在 哪裡 可能 連 投手 連 捕手 自己 都 沒有 辦法 預測 這 就 是 光 一 個 很 特別 的 一 個 性質 也就是說 在 近代物 裡面 很 重要 就 是 光 有 所謂 的 二 項 性 就 是