MAG VOL / 203

本期雜誌 :2019年1月
203期
量子物理不可解問題

發行時間:2019-01-01

新年新希望,本期《科學人》挑戰費解的難題〈量子物理不可 解問題〉、引介吸睛的創新科技〈聚焦10大新興科技〉、關懷 社會〈從科學看社會不平等〉,以及如何讓〈狂犬病毒改邪歸 正〉、模擬〈鳥巢也會演化〉。 三位數學家在《自然》期刊發表了146頁的數學論文,內容是證 明量子物理有個重要問題沒有答案,或者說「不可解」。他們 探討的問題與原子能階有關,稱為「譜隙問題」;譜隙是指物 質的最低能階「基態」和「第一受激態」的能量差。或者說, 三位數學家想證明「能否判定物質是有譜隙或無譜隙」。在證 明的過程中,他們運用了涂林1937年提出的「涂林機」(也就 是能計算任何可計算問題的虛構計算機)以及「鋪磚遊戲」。 最後他們證明出譜隙問題不可判定,也就是我們無法判定所有 材料是有譜隙或無譜隙。這項證明更重要的意義是,物理學裡 其他懸而未解的問題也可能是不可解。附帶一提,三位數學家 運用的「鋪磚遊戲」,其實是1960年華人數學家王浩發明的一 種遊戲,〈王浩花磚鋪出美妙天地〉。 〈聚焦10大新興科技〉應用在三大領域,分別是資訊科學: 〈擴增實境無所不在〉〈數位助理會辯論〉〈AI加速分子設 計〉〈量子電腦專用演算法〉、醫療方面:〈電脈衝治百病〉 〈細胞療法即將成真〉〈先進診斷讓醫療更精準〉〈電漿子找 毒素、社會層面:〈幹細胞長成人造肉〉〈基因驅動安全把 關〉。狂犬病毒曾經毒害人類,近乎100%的致死率令人恐懼。 科家學仔細研究後發現,狂犬病毒可以躲避免疫系統的偵查, 在神經元之間悄悄移動,從傷口部位進入大腦。他們利用基因 工程改造狂犬病毒,想藉由這奇妙的傳播途徑來了解神經迴 路。 社會存在許多不平等,但當不平等惡化,發生在經濟、社經、 社福、環境等方面,竟會對所有人造成危害。我們必須檢視 〈受操控的經濟〉〈致病的社經落差〉〈數位化加劇社福偏 見〉〈找回環境正義〉,提出更好的解決之道,因為沒有人是 局外人。中興大學生命科學系學生方怡婷從小對鳥類感興趣, 在一次暑期實習期間跟著中央研究院助研究員洪志銘與端木茂 甯透過電腦模擬研究鳥巢的演化,以第一作者發表研究成果於 《自然˙通訊》。其他更多精采篇章,請見本期《科學人》。



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