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21世紀諾貝爾獎2001-2021(全新夢想版，一套四冊)

為了解決光子質量的問題，作者科學月刊 這樣論述：

諾貝爾獎是一個引導年輕人願景的方式。 那願景可能是幼稚的，但很重要。讓年輕人將科學當作樂趣，為他們帶來理解的喜悅。 諾貝爾發明了一個夢想機器：一種改變慶祝方式的方法， 激勵年輕人做到的比他們夢想的更多。--牟中原(台大化學系名譽教授) 　　物理學典範正在轉移，新研究浪潮風起雲湧 　　大至宇宙，小至粒子，實測與理論並重的諾貝爾物理獎 　　本世紀諾貝爾獎持續關凝聚態、核物理、天文宇宙學， 　　乃至於技術突破與材料的創新，與生活息息相關。 　　無止盡的探索，物理學正不斷朝向知識的邊界前進。 　　化學獎看起來越來越像生醫獎，又有什麼不可？ 　　近四年來，化學獎女性得主輩出 　　從塑料的

發展，到尼龍、防水衣服， 　　再到液晶顯示器，甚至新冠疫苗的研發，生活上的應用無所不在。 　　化學與生物結合，把研究延伸到複雜的生物系統； 　　加上與物理的結合，促成物理、化學與生物學的大融通。 　　最出色的科學家，僅有少數人可以得獎，即使無人知曉一樣很有貢獻。 　　看懂諾貝爾生醫獎：當研究應用於救命，那喜悅無法衡量。 　　再生醫學及細胞療法，為遺傳疾病和慢性疾病帶來新希望。 　　專研開發疫苗、找出新藥，讓病菌不再威脅人類生命。 　　瞭解神經記憶和辨識機制已成為人工智慧參考的系統， 　　這些得主，皆為人類福祉做出重大的貢獻。 　　經濟學是關注「人」的科學，亦是解決人類「互動」難題的哲學，

　　看懂經濟思潮，才能洞察世界正面臨的問題。 　　21世紀後的諾貝爾經濟學獎得主， 　　長年關注人性偏誤、賽局理論、投資、勞動市場， 　　乃至於永續經營與貧窮的議題。 　　他們是「俗世哲學家」，以先驅角色，引介獨到且實用的理論給世人。 　　每年10月諾貝爾獎頒布之後，都不免在媒體和學界引來話題，話題從獲獎人的國家和背景，學術經歷和奮鬥歷程，到得獎感言和頒獎花絮，諾貝爾獎誠然是全球科學界每年最大的盛事，因為它代表了科學成就的巔峰，也展現了科學發展的最新趨勢。 　　《21世紀諾貝爾獎2001-2021套書》集結科學月刊每年在諾貝爾物理獎、化學獎、生醫獎、經濟學獎得主公布時，邀請國內該領域的專家

，針對該年各個得主的生平事蹟和得獎領域做深入分析，以深入淺出的文字和說明，讓讀者瞭解最前沿的科學研究現況。從學術發展的潮流到學術傳統的傳承，前瞻性地引導讀者思考科學的前景。 　　值得一提的是，這些撰稿的台灣科學家當中，有許多和得獎大師有師承關係，讓我們一窺得獎者或特立獨行的研究風格，或平易近人的為人處事一面，更神遊於他們治學的風範和精神，諾貝爾獎，得之不易，但有跡可循。 　　以科學月刊多年累積的份量，除了三個諾貝爾科學獎像，鷹出版這次再加上諾貝爾經濟科學獎，將以加倍（年份加倍）、超值（增加經濟獎）的內容，宴饗大眾，值得購買珍藏。 名人推薦 　　曾耀寰（科學月刊社理事長、中研院物理所副技

師） 　　累積2001年2021年的諾貝爾經濟科學獎，年份加倍、超值的內容，宴饗大眾，值得購買珍藏。 　　物理學獎導讀：林豐利（台師大天文與重力中心主任） 　　諾貝爾獎是學術界的桂冠，得獎者將進入史冊，得獎的工作通常是學術研究的里程碑，不只承繼先人的努力，往往也開啟往後的研究途徑。累積2001年至2021年的諾貝爾物理獎，年份加倍、超值的內容，宴饗大眾，值得購買珍藏。 　　化學獎導讀：牟中原（台大化學系名譽教授） 　　至2021年，諾貝爾化學已授予187人，其中包括7名女性。7/187 這比例當然是非常低。但值得注意的是7名女性得主當中的4人是在21世紀。尤其是近四年來女性的突出表現實在令

人鼓舞。 　　生醫獎導讀：羅時成（長庚大學生物醫學系教授） 　　2022年預測得生理／醫學獎呼聲最高的兩位科學家是卡塔琳（Katalin Kariko）與魏斯曼（Drew Weissman），他們發明mRNA當作預防新冠病毒感染的疫苗，在2020年疫情嚴重期間讓上億的人免於感染或死亡。以mRNA當作藥物是個非常突破性新發明，mRNA不只可以應用在流行性的病毒感染預防上，也可以應用在癌症的治療，我猜測他們未來一定可以獲得諾貝爾獎。 　　經濟學獎導讀：莊奕琦（政大經濟學系特聘教授） 　　現代經濟學是一門非常量化的社會科學，本世紀以來，尤其是過去十年間，研究方法論上的突破屢獲肯定，更加強化以科學

的嚴謹態度來研究經濟與社會問題的取向。 　　推薦文：寒波（盲眼的尼安德塔石器匠部落主、泛科學專欄作者） 　　科學類諾貝爾獎得主，以地理劃分，大部分位於北美、少數歐洲國家和日本；以族裔區分，多數為白人；以性別區分，絕大部分是男性。諾貝爾獎評選看的是結果，這反映出過往百年的科學研究，全人類只有少數群體參與較多；往積極面想，人類的聰明才智，仍有許多潛能可以挖掘。

光子質量進入發燒排行的影片

利用超新星SN1987A數據檢驗暗玻色子交互作用及使用下一代冰立方探測器研究微中子味轉換中的羅倫茲破壞現象

為了解決光子質量的問題，作者賴偉豪 這樣論述：

本篇論文包含了兩個主題，一個是利用超新星限制暗玻色子與標準模型的混合參數，另一個部分是討論微中子的羅倫茲破壞。光子與暗玻色子的混合是一個簡單且自然的機制去解釋為什麼標準模型與暗物質的交互作用是微弱的。引入暗光子最簡單的設定是增加一個新的阿貝爾規範場U(1)，並在標準模型中帶有電流交互作用。這樣的基礎架構已經超新星1987A中被廣泛的研究，因為暗光子從超新星中帶走能量。然而，在一個更一般的觀點，我們可以擴充這樣的暗光子模型藉由介紹一個非零的軸矢交互作用對於標準模型。這個新的規範玻色子之行為可以像是暗光子或是暗玻色子，以至於不只是電性流而且中性流交互作用也是重要的，對於超新星的限制。因此光子質量

項可以改變混合參數的大小。我們調查了中性留對於混合參數的影響而且報告了新的超新星1987A的限制。我們研究了在高能量天文物理的微中子在羅倫茲破壞的味道轉換。他表現出羅倫茲破壞的漢彌爾頓項的出現可以大幅改變天文物理的微中子中味道轉換的機率。羅倫茲破壞效應在天文物理微中子中到達地球後的味道組成的預測，被拿來與IceCube 味道組成的測量比較，這個測量分析了天文物理中微中子能量介於25 TeV與2.8 PeV的事件。這樣子的比較指出第二代IceCube的實驗，可能可以給出一個較強的限制對於微中子部分的羅倫茲破壞的漢彌爾頓。我們研究出預期的靈敏度藉由在羅倫茲破壞的漢彌爾頓中第二代IceCube的實驗

在三維的CPT-odd 與四維的CPT-even 運算子。現在從其他類型實驗得到的限制，這個預期的靈敏度對於某些參數範圍可以改善大約兩個數量級。

21世紀諾貝爾物理獎2001-2021

為了解決光子質量的問題，作者科學月刊 這樣論述：

大至宇宙天文，小至中子粒子， 實驗觀測與理論齊頭並進，看得懂的諾貝爾物理學， 學術典範正在轉移，新研究浪潮風起雲湧。 　　每個世代的得獎者皆有其特色，反映著近代物理學的歷史和演進。 　　進入21世紀之後的諾貝爾物理獎得主， 　　長年關注的領域，涵蓋凝聚態、核物理、天文宇宙學， 　　乃至於技術突破與材料的創新，與生活息息相關。 　　他們以先驅角色，引領科學不斷朝向知識的邊界前進。     　　◎本世紀諾貝爾物理學獎的二、三事 　　•2021年物理獎首度頒給氣候變遷學者，關注地球暖化。 　　•若沒有藍光LED燈的發明，本世紀的夜晚將截然不同！ 　　•2009年諾貝爾物理獎打破慣例，給予

三位科技人對於網路的貢獻。 　　•多虧2007年得主，iPod能達到微小化又有良好訊號。 　　‧2012年得主為超快速量子電腦的實現跨出了第一步。 　　‧史上只有一位諾貝爾物理獎得主也獲得了搞笑物理學獎。     　　每年10月諾貝爾獎頒布，總在媒體和學界引來話題，從獲獎人的國家、背景、學術經歷和奮鬥歷程，到得獎感言和頒獎花絮，誠然是全球學界每年最大的盛事，因為它代表得主在科學成就的巔峰，也能展現出科學發展的最新趨勢。 　　《21世紀諾貝爾物理獎2001-2022》集結《科學月刊》每年在諾貝爾獎得主公布後，邀請國內同領域的專家，分析該年各個得主生平事蹟和得獎領域，以深入淺出的文字和說明，讓讀

者瞭解物理研究的最新景況，前瞻地引導讀者思考科學的前景。 　　從1960年到1999年四十年間的頒發次數比例，凝聚態領域約45%，粒子與核物理領域約40%，天文與宇宙學領域約13%，技術領域約5%。因為有些年份頒發給不同領域，所以加起來略超過100%。其中技術領域只有兩項，分別是1966年雷射技術的先導研究，以及1971年全像攝影。這兩個技術領域項目對於現代生活的影響微乎其微，完全無法與之前討論過的本世紀的三個技術獎項相比。 　　相對而言，本世紀目前為止的獎項的分配比例分別為：凝聚態領域約 40%，粒子與核物理領域約 23%，天文與宇宙學領域約27%，技術領域約14%。相比之下，最明顯的就

是粒子與核物理的比例下降約一半，天文與宇宙學的比例則加倍。而技術領域的成長更是驚人的三倍且重要性大增。這樣的變化隱含著上世紀末到本世紀初這二、三十年間學術領域的消長與學術典範的轉移。 　　天文與宇宙學的比例加倍，部分理由是過去由於技術上的巨大挑戰，天文學中有關黑洞或重力波的直接觀測在過去一個世紀中幾乎沒有重大進展，直到最近相關的實驗觀測才陸續到位。其中劃時代的突破是2015年開始運行的重力波雷射干涉儀（LIGO），開啟了黑洞與重力波天文學的新時代。2017年諾貝爾物理獎頒給證實重力波存在的萊納．魏斯（Rainer Weiss）、巴里．巴利許（Barry Barish）和基普．索恩（Kip T

horne）；2020年則頒給約六十年前就提出黑洞形成理論的潘洛斯（Roger Penrose）與較近的近黑洞觀測研究。而在宇宙學方面，宇宙學家也嘗試建立宇宙學的標準模型，而這是2019年物理獎所頒發的主題之一，當年給獎的另一個主題是系外行星。 　　至於技術領域則著眼於材料的創新。本世紀所頒發的三個技術領域相關的物理獎恰恰都與我們生活息息相關。它們分別是2000年的半導體集成電路（IC），2009年頒發的光纖與感光耦合元件（CCD），以及2014年的藍光二極體。如果沒有這幾項發明，我們將生活在完全不同的21世紀。 　　另外值得一提的是，為本書撰稿的台灣物理學家中，有許多師出諾貝爾獎大師門下

，能一窺得獎者或特立獨行的研究風格，或平易近人的為人處事一面，更神遊於他們治學的風範和精神。 名人推薦 　　曾耀寰（科學月刊社理事長、中研院物理所副技師） 　　累積2001年2021年的諾貝爾經濟科學獎，年份加倍、超值的內容，宴饗大眾，值得購買珍藏。 　　導讀：林豐利（台師大天文與重力中心主任） 　　諾貝爾獎是學術界的桂冠，得獎者將進入史冊，得獎的工作通常是學術研究的里程碑，不只承繼先人的努力，往往也開啟往後的研究途徑。累積2001年至2021年的諾貝爾物理獎，年份加倍、超值的內容，宴饗大眾，值得購買珍藏。 　　推薦文：寒波（盲眼的尼安德塔石器匠部落主、泛科學專欄作者） 　　就算不是研

究科學的讀者，閱讀諾貝爾獎的介紹，以及厲害科學家的故事，想必也能滿載而歸。

正負電子對撞機上的暗光子研究

為了解決光子質量的問題，作者黃程楷 這樣論述：

摘要 標準模型(Standard Model)是描述基本粒子(elementary particles)間的強相互作用(strong interaction)與弱相互作用(weak interaction)的最佳理論。然而，它並不能解釋至今為止所有觀察到的現象，如暗物質(Dark matter)問題。除此之外，還有一些從實驗上測量到的異常(anomalies)，比如緲子(muon)的異常磁矩(anomalous magnetic moment)與標準模型的偏差。因此，我們需要標準模型以外的物理(Beyond Standard Model)來解釋這些問題。現在有許多模型嘗試去解決以上所提

到的問題，暗光子(Dark Photon)是其中一種解決異常磁矩的方法，並且可能連結輕暗物質的門徑。 在本論文中，我們擴展標準模型使其包含新的U(1)_(A^'')的規範群(gauge group)。在此規範群下的規範粒子(gauge particles)所扮演的角色就是暗光子。這個額外的規範群會和標準模型下的U(1)_Y規範玻色子(gauge boson)作可重整化(renormalizable)的動力學混合(kinetic mixing)。在經過簡單的介紹暗光子後，我們會著重暗光子此 e^+ e^-⟶γA^(''*)⟶γμ^+ μ^- 過程下的效應。這個過程還包含了e^+ e^-⟶γ

(γ^*,Z^*)⟶γμ^+ μ^- 的標準模型貢獻。為了找出暗光子的效應，我們將會使用一些方法將標準模型背景的貢獻與暗光子的貢獻分開。透過未來的環狀對撞機如Circular Electron Position Collider (CEPC) 及 Future Circular Collider (FCC-ee)，我們找到動力學混合參數在比較高的暗光子質量下的限制(constrained)。最後，我們會將結果與其他已經被完成的方法與實驗做個比較。