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國立臺灣師範大學理學院於12月4日迎接臺北市私立再興中學師生團隊,展開一場充滿前瞻視野的「深度科學」參訪活動。再興中學研發中心李秉容主任、彭欣鈴組長與物理科熊欣怡教師帶領近百名師生走入理學院,由理學院方偉達、傅祖怡副院長、物理系蔡志申教授熱情接待,透過科普贈書、專題講座及實驗室導覽,從示範教學到尖端研究,為高中學子開啟通往科學殿堂的大門。
贈書儀式:科普經典傳遞科學薪火
雙方首先在理學院大廳舉行了隆重的贈書儀式,由副院長方偉達教授代表致贈科普暢銷名著《量子糾纏》給予參訪師生。這本由TVBS出版的《量子糾纏》近日傳來捷報,在博客來最新公佈的2025年「百大暢銷書」榜單中表現亮眼。
值得一提的是,TVBS出版今年採取「重質不重量」的精兵策略,全年度僅推出三本新書,卻展現了精準的選書眼光。其中探討全球經濟地下網絡的《地下帝國》攻佔人文社科類百大暢銷書第38名;而作為本次贈禮的《量子糾纏》,憑藉將艱澀「量子物理」轉化為生動故事的敘事魅力,榮登自然科普類第39名,且連續第二年入選百大暢銷書。這份經過市場與讀者雙重認證的禮物,承載著臺師大理學院對高中學子的深切期許,讓在場的再興師生備感榮幸。
名師開講:從指尖力量到國防關鍵技術
參訪活動內容高潮迭起,物理系蔡志申教授首先以深入淺出的方式示範物理奧秘。他從宏觀世界中手指抓取物體的肌肉力量,對比微觀原子尺度下主宰物質特性的「交換力」,引導學生思考不同尺度下的物理法則差異。
蔡教授進一步結合當前最熱門的AI人工智慧與ChatGPT議題,剖析在高速運算背後,硬體元件的穩定性至關重要。他特別引用俄烏戰爭實例,指出戰爭初期核電廠周邊電子設備因輻射干擾而失效,強調傳統記憶體在極端環境下的侷限性。進而帶出利用電子自旋與磁矩的「磁性記憶體(MRAM)」具備抗輻射、斷電資料不消失及持續累積等優勢,說明其在國防軍規武器系統與未來高階AI運算中心裡不可撼動的關鍵地位,讓學生們大開眼界。
實驗室巡禮:見證原子級觀測與經典物理示範
隨後,師生一行人進行了分層次的實驗室參訪,從尖端研究到教學示範,完整體驗物理學的廣度。
1. 尖端探索:掃描穿隧顯微鏡(STM)
在高階物理實驗室中,學生們親眼見證物理系鎮系之寶「掃描穿隧顯微鏡(STM)」。在傅祖怡教授團隊的詳細解說下,學生們了解到STM並非利用光線觀測,而是藉由量子力學中的「穿隧效應」,偵測探針與樣品間極微弱的電流,精準描繪出單原子表面的高低起伏。現場更展示了如何透過真空積分球與精密幫浦,將環境抽至 1.4×10⁻⁹ Torr 的超高真空狀態,讓學生深刻體會尖端科學對環境潔淨度的極致追求。
2. 經典傳承:富秋物理示範實驗室
除了尖端研究,師生們也造訪了位於理學院大樓D棟一樓的「富秋物理示範實驗室(D111)」。該實驗室由北美基金會陳秋山學長捐贈成立,旨在紀念對其有恩的陳富山先生。作為物理系重要的示範教學空間,實驗室內陳列了文氏管、牛頓擺、陀螺儀、水波槽、雷射干涉儀、真空鈴及喝水鳥等經典教學儀器,將抽象的物理定律轉化為可視化的生動現象。
此外,參訪過程中學生們也經過了煥然一新的D棟一樓亮點走廊與中庭天井。這些環境優化工程是由物理系64級和65級系友慷慨捐助而成,不僅展示了系所的歷史傳承與研究成果,更強化了師生、校友與基金會之間的緊密聯繫。
整場參訪在知識的洗禮與暢銷好書的加持下圓滿落幕。從《量子糾纏》的科普啟蒙,到STM的微觀震撼,再到富秋實驗室的經典演示,本次活動不僅成功開拓了再興學子的科學視野,更將物理學的種子深植於每一位未來的科學家心中,為高中與大學端的科學教育合作寫下精彩的一頁。(資料來源:理學院 / 編輯:胡世澤)