2025年2月號
2024年諾貝爾物理獎—人工智慧上的奠基與發明
親愛的讀者們,
隨著2025年的到來,我們迎來了一個充滿創新與希望的年份。去年,諾貝爾獎的主題聚 焦於人工智慧(AI),這一領域的突破不僅改變了我們的生活方式,更深刻地影響了全球 的科學、經濟與社會發展。AI技術的進步,從醫療診斷到氣候變遷的應對,展現了人類 智慧的無限潛力。諾貝爾獎委員會將今年的獎項頒發給在AI領域做出卓越貢獻的科學 家,正是對這一技術未來前景的肯定與期許。
在AI的浪潮中,我們見證了機器學習、自然語言處理和深度學習等技術的飛速發展。這 些創新不僅推動了科學研究的邊界,也為解決全球性挑戰提供了新的工具與方法。然而,隨著AI的普及,我們也必須謹慎面對其帶來的倫理與社會問題,確保技術的發展能 夠造福全人類,而非加劇不平等。諾貝爾獎的頒發,提醒我們在追求技術進步的同時, 也要關注其對人類社會的深遠影響。在本期的2024年諾貝爾獎專刊中,我們特別邀請了 國立中央大學黎璧賢教授以及東海大學施奇廷教授為讀者們深入淺出地介紹AI發展的整 體背景與來龍去脈;而國立台灣大學陳凱風教授及其團隊也特別為我們撰寫AI在高能實 驗數據分析上的方法和應用。除此之外,我們也特別精選了兩篇以人工智慧為主題發表 於Physics Today的翻譯選文,其中一篇同樣精彩地為讀者論述AI的運作原理以及應 用,期待讀者能夠在本期內容中對於當前AI浪潮下,對於這項無所不在的技術收穫滿 滿;另一篇則是摘錄了由美國物理協會(American Institute of Physics, AIP)基金 會 的 董 事 會 主 席 、 科 學 慈 善 聯 盟 主 席 , 以 及 國 家 科 學 基 金 會 (National Science Foundation, NSF)的前主任France Córdova教授主持的討論會紀錄,會議中邀請 了 包 含 來 自 產 業 界 、 政 府 部 門 、 學 術 界 的 領 導 人 物 ( Evgeni Gousev 「 高 通 公 司 與 TinyML基金會」、Jesse Thaler「MIT與NSF」、Walter Copan「科羅拉多礦業學院」、 Valerie Browning「Lockheed Martinc公司」)討論人工智慧對於物理研究以及反之 物理研究對AI的相互影響,各專家的精彩論述與絕妙觀點絕對可以啟發讀者對未來更多 想像空間與省思。
而就在去年10月當大家沈浸於討論當年度諾貝爾奬項的時候,在科學史上的完成另一項 偉大成就——超導體理論的BCS理論。1957年,約翰·巴丁(John Bardeen)、利昂·庫 珀(Leon Cooper)和約翰·施里弗(John Robert Schrieffer)三位科學家提出了BCS 理論,成功解釋了超導現象的微觀機制。其中,庫珀教授於2024年10月23日逝世,享 年94歲,其當年身為量子場論專家的年輕博士後學者提出的「庫珀對」(Cooper pairs) 概念,成為理解超導體中電子如何無阻力流動的關鍵。這一理論不僅為超導體的研究奠定了基礎,也為後來的量子計算和能源技術開辟了新的道路。庫珀教授專注在凝態物理 領域短短數年卻留下重大貢獻,國立陽明交通大學林志忠教授為我們帶來這頗值得玩味 的故事!
此外,2025年將被聯合國教科文組織(UNESCO)定為「國際量子年」(International Year of Quantum Science and Technology),以紀念量子力學誕生100週年。量 子科學的發展,從愛因斯坦與波爾的辯論到今天的量子計算機,徹底改變了我們對自然 界的理解。量子技術的應用,如量子通訊、量子感測和量子計算,正在為未來的科技革 命鋪平道路。國際量子年的到來,將為全球科學界提供一個重要的平台,促進跨領域合 作與公眾科普教育,讓更多人了解量子科學的奧秘與潛力。雙月刊本著提供華人讀者專 業、深入且輕鬆的科學觀點,今年度也會為讀者準備滿滿的量子力學饗宴,滿足您對知 識渴求的味蕾!本期國立中央大學江祖永教授及國立屏東大學鄭宜帆教授為何發展一百 年的量子力學依舊令人著迷且困惑,而物理學家們又如何期待以新的時空觀點來增進基 本物理的理解。
同樣的,台大高湧泉教授再次帶來其求學階段所遇到物理老師們的故事:高老師的高中 班導如何有智慧的回應其在大學聯考前考慮轉念法律的熱情,而黃暉理教授在大一普通 物理課程中選擇『柏克萊物理課程』教本又如何再次影響高老師的物理求知慾;而同樣的 『古典電動力學』在不同老師的引領下又呈現不同的風格。高崇文教授左手寫歷史、右手 寫科學,這次特別呈現給讀者三位日本物理發展重要人物:寺田寅彥、中谷宇吉郎及村 岡範為馳的人生故事。前兩位主人翁為師徒關係且文學造詣頗深而後者又是如何從醫師 世家轉為物理學家,還請讀者跟著阿文老師慢慢地挖掘!皮皮老師獨特的物理功力,帶 領讀者回顧愛因斯坦發現狹義相對論的歷史背景,不使用標準教科書的麥可生-莫雷實 驗出發,而是透過斐佐實驗的結果讓我們宛如電影情節般展開一場發現相對論之旅!讀 來頗為莞爾且深刻!讀者們千萬不要錯過這難得的體驗!
在這個充滿科技魅力的時刻,我們也迎來了中國農曆新年——蛇年。蛇在中國文化中象 徵著智慧、靈活與重生,正如AI技術所展現的無限可能性,也如同庫珀教授在科學探索 中所展現的靈感與堅持,更如同量子科學所揭示的微觀世界的奇妙與深邃。在這個辭舊 迎新的時刻,我謹代表全體同仁,向各位讀者致以最誠摯的祝福。願蛇年為大家帶來智 慧與靈感,讓每個人都能在變革中找到屬於自己的方向,並在未來的道路上不斷前行、 茁壯成長。
最後,讓我們共同期待AI技術在未來的更多突破,也祝願每一位讀者在蛇年裡健康平安、事業有成、家庭幸福! 新年快樂,萬事如意!
