自2016年開始,吳博士為文匯報科學講堂之專欄作者,講解科學與生活之關係。

從太空科技到現代生活 - 鐵磁流體的演化過程

May 03, 2016

在太空無重狀況下,所有的東西均會漂浮,包括水(如圖)。同樣道理,推動太空船或火箭前進的燃油亦會漂浮於油箱(Propellant tank)內,那麼工程師是如何讓燃油導向引擎呢?

http://paper.wenweipo.com/2016/05/04/ED1605040033.htm

荷葉「防水罩」 出淤泥不染

May 10, 2016

一千年前,北宋年間,理學家周敦頤寫下散文《愛蓮説》,當日的千古名句「予獨愛蓮之出淤泥而不染,濯清漣而不妖」反映他對蓮花有著深刻的觀察,而觀察力正正是成為科學家的主要條件。

http://paper.wenweipo.com/2016/05/11/ED1605110036.htm

數學「分形」釋萬物「自似」

May 17, 2016

十六世紀科學家伽利略認為,宇宙是以數學語言寫成,她的字母就是三角形、圓形等幾何圖形。是以自然界中的物事,我們會以不同的幾何圖形描述,如地球為球體,蜂巢為六角形等等。沒有這些幾何圖形,我們就不能理解這個世界。

http://paper.wenweipo.com/2016/05/18/ED1605180027.htm

納米「天然足球」貢獻多

May 24, 2016

最近大家有看英超聯嗎?今季的比賽峰迴路轉,李斯特城於開季前的賠率為1比5000,最後成功奪冠,出乎許多球迷的意料。這令我想起香港人很喜歡一句說話:「波係圓嘅」,這句話的起源,不是足球評述員黃興桂或伍晃榮,而是前德國國家隊教練 Josef Herberger。他的名言"Der Ball ist rund" (球是圓的) 成為了足球語錄中的經典。這句話的意思是,足球是圓的,故可以朝四方八面的走,是以比賽亦可千變萬化(Der Ball ist rund, damit das Spiel die Richtung ändern kann)。

那麼,足球真的是圓的嗎?

http://paper.wenweipo.com/2016/05/25/ED1605250035.htm

黑眼豆病毒「毒有毒着」

May 31, 2016

大概許多人都患過流行性感冒,流感其實是由病毒所引致的傳染性疾病。有些病毒會攻擊人類或禽鳥,有些則會感染植物,有些更會讓細菌生病。今期我們探討的,是讓黑眼豆患傳染病的黑眼豆萎黃斑駁病毒(Cowpea Chlorotic Mottle Virus, CCMV)。

http://paper.wenweipo.com/2016/06/01/ED1606010031.htm

「足絲」「腳毛」藏天然黏力

June 07, 2016

日常生活或工業用的膠水,遇到水份時或天氣潮濕時,便會失去黏貼作用。那麼到底有沒有乾濕兩用的膠水?科學家在青口及壁虎中找到答案。

http://paper.wenweipo.com/2016/06/08/ED1606080021.htm

「藤」出無毒防曬納米分子

June 14, 2016

夏日陽光猛烈,許多人均會塗防曬乳液以防皺紋、曬傷,甚至是皮膚癌。防曬原理主要分兩種,一種是化學防曬,另一種是礦物防曬。礦物防曬亦稱物理防曬,因為礦物會反射紫外線。 一般人認為礦物防曬乳液比化學防曬乳液更好,因為皮膚可能會吸收化學防曬乳液中的化學物。然而,因為早期礦物防曬乳液的粒子較大,看起來就像白白的一層防曬乳液塗在臉上,絕不自然。故此,現在生產商把礦物防曬乳液的粒子變到納米大小,從而減少這種讓皮膚過白的現象。

http://paper.wenweipo.com/2016/06/15/ED1606150033.htm

星非永恆 化塵育人

June 21, 2016

太陽系以太陽為中心,太陽是一顆恒星,內裡不 斷燃燒氫氣,經過核熔反應轉成氦氣,是以太陽是 一個燃燒的火球,為太陽系發熱發光。八大行星包 括地球受着太陽重力的約束,圍繞着其公轉。 大多數恒星在其生命中,是不斷燃燒氫氣,製造 比氫更重的元素如氧、碳、氮、鐵等。而地球上甚 至宇宙中所有的元素均是從恒星內製造,也就是 說,恒星是孕育生命的地方。

http://pdf.wenweipo.com/2016/06/22/a28-0622.pdf

煮肉變色 「美拉德」作祟

June 28, 2016

市面上有許多秘方食譜,從特別食材以及醬料,到以木屑製作煙燻效果,包羅萬有,道出煮食奧妙。

不過,使肉類產生最大滋味的卻是爐火的熱力。高溫煮食會令肉類的表面變成棕色,而且散發香氣及使味道更佳,這個變棕色的過程,我們稱為美拉德反應(Maillard reaction)。

http://paper.wenweipo.com/2016/06/29/ED1606290035.htm

「方」裡尋根 「圓」來如此

July 05, 2016

我們生活的地球並非平面,飛機飛行的航線、物理的鐘擺現象、賽車迂迴的跑道等,所有牽涉到曲線、圓形、橢圓形、球體等形狀的物件,均需要以圓周率幫助計算。基本上,在天文、統計、科學及工程等範疇,我們會常碰到有圓周率的公式。

http://paper.wenweipo.com/2016/07/06/ED1607060021.htm

顏料「測謊」 光譜「照肺」

July 12, 2016

藝術作品易受各種因素如溫度、濕度、光線等影響,例如荷蘭畫家梵谷於1887年在巴黎繪畫「藍色瓶花」("Flowers in a blue vase"),他使用了某種當時新興顏料,誰知顏料氧化,使畫作失去其顏色與亮度。故此名畫修復的工作包括清潔畫作、分析畫作有否損壞,盡可能保持畫的原來樣子,而當中的第一步,就是分析顏料的成分。

http://paper.wenweipo.com/2016/07/13/ED1607130021.htm

元素排排坐 成員續添加

September 06, 2016

自古以來,科學家對物件的本質均很有興趣。公元前330年,希臘哲學家柏拉圖提出世上所有物事均由4種元素所組成,它們是風、火、水及土。

然而,今日我們知道元素(element)只以一種原子(atom)所組成,不能以化學方法分解,如金(gold)、銀(silver)、氧(oxygen)等均為元素。

http://paper.wenweipo.com/2016/09/07/ED1609070031.htm

第一二族金屬「外同內異」

September 13, 2016

焰色試驗(flame test)用於測試某種金屬是否存在於化合物中,不同金屬燃燒時,會產生不同的顏色。每當璀璨的煙花照亮香港夜空之際,天空中其實不斷進行焰色試驗,而紅、橙、黃、綠、藍、紫及銀分別來自鍶、鈣、鈉、鋇、銅、銣及鎂離子,它們大部分均是第一族及第二族的元素。兩星期後的國慶煙花匯演,其實也是一場在天空中美麗的科學實驗呢!

http://paper.wenweipo.com/2016/09/14/ED1609140036.htm

元素第十七族 有毒又有用

September 20, 2016

元素周期表中的第十七族,又或舊制中的第七族,稱為鹵素(halogens),它的成員包括氟、氯、溴、碘及砹。19世紀時,科學家以希臘字根拼出halogen一詞,意謂生產鹽,因為氟、氯、溴及碘與金屬產生化學反應時,會變成鹽。我們日常用的餐桌鹽,就是氯與鈉的化合物。在常溫常壓下,鹵素是唯一一族化學元素包含固態、液態及氣態三相態。

http://paper.wenweipo.com/2016/09/21/ED1609210032.htm

元素周期「貴族」:第十八族

September 27, 2016

元素周期表的第十八族,即舊制的第零族,被稱為「貴族氣體」。貴族氣體一詞來自德文Edelgas,意謂跟貴族一樣活潑性很低。貴族氣體無色無臭,非常不活潑,縱使如此,仍然可以與很活潑的氟或氧產生化合物,只是數量不多。

 

http://paper.wenweipo.com/2016/09/28/ED1609280034.htm

碳元素家族 金屬非金屬有齊

October 04, 2016

碳族元素十分奇妙,它包含非金屬、類金屬及金屬,而且每種均展現不同的特質,看似無關,卻又為同一家族。更奇異的是,鑽石、煤碳以及鉛筆中的石墨均為碳元素所組成。

http://paper.wenweipo.com/2016/10/05/ED1610050036.htm

氧族元素工業應用廣

October 11, 2016

第十六族的元素稱為氧族元素(chalcogens),當中包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)及具放射性的釙(Po)。Chalcogens為兩個希臘文字合併而成,意為形成礦石的。氧、硫和硒為非金屬,碲是類金屬,而現在還不能判定釙是金屬還是類金屬。

http://paper.wenweipo.com/2016/10/12/ED1610120034.htm

「窒息」族元素利害兼有

October 25, 2016

17世紀時,當時的人一直希望尋找「賢者之石」,普遍誤以為金黃色的物質內會找得到……


http://paper.wenweipo.com/2016/10/26/ED1610260018.htm

物質離合循環影響生態

November 01, 2016

物質可以以元素、化合物,甚至混合物的面貌呈現,而且從物質的表面很難猜到當中的元素。例如,水帶氧,而沙亦帶氧,但表面不露訊息。鑽石為碳,鉛筆亦為碳,但看起來全然不像。但是,無論物質如何改變,它在地面的質量亦不變。簡單而言,把水、麵粉、糖及雞蛋製作成蛋糕,物質面目全非,但它們的質量沒有因為形態的改變而有變化。

地球上有某些元素,它們的形態會不斷改變,這些改變周而復始,形成循環,這些循環對維持生命十分重要,當中包括:水循環、氮循環、碳循環、氫循環及氧循環。

http://paper.wenweipo.com/2016/11/02/ED1611020026.htm

碳循環「上天下海」影響廣

November 08, 2016

碳在地圈(geosphere)、生物圈(biosphere)及大氣層(atmosphere)中,扮演不同的角色,並以不同的形態,從一圈轉到另一圈,形成碳循環(carbon cycle)。

http://paper.wenweipo.com/2016/11/09/ED1611090054.htm

氧分子離離合合漫遊各「圈」

November 15, 2016

地球作為一個擁有多樣生物的行星,其關鍵特徵之一是大氣中存在自由氧分子。 生物、化學和物理過程在地球表面上相互作用,以決定氧氣的濃度及分佈變化。

http://paper.wenweipo.com/2016/11/16/ED1611160034.htm

「公尺」前世今生

November 22, 2016

古時人類若要量度物件長度,會借用人類身體的一部分,例如手指、手、腳、步伐、手臂之間的距離等等。這些量度單位並非固定,它們於每個城鎮、每種職業均有不同的定義。

http://paper.wenweipo.com/2016/11/23/ED1611230034.htm

科技進精度升 國際單位換新衣

November 29, 2016

因為地球四分之一子午線的長度不便在實驗室量度,故此於1960年,科學家把米重新定義,他們希望以某元素的波長作米的定義,而且該元素的原子數及中子數均要為雙數,讓原子的自旋(nuclear spin)不會影響量度。所以元素中,鎘(cadmium)、氪(krypton)及水銀(mercury)的自旋均為0,而且它們的波長(wavelength)可於光譜中的可見光區域被觀察。因為氪於室溫中為氣體,而且穩定性十分高,故此,科學家把一米定義為真空中氪86(Krypton-86)原子橙色輻射波長的1650763.73倍。

http://paper.wenweipo.com/2016/11/30/ED1611300030.htm

曆法演變 繫於「陰陽」

December 06, 2016

生命由時間組成,曆史不僅記錄事件,還記錄它們發生的時間點。古時農耕、插秧及收割有時;現代人約會、舉行跨國會議,亦需要準確的時間。而人類量度時間,主要有兩種工具,分別為日曆及時鐘。日曆上的日期是一個接一個(distinct)的正整數,而時鐘上的時分秒,則是連續不斷(continuous)的。

http://paper.wenweipo.com/2016/12/07/ED1612070039.htm

時計趨精密 計時更準確

December 13, 2016

時計學為以科技精準量度時間的一門技術,古代包括設計日晷(sundial)、沙漏(hourglass)、水鐘(water clock或 clepsydra),18世紀包括航海用的精密計時器(marine chronometer),而上世紀則有上班「打卡」用的時計(time recorders),到今天仍在使用的定時器(timer)、時鐘、手錶及原子鐘atomic clock),當中還包括時計學中重要的一門:鐘錶機械(clockwork)。

http://paper.wenweipo.com/2016/12/14/ED1612140033.htm

二十四節氣逐個數

December 20, 2016

中國的傳統曆法稱「農曆」,是現今最廣泛被使用的曆法之一,華人社區每年均慶祝農曆節日如新年、端午、中秋及重陽。農曆是一種陰陽曆,即是以太陽的位置及月亮的盈虧作曆法。

http://paper.wenweipo.com/2016/12/21/ED1612210038.htm

「千克」標準歷變 相連其他單位

January 03, 2017

法國國王路易十六負責開發新的測量系統,為「十進制度系統」及其後的國際單位制(The International System of Units,SI)奠定了基礎,他委託科學家創造質量單位,稱為grave。科學家把一個grave定義為一公升的純水在冰點的質量,同時亦把千分之一grave及一千grave分別稱為gravet及bar。

http://paper.wenweipo.com/2017/01/04/ED1701040031.htm

溫標分多種 冷熱有得計

January 10, 2017

溫度(temperature)是熱或冷的客觀比較,我們以溫度計量度溫度。量度溫度有不同的尺度及單位,歷史上出現過的包括蘭氏溫標(Rankine)、羅氏溫標(Rømer)、列氏溫標(Réaumur)、牛頓溫標(Newton)及德氏溫標(Delisle),而我們現在常用的有攝氏溫標(Celsius)、華氏溫標(Fahrenheit)及科學家使用的開氏溫標(Kelvin)。

http://paper.wenweipo.com/2017/01/11/ED1701110032.htm

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