Tien T. Tsong - Academia Sinica
Tien T. Tsong - Academia Sinica
Tien T. Tsong - Academia Sinica
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Science<br />
Development, Methods &<br />
Achievements<br />
科 學 的 發 展 、 方 法 與 成 就<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong><br />
鄭 天 佐<br />
Institute of Physics, <strong>Academia</strong> <strong>Sinica</strong><br />
Some of the materials presented are from talks of<br />
Ismail Serageldin<br />
Director of the Library of Alexandria<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Bibliotheca Alexandria (3 rd C BC to 4 th C AD) rebuild in 2002 with<br />
$600 Millions contributions from UNESCO, France, German, Japan etc.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Science: Western History<br />
Egyptians 埃 及 人<br />
Greeks 希 臘 人<br />
Why No Romans? 為 什 麼 沒 有 羅 馬 人 ?<br />
Arabs 阿 拉 伯 人<br />
Europeans 歐 洲 人<br />
Spread to the Entire World 擴 散 至 全 世 界<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Imhotep (~2600 BC)<br />
• Builder of the<br />
Saqqara Pyramid<br />
• God of Medicine<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Love of After Live<br />
2630 BC<br />
Great Engineering: 100,000 workers, 2,300,000 blocks of stones, each weighs <strong>Tien</strong> 2-4 T. <strong>Tsong</strong> tons
Source: Science in Ancient Egypt, by Geraldine Woods, 1998.<br />
Mummy 木 乃 伊<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
4500 year old false teeth<br />
held together by gold wire<br />
古 埃 及 以 金 線 固 定 假 牙<br />
Photo of Time Magazine<br />
( 好 相 片 勝 過 千 言 萬 語 )<br />
中 國 農 村 (Time 03/06)<br />
埃 及 未 有 拔 牙 技 術 , 牙 痛 吃 草 藥 , 但<br />
巴 基 斯 坦 古 代 墓 地 發 現 九 副 9000 年 前<br />
前 Source: 頭 顱 Science , 有 in 11 Ancient 顆 臼 Egypt, 齒 by 上 Geraldine 有 鑽 洞 Woods, 痕 跡 1998.<br />
現 在 城 鄉 差 距 嚴 重 , 但 鄉 下<br />
也 有 拔 牙 技 術<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Source: Science in Ancient Egypt, by Geraldine Woods, 1998.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Great Pyramid (~140 m in height, 2551 bc-2528 BC)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Great Pyramid was<br />
built during Khufu’s reign.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
埃 及 古 墓<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
星 座 圖<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
House Clocks<br />
For Night and Day<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
古 埃 及 已 有 十 進 制 和 數 目 字<br />
Source: Science in Ancient Egypt, by Geraldine Woods, 1998.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Rhind Papyrus 紙 ( 莎 ) 草 紙 書<br />
1650 BC, Mathematical Puzzle 數 學 難 題 , 數 學 謎 題<br />
Written some 3650 years ago, copied from a<br />
work about 400 years older<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
圓 周 : π = 3.16049<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Passing the torch to Greece<br />
• Many of the great Greeks (e.g. Plato,<br />
Pythagoras) visited Egypt to learn from its<br />
temples, and soon they built the great<br />
edifice of learning in ancient Greece that<br />
we all admire to this day.<br />
• 火 炬 傳 至 希 臘 :<br />
很 多 偉 大 希 臘 學 者 如 Plato,Pythagoras 曾<br />
經 訪 問 埃 及 , 學 自 廟 宇 , 他 們 很 快 建 立 至<br />
今 我 們 推 崇 的 古 希 臘 文 明 。<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Pythagoras<br />
582-500 BC<br />
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
陽 曆 ,365 天 6 小<br />
時 , 幾 何<br />
Thales<br />
(~600 BC)<br />
Eudoxus<br />
(~380 BC)<br />
人 際 和 社 會 倫 理<br />
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
Confucius<br />
(~500 BC)<br />
Socrates<br />
(~440 BC)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Democritus (~460 BC)<br />
Leucippus (~5C BC) Epicurus (341-271 BC)<br />
原 子 論 : 宇 宙 除 了 原 子 之 外 只 有 虛 無 一 物 的 空 間<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Plato (428-347 BC)<br />
Aristotle (384-322 BC)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Love of Creating New Knowledge<br />
Greek Philosophers and Scientists<br />
Propose, discuss, debate, teach & learn<br />
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Ancient Library<br />
of Alexandria<br />
古 亞 歷 山 大 古 圖 書 館<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Love of<br />
Conquest<br />
Alexander<br />
the Great<br />
356-323 BC<br />
King of<br />
Macedonia<br />
Founded Port of<br />
Alexandria<br />
建 立 亞 歷 山 大 港<br />
population of<br />
~300,000<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Modern Map of the Ancient Western World<br />
Macedonia<br />
600 miles<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
280 BC<br />
Population:<br />
~300,000<br />
Light house:<br />
143 m tall<br />
One of the 7<br />
wonders of<br />
the world<br />
Destroyed by<br />
earthquake in<br />
14 th C.<br />
亞 帝 扶 植 了<br />
Ptolemy 王 朝<br />
Von Erlach 1721<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Library of Alexandria<br />
Founded by Ptolemy I Soter, king of<br />
Egypt around ~3 rd CBC<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Love of Learning<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The library<br />
held about<br />
700,000<br />
scrolls,<br />
arranged in<br />
storage<br />
racks<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
700,000 Scrolls<br />
7- 8 scrolls = 1 book of 300<br />
octavo pages<br />
猶 太 福 音<br />
3 or 4 AD<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Love of Knowledge:<br />
Incoming ships are<br />
searched for books<br />
and copied.<br />
來 船 要 先 被 搜 查 , 書<br />
本 先 抄 下 後 才 歸 還<br />
1 st library & multiversity of the world<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Ancient Library<br />
Married Greek and Egyptian<br />
Science with Asian Elements Added<br />
亞 歷 山 大 古 圖 書 館 結 合 古 希 臘 和 埃 及 科<br />
學 , 並 具 東 方 色 彩<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Ancient Library<br />
Then Produced An Explosion Of<br />
Knowledge Unmatched in History<br />
亞 歷 山 大 港 古 圖 書 館 激 發 了 史 上<br />
無 可 比 擬 的 知 識 遽 增<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
sun<br />
ARISTARCHUS<br />
(310 BC – 230 BC)<br />
地 球 繞 著 太 陽 轉 學 說<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Hipparchus<br />
2 nd Century BC,<br />
calculated the<br />
length of the year<br />
to within 6 1/2<br />
minutes, compiled<br />
the first known star<br />
catalog, and made<br />
an early<br />
formulation of<br />
trigonometry ( 計<br />
算 一 年 天 數 , 紀 錄<br />
星 譜 , 創 造 三 角 ).<br />
張 衡 ( 東 漢 ,78-139 AD), 地 震 儀 , 渾 天 儀 ~130 AD<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Eratosthenes<br />
(276 BC-194BC)<br />
• Third Director of<br />
the Library<br />
• Brought<br />
Archimedes<br />
• 錯 誤 : 鍊 金 術<br />
• Tasked<br />
Callimachus<br />
• Beta Scholar<br />
• Father of<br />
Geography<br />
• Grammarian<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Eratosthenes As Astronomer<br />
• Measured the distance to the sun as<br />
804,000,000 stadia ( 測 量 地 球 到 太 陽 之 距 離 )<br />
• Measured the distance to the Moon as 780,000<br />
stadia. ( 測 量 地 球 到 月 球 之 距 離 )<br />
• He computed these distances using data<br />
obtained during lunar eclipses. ( 從 月 蝕 時 得 到<br />
的 數 據 計 算 而 得 這 些 距 離 )<br />
• Measured the tilt of the Earth‘s axis with great<br />
accuracy obtaining the value of 11/83 of 180 ,<br />
namely 23 51’ 15“. ( 測 量 地 球 自 旋 角 度 )<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Eratosthenes<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
How accurate?<br />
• Circumference of the earth: 250,000 stadia<br />
@ 157.2 m = 39,300 Km<br />
98.25 % of present value<br />
• Distance to the sun: 804,000,000 stadia @<br />
157.2 m = 126 million Kms<br />
84.25% of present value<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Eratosthenes Maps The world<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Claudius Ptolemy<br />
(65-125 AD)<br />
地 球 中 心 論<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Earth At The Center Of The Cosmos<br />
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Established the calendar<br />
• The year 365.25 days long<br />
• Leap years<br />
• Became the basis for the<br />
Julian calendar<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Euclid<br />
(~300 BC)<br />
Greek, but taught<br />
geometry in<br />
Alexandria.<br />
13 volumes<br />
Elements<br />
mathematics<br />
books<br />
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Euclid --<br />
Elements of Geometry<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
n 角 形<br />
讓 n 趨 於 無 限<br />
大 , 可 求 π 值<br />
π 是 希 臘 文 圓 周<br />
的 第 一 字 母<br />
Archimedes (287-212 BC)<br />
Educated in Alexandria<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
浮 力 = 排 除 之 水 重<br />
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
摃 桿 原 理<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
五 結 鄉 利 澤 國 中 從 書<br />
中 記 載 , 委 託 廠 商 重<br />
製 2000 多 年 前 希 臘 科<br />
學 家 阿 基 米 德 抽 水<br />
機 , 引 水 灌 溉 農 園 。<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Herophilus<br />
335-280 BC<br />
Father of<br />
Science<br />
Anatomy<br />
Conducted<br />
detailed postmortems<br />
and<br />
identified parts of<br />
the brain and the<br />
circulatory<br />
system<br />
屍 體 解 剖 學 , 腦<br />
與 循 環 系 統<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Galen served as a doctor to gladiators in Pergamom<br />
(Turkey). 有 沒 有 把 活 人 當 死 馬 醫 ?<br />
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Dioscorides<br />
Herbarium<br />
• Eminent figures<br />
relied for<br />
centuries on this<br />
catalogue of<br />
herbal treatments<br />
中 草 藥 或 漢 藥<br />
動 物 生 病 也 會 找 草 藥<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
真 正 歷 史 比 小 說 或 戲 劇 有 趣<br />
Julius Caesar 凱 撒<br />
100-44 BC<br />
Cleopatra 埃 及 豔 后<br />
69-30 BC<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Love of Power<br />
Assassination of Caesar (100-44 BC) by Cassius & Brutus <strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Love of Books & Knowledge:<br />
Mark Antony Gives Cleopatra a Gift<br />
of 200,000 Scrolls from Pergamom<br />
Cleopatra<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Die for Love?: Mark Anthony (83-30 BC) & Cleopatra (39 yr old)<br />
Ptolemy 王 朝 從 此 滅 亡<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
30 BC-200 AD<br />
• Egypt becomes a Roman Province<br />
(Octavian/Augustus 30 BC) 成 為 羅 馬 帝 國 一 省<br />
• Emergence of Christianity, St. Marc preaches in<br />
Alexandria mid 1 st C AD 基 督 教 的 進 入<br />
• Persecution of Christians in Egypt 基 督 徒 被 迫 害<br />
• Riots, fires, civil strife in late second and early third<br />
centuries 動 亂 與 大 火<br />
• Arab influence & rule 阿 拉 伯 勢 力 的 引 入 與 統 治<br />
~120 AD<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Reassembling The Lost Knowledge<br />
重 新 尋 找 收 集 遺 失 的 知 識<br />
• Al-Ma’amun and Beit Al Hikma<br />
• Enormous support for learning<br />
• Huge translation program<br />
• In 70 years, Arabic would become the<br />
language of learning<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Reassembling Lost Manuscripts<br />
蔡 倫 造 紙 :105 AD<br />
第 八 世 紀 傳 至 歐 洲 , 第 九 世 紀 自 己 製 造<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Source: Milestones of Science, Curt Suplee – National Geographic society, 2000.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Source: The Oxford Dictionary of Islam, Edited by John L. Esposito. Oxford University Press, 1999.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Dioskorides’<br />
medicinal<br />
plants<br />
Translated in the<br />
9 th Century,<br />
recopied many<br />
times (this copy is<br />
from 11 th Century)<br />
Source: The Oxford Dictionary of Islam, Edited by John L. Esposito. Oxford University Press, 1999.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Medieval<br />
Libraries<br />
Flourished<br />
中 世 紀 圖 書 館<br />
興 旺<br />
(note stacks of<br />
books in alcoves)<br />
Source: The Oxford Dictionary of Islam, Edited by John L. Esposito. Oxford University Press, 1999.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The 9 th Century Revival<br />
文 化 在 阿 拉 伯 興 旺<br />
• Jabir Ibn Haiyan (Geber) - Chemistry - (Died 803 C.E).<br />
• Ali Ibn Rabban Al-Tabari - Medicine, Mathematics,<br />
Calligraphy - (838-870)<br />
• Al-Razi (Rhazes) - Medicine, Ophthalmology, Smallpox ,<br />
Chemistry, Astronomy - (864-930)<br />
• Al-Farabi (Al Pharabius) - Sociology, Logic, Philosophy,<br />
Political Science, Music -(870-950)<br />
• Abu Al-Qasim Al-Zahravi (Albucasis) - Surgery, Medicine<br />
- (936-1013)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Jabir Ibn Hayyan<br />
• Jabir Ibn Haiyan<br />
(Geber) - Chemistry<br />
- (Died 803 C.E).<br />
• Alchemy and<br />
Chemistry<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Al Razi<br />
• Al-Razi (Rhazes) -<br />
Medicine,<br />
Ophthalmology,<br />
Smallpox ,<br />
Chemistry,<br />
Astronomy - (864-<br />
930)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Farabi<br />
• Al-Farabi (Al<br />
Pharabius) -<br />
Sociology, Logic,<br />
Philosophy,<br />
Political Science,<br />
Music -(870-950)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Zahravi (936 – 1013)<br />
• Abu Al-Qasim Al-<br />
Zahravi<br />
(Albucasis) -<br />
Surgery, Medicine<br />
- (936-1013)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The 10 th –13 th Centuries<br />
from Persia (Iran) and Iraq<br />
• Muhammad Al-Buzjani - Mathematics, Astronomy - (940-<br />
997)<br />
• Abu Raihan Al-Biruni - Astronomy, Mathematics,<br />
determined Earth's circumference - (973-1048)<br />
• Ibn Sina (Avicenna) - Medicine, Philosophy,<br />
Mathematics, Astronomy - (986-1037)<br />
• Omar Al-Khayyam - Mathematics, Poetry - (1044-1123)<br />
• Nasir Al-Din Al-Tusi - Astronomy, Non-Euclidean<br />
Geometry - (1201-1274)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Buzjani<br />
• Muhammad Al-<br />
Buzjani -<br />
Mathematics,<br />
Astronomy - (940-<br />
997)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Al Biruni<br />
• Abu Raihan Al-Biruni -<br />
Astronomy,<br />
Mathematics,<br />
determined Earth's<br />
circumference - (973-<br />
1048)<br />
• Some time after 1017<br />
he went to India and<br />
made a<br />
comprehensive study<br />
of its culture.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Khayyam<br />
• Omar Al-Khayyam<br />
- Mathematics,<br />
Poetry - (1044-<br />
1123)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Rubaiyyat ( 詩 )<br />
Omar Khayyam:<br />
(c. 1050-1122) is<br />
better known as<br />
poet, but he was<br />
brilliant in<br />
mathematics and<br />
astronomy too!<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Al Tusi<br />
• Nasir Al-Din Al-Tusi<br />
- Astronomy, Non-<br />
Euclidean<br />
Geometry - (1201-<br />
1274)<br />
• Worked with<br />
Hulagu, built the<br />
Maragha<br />
observatory that<br />
became a famous<br />
school<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Al Tusi’s Maragha Observatory (13 th C)<br />
Source: The Oxford Dictionary of Islam, Edited by John L. Esposito. Oxford University Press, 1999.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Al Khwarizmi and Algebra<br />
代 數 780-850 AD?<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Al Khwarizmi<br />
• Gave us Algebra<br />
and Algorithm<br />
( 代 數 與 演 算 學 )<br />
• Distinguished<br />
mathematician and<br />
astronomer<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Ibn Al Haytham<br />
(965–c.1040)<br />
• Born in Basra, Iraq, but<br />
made his career in Cairo,<br />
where he supported<br />
himself copying scientific<br />
manuscripts. Among his<br />
original works, only<br />
those on optics,<br />
astronomy, and<br />
mathematics survive.<br />
卓 越 的 光 學 、 天 文 和 數 學 家<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Ibn Al Haytham<br />
(965–c.1040)<br />
• His Optics, which relied<br />
on experiment rather<br />
than on past authority,<br />
introduced the idea that<br />
light rays emanate in<br />
straight lines in all<br />
directions from every<br />
point on a luminous<br />
surface. Sight occurs<br />
when the ray hits the<br />
eye ( 光 學 : 根 據 實 驗<br />
而 非 古 代 權 威 , 直 線 傳<br />
播 , 視 覺 )<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Ibn Al-Haytham’s<br />
Optics<br />
• Detailed<br />
analysis of the<br />
eye, coupled<br />
with light rays<br />
entering the<br />
eye gave his<br />
optics a very<br />
modern twist.<br />
眼 睛 的 構 造 與 光<br />
視 覺<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Ibn Al<br />
Haytham<br />
• Latin editions of the<br />
Optics, available<br />
from the 13th<br />
century on,<br />
influenced Kepler<br />
and Descartes.<br />
拉 丁 版 光 學 一 書 影 響<br />
了 凱 普 勒 和 迪 卡 兒<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
On Taking Evidence Over Authority<br />
證 據 勝 於 權 威<br />
“He who searches for truth is not he who reviews<br />
the works of the ancients…[it is] he who follows<br />
argument and evidence, not the statement by an<br />
individual, who is inevitably affected by context<br />
and imperfection”.<br />
每 個 人 的 說 詞 會 受 到 個 人 背 景 和 缺 陷 所 影 響 , 探<br />
真 者 未 必 要 學 自 古 人 , 而 是 要 根 據 論 辯 與 事 實 。<br />
--- Ibn Al Haytham, (965–c.1040)<br />
Al Shukuk Fi Batlaymous<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
On The Experimental Method<br />
“We start by observing reality … we try to select<br />
solid (unchanging) observations that are not<br />
affected by how we perceive (measure) them. We<br />
then proceed by increasing our research and<br />
measurement, subjecting premises to criticism,<br />
and being cautious in drawing conclusions… In all<br />
we do, our purpose should be balanced not<br />
arbitrary, the search for truth, not support of<br />
opinions. …「 首 先 觀 察 事 實 , 選 擇 不 受 觀 察 與 量 測<br />
方 法 所 影 響 的 堅 實 結 果 , 並 接 受 嚴 苛 的 檢 驗 , 小 心<br />
下 結 論 … 在 真 理 的 追 求 , 我 們 要 客 觀 , 不 能 隨 意 或<br />
以 別 人 意 見 當 佐 證 …」<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Experimental Method (Cont’d)<br />
… Hopefully, by following this method, this road<br />
to the truth that we can be confident in, we shall<br />
arrive to our objective, where we feel certain that<br />
we have, by criticism and caution, removed<br />
discord and suspicion”. 「 希 望 以 批 判 和 細 心 , 我<br />
們 達 到 客 觀 , 不 被 懷 疑 或 自 相 矛 盾 的 結 果 」。<br />
-- Ibn Al-Haytham, (965–c.1040)<br />
Kitab Al-Manadhir.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Way ahead by 600<br />
years!<br />
• Ibn Al-Haytham (965-<br />
1040) articulated the<br />
experimental method<br />
in the 11 th C, more<br />
than half a millennium<br />
ahead of Galileo<br />
(1564 – 1642), who<br />
suffered for it.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Fear Of Own Biases<br />
擔 心 自 己 的 偏 見<br />
“Yet we are but human, subject to human<br />
frailties, against which we must fight with<br />
all our human might. God help us in all our<br />
endeavors”. 「 上 蒼 幫 幫 忙 , 幫 助 我 們 這 些<br />
凡 人 努 力 克 服 自 己 的 弱 點 與 偏 見 。」<br />
-- Ibn Al-Haytham, (965–c.1040)<br />
Kitab Al-Manadhir.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
格 物 窮 理 : 物 理 ? 科 學 ?<br />
周 敦 西 (1017-1073): 太 極 是 天 地 萬<br />
物 所 以 存 在 之 理 。<br />
朱 熹 (1130-1200): 太 極 只 是 天 地 萬 物<br />
之 理 。 在 天 地 言 , 則 天 地 有 太 極 ; 在 萬 物<br />
言 , 則 萬 物 各 有 太 極 。 為 有 天 地 之 先 , 畢 竟<br />
是 先 有 此 理 。<br />
格 物 致 知 、 誠 意 正 身 、 修 身 齊 家 、 治 國 平 天<br />
下 。 無 極 ─ 太 極 動 ─ 靜 陽 ─ 陰<br />
太 極 : 物 理 定 律 ? 智 慧 設 計 者 ? 上 帝 ?<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
• Discoverer of the<br />
circulation of the<br />
blood – 400 years<br />
before Harvey.<br />
• Author of the<br />
magisterial Al-<br />
Shamil in<br />
Medicine<br />
Ibn Al Nafis<br />
(1213-1288 A.D)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
On Accepting The Contrarian View:<br />
如 何 對 待 不 同 觀 點<br />
“When hearing something unusual, do not<br />
preemptively reject it, for that would be folly.<br />
Indeed, horrible things may be true, and familiar<br />
and praised things may prove to be lies. Truth is<br />
truth unto itself, not because [many] people say<br />
it is.” 「 只 有 傻 瓜 才 會 一 聽 到 奇 怪 的 想 法 就 馬 上<br />
唾 棄 它 。 荒 唐 事 可 能 是 真 的 , 習 以 為 常 或 被 人 稱<br />
讚 的 反 而 可 能 是 錯 的 。 真 就 是 真 , 不 是 因 為 很 多<br />
人 說 是 真 才 是 真 。」<br />
--- Ibn Al-Nafis, (1213-1288 A.D.) Sharh’<br />
Ma’na Al Qanun.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Elegant astrolabes ( 星 盤 ) made for the Safavid rulers of Iran<br />
Made for Abbas II in 1647-48. Made by Abu al-Aimma in 1712-13.<br />
Source: The Oxford Dictionary of Islam, Edited by John L. Esposito. Oxford University Press, 1999.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Madian Al-Qawsouni (d. 1634 AD)<br />
discussing simultaneity<br />
同 時 性 與 觀 察 者 關 係 的 討 論<br />
• The earth is spherical, and from there flows a<br />
problem. If three people stand together and one<br />
goes east, the other west, while the third would<br />
remain where he is. ( 三 人 之 中 一 人 往 東 , 一 人 往<br />
西 , 一 人 不 動 )<br />
• The two travelers would return to him, the one<br />
going east returning from the west, and vice versa.<br />
( 兩 旅 行 者 環 繞 地 球 一 圈 後 回 到 原 點 )<br />
• But the number of days spent by the travelers<br />
would be increased by one day for the one<br />
traveling east and decreased by a day for the one<br />
traveling west. ( 往 東 者 增 一 天 , 往 西 者 少 一 天 )<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Madian Al-Qawsouni (d. 1634 AD)<br />
(cont’d)<br />
• This leads to the question: is it possible<br />
that one day is Friday for one person<br />
and Thursday for another and Saturday<br />
for still another? ( 會 不 會 一 個 人 說 那 天<br />
是 星 期 五 , 另 一 說 是 星 期 四 , 又 另 一 人<br />
說 是 星 期 六 ?)<br />
• We think yes. ( 沒 錯 )<br />
Madian Al-Qawsouni<br />
-- Sharh li Qasidat Ibn Sina<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Astronomy<br />
Copernicus (1473 -1543)<br />
• Although the Arabs<br />
and Muslims made<br />
major discoveries and<br />
contributions, they did<br />
not provide an<br />
alternative model to<br />
the Ptolemaic (related<br />
to AD 2 scientists) one,<br />
as did Copernicus<br />
阿 拉 伯 學 者 未 能 提 出 地<br />
球 中 心 之 外 的 宇 宙 模 型<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Passing The Torch:<br />
Europe Ascendant<br />
十 五 六 世 紀 火 炬 傳 遞 給 歐 洲<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Nicolaus<br />
Copunicus<br />
(1473-1543) Polish<br />
Astronomer<br />
波 蘭 天 文 學 家<br />
Heliocentric Theory<br />
vs. Ptolemaic<br />
Theory<br />
Ming Dynasty<br />
Brief History of Time – S.H.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
1633 -- Galileo Recants<br />
宗 教 迫 害 受 審 , 撤 銷 原 來 主 張<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
天 體 運 行 定 律<br />
Derived these laws<br />
from law of universal<br />
gravitation<br />
Tycho Brahe<br />
(1546-1601)<br />
Data from<br />
observations<br />
Johanes<br />
Kepler<br />
(1571-1630)<br />
Sorted out three laws of<br />
planetary motion from<br />
the data<br />
Newton<br />
(1642-1727)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
電 磁 波<br />
Michael<br />
Faraday<br />
1791-1867<br />
James Clerk<br />
Maxwell (1831-<br />
1879)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
According to Maxwell, God say:<br />
and there is light!<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Four Greatest Theories Of Physics<br />
• Newton’s Principia 原 理<br />
establishes inverse square act-at-a-distance force<br />
of gravitation<br />
• Maxwell’s Electromagnetic Waves 電 磁 波<br />
unifies electricity & magnetism, Faraday’s concept of<br />
field, electromagnetic waves, light<br />
• Einstein’s Relativity 相 對 論<br />
space & time, mass & energy, gravitation &<br />
acceleration<br />
• Quantum Mechanics: Planck, Einstein, Bohr, de<br />
Broglie, Heisenberg, Schroedinger, Born, Dirac .. 量 子<br />
力 學<br />
matter wave, probabilistic, uncertainty principle<br />
… and the quest continues…<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Some Great Scientists of the Past<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Science Is Driven by Curiosity<br />
About the Natural World<br />
科 學 的 追 求 來 自 對 自 然 的 好 奇<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
WHAT IF?<br />
WHAT IF?<br />
??<br />
WHAT IF?<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Science<br />
“Knowledge of Natural Rules & Order”<br />
Experiment<br />
Observe, discover, study and<br />
understand natural phenomena<br />
Theory (Analytical & Numerical)<br />
Understand, formulate natural<br />
phenomena and predict not-yetobserved<br />
phenomena<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Human Knowledge<br />
Methodology<br />
Logics & Mathematics<br />
Natural<br />
Sciences<br />
Physics<br />
Chemistry<br />
Biology<br />
Astronomy<br />
Geology<br />
Etc.<br />
Human &<br />
Social<br />
Sciences<br />
Sociology<br />
Economics<br />
Political Sci.<br />
History<br />
Psychology<br />
Etc.<br />
objective<br />
subjective<br />
Applied to Life<br />
Technology<br />
Architecture<br />
Physiology &<br />
Medicine<br />
Law<br />
Education<br />
Art, Music &<br />
Entertainment<br />
Humanity<br />
Philosophy<br />
Aesthetics<br />
Ethics<br />
Religion<br />
Etc.<br />
Etc.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Natural Sciences<br />
(traditional definitions)<br />
• Physical Sciences: Physics, Chemistry<br />
• Life Sciences: Biology (zoology, botany)<br />
or molecular biology, genetics<br />
• Earth Sciences: Geology, Astronomy,<br />
Meteorology<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Nature of Scientific<br />
Knowledge 科 學 知 識 的 性 質<br />
• Approximate( 概 略 )<br />
• Empirical( 實 證 )<br />
• Reproducible( 可 重 複 )<br />
• And so much more…<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Scientific Method<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Method of Science<br />
Experimental Observation 實 驗 觀 察<br />
Hypothesis & Theory 假 說 與 理 論<br />
Theoretical Prediction 理 論 預 測<br />
Experimental Confirmation 實 驗 驗 證<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Method of Science<br />
OBSERVATION: Sense specific physical realities or events.<br />
HYPOTHESIS: Create a statement about the general<br />
nature of the phenomenon observed.<br />
REVISED<br />
HYPOTHESIS<br />
PREDICTION: Forecast a future occurrence PREDICTION<br />
consistent with the hypotheses.<br />
EXPERIMENT: Carry out a test to see if predicted<br />
event occurs.<br />
EXPERIMENT<br />
If results DO<br />
If results DO NOT<br />
match prediction, match prediction RECYCLE<br />
hypothesis is<br />
supported.<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Bending of light ray by gravitation:<br />
Einstein & Eddington<br />
Brief History <strong>Tien</strong> of Time T. <strong>Tsong</strong> – S.H.
No amount of experimentation can ever<br />
prove me right; A single experiment can<br />
prove me wrong. 「 不 論 多 少 實 驗 都 無 法 證 明<br />
我 的 理 論 , 但 是 只 要 一 個 實 驗 就 可 能 推 翻<br />
它 。」<br />
Albert Einstein<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Fact<br />
• An observation that has been repeatedly<br />
confirmed, and is accepted for all<br />
practical purposes to be “true”.<br />
• 一 個 經 重 複 觀 察 驗 證 的 事 實 , 實 際 上 便 可<br />
稱 之 為 為 「 真 」。<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Truth<br />
• Truth in science is never final, and what is<br />
accepted as fact today may be modified or<br />
even discarded tomorrow.<br />
• 科 學 的 真 不 是 終 極 , 今 天 的 真 , 也 許 明 天<br />
會 被 修 正 , 或 甚 至 於 被 推 翻 而 丟 棄 。<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Hypothesis 假 說<br />
• A tentative statement about the natural<br />
world leading to deductions that can be<br />
tested 暫 時 解 釋 , 從 演 繹 結 果 來 驗 證<br />
• Hypotheses can be verified or rejected by<br />
tests 假 說 可 由 測 試 證 實 或 丟 棄<br />
• Hypotheses can be used to build more<br />
complex inferences and explanations 根 據<br />
假 說 建 立 更 複 雜 的 解 釋 與 推 論<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Model<br />
• A Hypothesis can also be a Model, which<br />
is also a tentative statement about the<br />
natural world leading to deductions that<br />
can be tested 假 說 也 可 以 是 一 個 模 式 , 一<br />
個 暫 時 可 由 推 論 的 正 確 與 否 來 檢 驗 的 說 詞<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Law<br />
• A descriptive generalization about how<br />
some aspect of the natural world behaves<br />
under stated circumstances<br />
• 定 律 乃 普 遍 化 敘 述 自 然 世 界 裡 在 某 一 情 況<br />
下 發 生 的 某 些 事 的 運 行 法 則<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Theory<br />
• Well-substantiated explanation of some aspect<br />
of the natural world that can incorporate a large<br />
body of scientific facts, laws, logical inferences<br />
and tested hypotheses. 由 很 多 經 過 相 當 程 度 驗<br />
證 的 假 說 與 定 律 組 成 的 某 些 自 然 現 象 的 解 釋<br />
• Evolution is one of the strongest and most useful<br />
scientific theories today. Evolution vs. Intelligent<br />
Designs (believe that cannot be tested).<br />
• 進 化 論 ( 可 驗 證 )vs. 智 慧 設 計 ( 信 仰 )<br />
Charles Darwin (1809-1882): 物 競 天 擇 (1838-<br />
1859) On the Origin of Species ( 物 種 原 始 )<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Step by Step Proof: Darwin’s Theory of Evolution<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Coherent Domains of<br />
Knowledge<br />
• Overall Paradigm 範 疇<br />
• Central concepts 主 要 概 念<br />
• Developments within the domain 在 某 一 範<br />
圍 內 發 展<br />
• Interlocking 交 織<br />
• Mutually supportive or inconsistencies 相<br />
互 同 意 或 互 相 矛 盾<br />
• Not necessarily 100% interlinked (e.g.<br />
Quantum and General Relativity) 不 必 完 全<br />
交 織<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Ultimately, in Science, the final<br />
authority is not a person, but a<br />
reasoning process<br />
科 學 定 論 來 自 推 理 , 非 來 自 權 威<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Values Of Science<br />
科 學 的 價 值 觀<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Values of Science<br />
•Truth<br />
真<br />
• Honor 誠 ( 榮 譽 , 不 作 假 , 不 抄<br />
襲 )<br />
• Creativity and imagination 創 意 與<br />
想 像 力<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Values of Science<br />
•Truth<br />
真<br />
• Honor 誠 ( 榮 譽 )<br />
• Creativity and imagination 創 意 與<br />
想 像 力<br />
• Constructive subversiveness 疑<br />
• Tolerance of engagement 忍<br />
• Arbitration of disputes 公 平<br />
Truth vs. Consensus Science vs.<br />
Consensus Politics<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Science is about originality,<br />
creativity and excellence<br />
regardless of age, race, religion,<br />
language, sex, or national origin…<br />
科 學 只 有 創 新 、 創 造 力 和 卓 越 , 與<br />
科 學 家 的 年 齡 、 種 族 、 信 仰 、 語 言<br />
文 化 、 性 別 或 國 籍 無 關 …<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The values of science are<br />
forged by student practice and<br />
teacher example<br />
科 學 由 學 生 的 參 與 而 造 就<br />
老 師 是 先 行 者<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
The Role of Youth<br />
年 輕 人 的 角 色<br />
歷 史 上 重 要 科 學 貢 獻 來 自 年 輕 人<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Sir Isaac Newton (1642-1727)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Newton<br />
By age 30 Newton had:<br />
• Revolutionized optics and the nature of<br />
light 對 光 學 有 革 命 性 的 貢 獻<br />
• Thought out gravitation 萬 有 引 力<br />
• Invented the calculus 發 明 微 積 分<br />
• Full professor at Cambridge 劍 大 教 授<br />
• Elected Fellow at the Royal Society 皇 家<br />
學 院 院 士<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
1905<br />
Einstein’s miraculous year<br />
• Molecular Dimensions 分 子 的 尺 寸<br />
• Brownian Motion 布 朗 運 動<br />
• Photoelectric Effect 光 電 子 理 論<br />
• Special Theory Of Relativity 狹 義 相<br />
對 論<br />
•E = mc²<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Only 26 years old!<br />
1879-1955<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Werner Heisenberg<br />
(1901 – 1976)<br />
• Created the first<br />
version of quantum<br />
mechanics at age 24<br />
(1925) 創 造 量 子 力 學<br />
• Formulated the<br />
“Uncertainty Principle”<br />
at age 26 (1927) 提 出<br />
測 不 準 原 理<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Paul Dirac<br />
(1902-1984)<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Dirac – The brilliance of youth<br />
•At age 24, in 1926, while still a graduate<br />
student, he made his first major contribution<br />
to physics by devising a form of quantum<br />
mechanics. 提 出 量 子 力 學 的 新 表 達 方 式<br />
•At age 26, in 1928 he formulated the full<br />
quantum treatment (relativistic QM) of the<br />
electron and predicted anti-matter -- Positron<br />
found four years later. 相 對 論 量 子 力 學 , 預 測<br />
反 物 質 , 反 電 子 在 四 年 後 被 發 現<br />
•At age 31 shared Nobel prize with<br />
Schrödinger in 1933 三 十 一 歲 獲 得 諾 貝 爾 獎<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Double Helix: The Tinker Toy<br />
Model of DNA<br />
• James Watson<br />
was 25 at the<br />
time of the<br />
discovery of the<br />
structure of DNA<br />
in 1953<br />
• Tinker Toy Model<br />
DNA 結 構 模 型<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Older People: Don’t be<br />
Discouraged<br />
• Einstein: General Relativity: age 37<br />
• C. N. Yang: age 32-35<br />
• Erwin Schrödinger: Wave equ. : age 39<br />
• John Bardeen: BCS Theory: age 49<br />
Theorists: Imagination, creativity, bold…<br />
Experimentalists: … + experience + cautious in<br />
interpretation, age plays less important role<br />
E. W, Müller, Atom-Probe FIM at age 56<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Whereas Science is Experimental<br />
The Ultimate Glory Goes to Theorists<br />
They Formulate the Laws & Theories of<br />
Nature<br />
科 學 終 極 榮 耀 屬 於 理 論 學 家 , 且 長 壽<br />
Experimentalists Discover Natural<br />
Phenomena and Help Sorting Out the Order<br />
of These Phenomena<br />
Experimentalists Benefit Society More<br />
Directly by Developing Technologies<br />
實 驗 科 學 家 透 過 科 技 發 展 , 直 接 造 福 人 類<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Physics to Science &<br />
Technology<br />
Technology & Engineering:<br />
Apply scientific<br />
knowledge to benefit<br />
mankind<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Values of science<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Big Bang<br />
Formation of Universe<br />
Solar System<br />
~13x10 9 yr<br />
5x10 9 yr<br />
0<br />
Australopithccus Afarensis<br />
Homo Erectus<br />
Ape<br />
Human Evolution<br />
Homo Sapiens Java Man Peiking Man<br />
~4x10 6 yr<br />
~1.9x10 6 yr<br />
~2x10 5 yr<br />
0<br />
Human<br />
Civilization<br />
starts<br />
Agriculture<br />
Human Civilization<br />
Agriculture Society<br />
Handicraft Economy<br />
Industrial<br />
Revolution<br />
~13,000 yr<br />
~6000 yr<br />
300 yr<br />
Handicraft Economy: Based on experiences, human & animal power,<br />
small to midsize scale, little science.<br />
Industrial Revolution: Started 1760-1840, based on experiences &<br />
simple science. Materials: iron & steel. Motive power: engine, electricity.<br />
System: factories. Transportation: automobile, train & ship. Knowledge:<br />
A little physics & chemistry. Industry stimulated progress in science. <strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong><br />
0
Physics & Science & Technology Time-Line Spectrum<br />
1604: Galileo, Science is<br />
based on experimental facts!<br />
1609, 1618: Brache,<br />
Kepler laws of planet mo.<br />
1687: Newton, Principia<br />
1690: Huygens, optics<br />
1704: Newton, Optics<br />
1770: Black, calorimetry<br />
1600 1700 1800<br />
幾 千 年 的 醞 釀 , 終 於<br />
開 花 結 果 , 剛 開 始 不<br />
久 , 現 在 不 能 鬆 懈 。<br />
1824: Carnot cycle<br />
1831: Faraday,<br />
field & em induction<br />
1769<br />
1698 1712 Automobile Iron<br />
Steam engine<br />
Cugnot<br />
industry<br />
Savery, Newcomen<br />
Steel indu.<br />
1800 1900 2000<br />
1803: Train (Trevithick)<br />
1803-1807: Steam boat<br />
(Symington, Fulton)<br />
1849: Kelvin temp.<br />
1850: Clausius laws<br />
of thermodynamics<br />
1875: Gibbs<br />
1873: Maxwell<br />
em-wave<br />
1875-1876: Bell<br />
Telephraph<br />
telephone<br />
1905:<br />
Einstein, th.<br />
relativty<br />
1900-1926 QM:<br />
Planck,<br />
Einstein, Bohr,<br />
Heisenberg,<br />
Schroedinger<br />
Nuclear, Atom & mole.<br />
H.E. & Solid state phys.<br />
1901-1907: Wireless<br />
comm. Edison,<br />
Marconi<br />
Fleming, Forest<br />
1903: Airplane, Wright<br />
brother, etc.<br />
1936: EM,<br />
1951: FIM<br />
1981:STM<br />
Industrial Revolution<br />
(1760 – 1840)<br />
1957, DNA: Watson & Crick<br />
Molecular Biology<br />
1948: transistor. 1950:<br />
laser. 1980: STM<br />
Surf. Sci., Materials Sci.<br />
Cosmology, Nano Sci.<br />
1957: Sputnik, 1960: laser,<br />
1969: moon landing, 1947-<br />
now, solid state electronics &<br />
computer & information tech.<br />
1900-1950: modern industry<br />
1950-now: high tech. industry<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
Modern Physics & Science & Technology<br />
1) Electromagnetic Waves<br />
1831: Faraday, Induction & Field<br />
1873: Maxwell, EM waves<br />
2) Relativity, Einstein<br />
1905: Special Th. Space & Time,<br />
Mass & Energy<br />
1915: General Th. Acceler. & Gravity<br />
3) Quantum Mechanics<br />
1900: Planck, Energy Quantization<br />
1905: Einstein, Photon<br />
1913: Bohr, H-Model, Appl. of QM<br />
1924: de Broglie, Matter Wave<br />
1925: Heisenberg, Quantum Mech.<br />
1926: Schroedinger, S-Equation<br />
4) Particle & Fields<br />
Atom & Molec. Phys.: Laser,<br />
Optical Trap, BE-Condens.<br />
Condensed Matt. Phys.:<br />
Solid state electronics,<br />
Computer, Informat. tech.<br />
Chemistry: Chem. bond, Chem.<br />
Indus. Pharmaceutical Ind.<br />
Biology: Double helix,<br />
Molecular bio., Genetic eng.<br />
Medical science<br />
Surface Sci. : Thin films,<br />
Electronic materials, Catalysis<br />
Materials Sci.: Interdisciplinary<br />
Astrophysics & Space Sci. & Tech.<br />
Nanoscience: Interdisciplinary<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>
科 學 迅 速 進 步 只 有 幾 百 年 歷 史 , 可 說 剛 剛 開 始 , 所 以<br />
年 輕 人 , 加 油 !<br />
年 重 人 , 加 倍 努 力 !<br />
謝 謝 聆 聽<br />
<strong>Tien</strong> T. <strong>Tsong</strong>