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| | | |  | 極光向來被公認為是自然界奇景之一，只出現在地球南北極寒冷的冬夜裡。長久以來，美洲原住民視極光為神靈現身，深信快速移動的極光會發出神靈在空中踏步的聲音，取走人的靈魂，留下厄運。 隨著科技的進步，我們對極光有了更多的認識，原來這美麗的景色是太陽與大氣層合作的成果。當太陽表面的太陽風傳送到地球時，高能量帶電粒子會順著地磁的磁力線方向往兩極移動，與大氣中氣體原子碰撞放電，形成瑰麗的極光。 |  |
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| |  【中國 vs. 西方】 | | | | | 【中國觀點】 極光
aurora
【摘 自】中國百科全書
【漢語拼音】jiguang
【中文詞條】極光
【外文詞條】aurora
【作 者】鄭瑩 知識分類：分類檢索 天文學 天文學 太陽系 行星 地球 地球大氣 極光 常常出現於緯度靠近地磁極地區上空大氣中的彩色發光現象。一般呈帶狀､弧狀､幕狀或放射狀。這些形狀有時穩定有時作連續性變化。極光是來自太陽活動區的帶電高能粒子(可達10千電子伏)流使高層大氣分子或原子激發或電離而產生的。由於地磁場的作用﹐這些高能粒子轉向極區﹐故極光常見於高磁緯地區。在大約離磁極25°∼30°的範圍內常出現極光﹐這個區域稱為極光區。在地磁緯度60°∼45°之間的區域稱為弱極光區﹐地磁緯度低於45°的區域稱為微極光區。極光的下邊界的高度﹐離地面不到100公里﹐極大發光處的高度為110公里左右﹐正常的最高邊界為300公里左右﹐在極端情況下可達 1﹐000公里以上。根據近些年來關於極光分布情況的研究﹐極光區的形狀不是以地磁極為中心的圓環形﹐而是更象卵形。極光的光譜線範圍約為3100∼6700埃。其中最重要的譜線是5577埃的原子氧綠線稱極光綠線。極光的出現同磁暴､地冕､太陽風和宇宙線有關﹐因而也同太陽活動有關。早在二千多年前﹐中國就開始觀測極光﹐此後有豐富的極光記錄。 |
| | 【西方觀點】 極光
aurora
【摘 自】大英百科全書
【中文詞條】極光
【外文詞條】aurora 知識分類：天文 常出現於地球兩半球的高緯度地區的高層大氣中的發光現象。在北半球出現的稱為北極光，南半球出現的稱為南極光。 產生極光的原因是來自大氣外的高能粒子(電子和質子)撞擊高層大氣中的原子的作用，這種相互作用常發生在地球磁極周圍區域。在太陽活動盛期，極光有時會延伸到中緯度地帶，例如，在美國，南到北緯40°處亦曾見過北極光。 極光有多種形狀，如發光的帷幕狀、弧狀、帶狀和射線狀等。發光均勻的弧狀極光是最穩定的外形，有時能存留幾個小時而看 出明顯變化。然而，大多數其他形狀的幾個通常總是呈現出快速的變化。弧狀的和折疊狀的幾個的下邊緣的輪廓通常都比上端更明銳。綠色的輝線能夠籠罩磁天頂的極向大部分天空。磁天頂往往是一片弧狀極光的終端，弧狀物通常呈折疊形，有時其下部鑲上紅邊，像布帳似的飄逸造成極光動態變化的機制尚 完全明瞭，現在只知道，太陽風的一部分荷電粒子在到達地球附近時，被地球磁場俘獲，並使其朝向磁極落下。它們和氧、氮的原子碰撞，擊走電子，使之成為激發態的離子。這些離子發射 同波長的輻射，產生出極光特徵色彩(如紅色、藍綠色)。 |
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| | | | | | | 地磁場
geomagnetic field
【摘 自】大英簡明百科
【中文詞條】地磁場
【外文詞條】geomagnetic field 知識分類：自然科學篇＞地球科學（地理學家、地質學家） 伴隨地球的磁場。地磁場在地球表面上主要是偶極子場（即地磁場有兩個磁極︰北磁極和南磁極）。離開地球表面，磁偶極子場就變得扭曲了。大部分地磁學家以發電機理論來解釋地磁場，根據這種理論，地核中的某種能源會產生一個自持的磁場。在這種發電機理論中，地核的流體運動涉及到導電性物質穿過一個現有磁場的運動，從而產生一股電流和一個自我強制的場。 |
| 斯托末
Stormer, Fredrik (Carl Mulertz)  斯托末 Norsk Telegrambyra。
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【摘 自】大英百科全書
【中文詞條】斯托末
【外文詞條】Stormer, Fredrik 知識分類：數學＞地球科學＞人物小傳 挪威地球物理學家和數學家，發展了極光現象的數學理論。1903∼1946年任克里斯蒂安(Christiania)大學的純粹數學教授。他研究數學是從級數、函數論和數論開始的，寫了許多相當重要的純粹數學論文。1895年他證明了方程式m tan-1(1/x)＋n tan-1(1/y)=kπ/4只有4個非平凡解，其中m、n、k、x和y都是整數。1903年他對伯克蘭(Kristian Birkeland)用電子轟擊磁化球體所得到的類極光效應的試驗感到興趣。他以龐加萊(Henri Poincare)關於帶電粒子在單磁極區運動方程為起點，從事伯克蘭試驗的理論研究，1904年發表了他的一系列論文中的第一篇，他繼續這項研究並發表關於極光現象的理論直到1950年。除了對極光形成的解釋有寶貴貢獻外，他的工作對研究宇宙線及其在地球附近的性能方面也有重要應用。1909年，他開始了極光觀測計畫，他在兩個或多個相距較遠的地點通過電話聯絡同時拍照，以精確測定大氣中極光的位置和形狀。後來他在挪威設立了一個常設的觀測站網，用來研究極光和特種類形的雲。他的《極光》(The Polar Aurora,1955)一書是對他的理論研究和實地觀測的寶貴記錄。1951年被選為英國皇家學會外國會員。 | 
【七】
十大有助於你躋身大英百科條目的要訣： （一）讓自己被砍頭。這大概是躍上大英百科條目最保險的途徑了。大英百科最愛的恐怕就是某個人（最好是王公貴族）讓他或她的脖子被人砍成兩半。我閱讀時最喜歡的遊戲之一，就是讀到以「法國大革命」等字眼為開頭的傳記小品文時，開始猜測這個主人翁要等多少年之後才發現自己置身在斷頭台的鍘刀下。 （二）到北極去探險。要是你的探險行程多災多難，就更有助於你登上大英百科的條目，不過幾乎所有到北極的探險行程大概都可上大英百科。總之，只要你能旅行到加拿大班夫以北的任何地方，大概都可承蒙大英百科編輯委員會另眼相看。 （三）寫幾首詩。超現實主義及俄國形式主義的詩人尤其受歡迎，但其實幾乎隨便哪個人只要寫過四行詩，或者長過十幾個字的押韻句子，似乎都可以中選。 （四）成為植物學家。北歐人似乎尤其受歡迎。還有，也別低估了研究苔蘚及泥炭的威力。 （五）在即興喜劇參一腳。大英百科對於這種十八世紀義大利喜劇的沉迷簡直快到了病態程度，很熱中於講那些喜劇演員，不管這些演員演的是外強中乾的士兵卡皮塔諾，還是風騷的女僕哥倫比娜，又或者是瘋瘋癲癲的特技賣藝者贊尼都一樣。 （六）贏得諾貝爾獎。經濟獎、物理獎、和平獎──哪一類並不重要，只要你拿到那個獎章就行。 （七）被閹割（只限男士）。假如你真的肯拚了命只求上大英百科的話，履歷上有「閹人」一詞是件好事。而且也別因為你失掉睪丸固酮頗重要的來源就感到失望，因為沒了這個並不表示你就失去雄風，剛好相反，歷年來有很多太監都具有驚人的勢力，或許這是一種補償作用吧。例如巴戈阿斯，公元前四世紀的波斯宰相，他曾領軍征服埃及，搶掠神廟，發了大財，弒君，殺掉好幾位太子，然後又意圖毒殺他立的新君，到頭來卻被迫喝下毒酒。蠻叫座的好戲。 （八）設計一種字型。顯然，想出一種新字體是令人刮目相看的一大功績，比我原先所以為的程度更大。大英百科尤其鍾情的字體，是剛設計出來時大家都不屑一顧，假以時日之後又敗部復活，公認為非常出色的字體，例如巴斯克維爾字體，由字體英雄約翰•巴斯克維爾所設計。 （九）成為君主的情婦（只限女士）。這似乎是條挺愉快又無痛苦的可行之道，要是我生為女人，我會盡快著手進行，因為如今君主一天比一天少了。 （十）成為宗教禮拜儀式的法衣。我知道這個說的比做的容易，不過我發現，宗教知名人物穿過的每件衣物都可以在大英百科留下很不錯的照片，所以我想還是把這條也記下來，以防萬一。
內容提供：《我的大英百科狂想曲》 |
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出處:智慧藏百科
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| 全球暖化 極圈首當其衝 |
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| 全球北極熊群數減少了1/4，只剩19種。（AFP/Getty Images） |
萬年冰河正在加速融化 北極熊群數減少1/4 台北倫敦紐約雪梨將成海底城
【大紀元綜合報導】全球暖化效應加劇，過去5年北極熊群數減少了1/4就是最大警訊。南極企鵝棲息地日益南移，科學家也稱其為全球暖化的力證。如果南極冰原全部融化，地球的海平面將上升80公尺，屆時，全球所有大城市都會成海底城。倫敦、紐約、雪梨，台北亦無可倖免。
此外，俄羅斯首都莫斯科今冬持續溫暖，出現了多年不遇的暖冬氣候。氣象部門說，15日氣溫高達8.6度，創暖冬最高紀錄。
據報導，地球萬年冰河由於全球暖化正在加速融化。世界保護野生動物基金會（WWF）也預估到本世紀末，北極海中的冰塊在夏天將會消失，北極熊面對了嚴重困難。其它北極生物、原住民也都面臨同樣挑戰。
WWF昨天警告，北極區的暖化程度是其它地方的2倍，全球北極熊群數只剩下19種。
WWF呼籲各國政府採取行動，減少全球暖化元兇──二氧化碳污染。
南極企鵝南移 全球暖化力證
據路透社報導，在小冰河期，當地球輕微轉涼，阿德利企鵝聚居地便開始出現於較北方。但從那時起，阿德利企鵝就漸漸往南移動，且移動速度在過去30年日益加快。無庸置疑，這現象和人類造成的全球暖化有關。
莫斯科暖冬創歷史紀錄
據香港《明報》引述俄塔社報導，此前莫斯科市冬季氣溫的最高紀錄是1953年12月5日的8.1 ℃，這一「高溫」後來又在1989年2月17日出現過。俄羅斯氣象局局長助理葉爾紹娃說，莫斯科今年冬氣溫的反常不僅在於創下歷史新高，而且高溫天氣持續時間長，在莫斯科市有氣溫記載以來的120年中還是頭一次。
俄科學院地理研究所副所長季什科夫指出，俄羅斯部分地區反常的暖冬天氣導致動植物出現反常反應，應該冬眠的熊不鑽入洞穴，候鳥遲遲不飛往南部地區過冬，不少植物提前發芽甚至開花。
季什科夫說，暖冬天氣對俄羅斯生態環境不會造成太大危害，但一旦氣溫驟降，很多植物新抽的幼芽會被凍死，秋播作物的生長也會受影響。
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編結量子計算
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| 量子位元的特殊性質，令科學家對量子計算興致勃勃。如果能再結合數學上拓撲的概念，或可創造出新的量子計算方式。 | 撰文╱柯林斯（Graham P. Collins）
翻譯／高涌泉 |
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 | 我們可以利用特殊粒子世界線（軌跡）的絞辮來執行量子計算，這種計算對於普通（古典）電腦來說是無能為力的。我們所用的特殊粒子存在於一種稱為二維電子氣的流體中。 |
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鼓吹量子電腦的人向我們保證，這種電腦可以執行一般電腦無能為力的計算。在這一類只能依賴量子電腦的計算任務當中，有些具有很重要的應用價值。舉例而言，只要有電腦能夠在合理的時間之內，將很大的數字分解成其組成因數，就可以破解某些廣為使用的密碼系統。幾乎所有用於保護高度敏感資料的密碼系統，都會被某個量子算則所破解。量子電腦為什麼有更強的計算能力？答案在於量子電腦所處理的資訊是以量子位元代表，而非普通位元。一個普通的古典位元只能是0或1；標準的微晶片架構很嚴謹地在執行這種古典二分法。但是相對而言，一個量子位元則可以處於一種所謂的「疊加狀態」，這是一種可以讓0的一部份與1的一部份共存的狀態。我們可以把可能的量子位元狀態看成是球面上的一點。北極代表古典狀態1，南極是0，所有介於兩者之間的點則代表0或1的所有可能疊加狀態（見2003年1月號〈奇妙的量子棋步〉）。量子電腦之所以具有特殊能力，原因就在於量子位元能夠自由地在整個球面上漫遊。可惜的是，量子電腦似乎非常難製造。一般而言，我們利用局限於某個地方的粒子（例如單獨的原子離子或電子）的某些量子性質，來代表量子位元。但是它們的疊加狀態極為脆弱，只要它們和周遭環境（包括所有組成電腦的材料）有一點點不期而來的交互作用，那麼疊加狀態就會被破壞。如果量子位元不能和環境仔細地隔絕起來，這種干擾就會造成計算上的錯誤。因此在設計量子電腦時，絕大多數將焦點置於減少量子位元與環境的交互作用。研究人員知道，一旦錯誤率可以降低到每一萬步計算約只會出現一次，修正錯誤的步驟就可以用於補償個別量子位元的衰落。可以運作的量子電腦需要含有大量的量子位元，而每個量子位元與環境的隔離必須好到讓錯誤率如前述的那樣低，建造這樣的量子電腦是極困難的工作，物理學家距離成功還很遙遠。有一些研究者試圖走另一條很不一樣的路來建造量子電腦。在這個新辦法裡，脆弱的量子狀態所依賴的是物理系統的拓撲性質。拓撲是一門數學，它研究的對象是物體在平滑變形（例如伸長、擠壓、彎曲、但不得切斷或連接起來）之下仍會保持不變的性質。拓撲涵蓋的項目之一是扭結（knot）理論。微小的擾動並不會改變物體的拓撲性質。例如，一條弦綁成一個扭結的封閉迴圈，和沒有扭結的封閉迴圈相比，在拓撲上兩者是不同的（見65頁〈拓撲與扭結〉）。將沒有扭結的封閉迴圈變成一個封閉迴圈加上扭結的唯一辦法是切斷弦，綁出扭結，再將弦的兩端封起來。同樣的，要把一個拓撲量子位元轉變成另一種狀態，也非得利用類似的激烈方式不可，來自環境的一點點推擠是改變不了拓撲量子位元的。乍看之下，拓撲量子電腦根本不像是個電腦。它用來計算的是結成絞辮的弦，而不是傳統意義上的實體弦。這種用於計算的弦是物理學家所稱的世界線，它所代表的是穿過時間與空間的粒子。（你可以這麼想像：這樣一條弦的長度代表粒子在時間軸上的運動，其厚度則代表粒子的實體大小。）此外，這種計算所牽涉到的粒子並非你最初可能想像的電子或質子。其實這種量子電腦所牽涉到的粒子是準粒子（quasiparticle），它是二維電子系統的激發態，它們的行為和高能物理中的粒子與反粒子很像。這些粒子還有個麻煩之處：它們是一種特別型態的準粒子，稱為任意子，具有建構量子電腦所需要的數學性質。
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