自從108課綱宣布以「核心素養」作為課程發展的主軸之後，”素養”這兩個字突然就成了網路上熱門搜尋的對象。這也難怪，一般大家只覺得人文學科才講究”素養”。至於數學、化學、物理這些科目，又不是吟詩作對，寫對答案就拿到分數，答案錯了就沒分，硬梆梆地一翻兩瞪眼，何來所謂的素養? 其實這只是反映出咱們長期以來把自然科學當成是一堆現成的公式堆出來的大雜燴，把公式背得滾瓜爛熟就覺得大功告成的心態。這其實完全是把自然科學的本質都拋諸腦後，忘卻自然科學的本質，才會產生這種畸形的想法。別的學科，阿文不懂，不敢造次，講起物理的話，阿文發現每個物理理論背後都有一段曲折複雜的發展過程，每個物理概念也都蘊含一個令人意想不到的故事。所謂物理素養絕不是教育部意想天開的噱頭，而是對物理公式背後的思想有所體會，甚至能夠掌握物理理論的整體架構的一種重要的修為。

原子源自古希臘文atomon，這個字是támnō(切割)加上一個表達否定的字根a-所形成，意義是無法再分割的物體。十九世紀時，化學家道爾頓(John Dalton, 1766-1844)在他1808年發表的《化學哲學的新體系》中提出了他的化學理論，他主張所有的化學元素都是由一種非常小的粒子組成，這些粒子再進一步的分割，所以也無法改變，無法生成，也無法消滅。道爾頓把這個假設的粒子取名為atom。原子源自古希臘文atomon，這個字是támnō(切割)加上一個表達否定的字根a-所形成，意義是無法再分割的物體。

上一回阿文介紹了在荷蘭獨立戰爭扮演軍師角色的萬用學者，西蒙·史蒂文。其實他的貢獻不限於軍事，他多才多藝，稱得上是個標準的「文藝復興人」。（Renaissance man，或拉丁語的Homo universalis，意思與「通才」(polymath)相近，但通常指的是在藝術或科學方面。這個詞語的來源是在文藝復興時出現了不少這類的人物，最有名的像是巴迪斯蒂·阿伯拉蒂（Leone Battista Alberti，1404年－1472年，身兼建築師、建築理論家、作家、詩人)和李奧納多·達·文西就是當中的佼佼者。現今「文藝復興人」一詞泛指「對多方範疇感興趣，或對多方範疇有所成就」的人。)  西蒙·史蒂文的成就，就讓阿文我一樣一樣數給您聽:

今年適逢國姓爺鄭成功在台江戰勝荷蘭東印度公司的三百五十周年紀念。阿文出身府城，從小在荷蘭與鄭氏統治時期的遺跡間玩耍，對於這場戰役自然有著常人沒有的親近感，當然也讀了不少相關的資料。印象最深的，是幾年前偶然讀到歐陽泰的《決戰熱蘭遮》，這本書提供了不少有趣的資料。阿文覺得最有趣的是當年國姓爺攻打熱蘭遮城吃了不少苦頭，原來熱蘭遮城的設計是照著文藝復興時期在義大利發明的星型要塞。星形要塞的特點在於它擁有眾多相互掩護的稜角，不論從哪個方向被進攻，都可以從側後方用火槍、弓箭等武器對敵人進行反擊，使敵人進攻時同時面臨正面、側面甚至後方的攻擊。而且比起原本平直的城牆，星形城堡的稜角使得敵人即使用重炮也很難轟開一個開闊而缺乏防守的缺口，來發動攻城。側斜的牆面也使得炮火的威力大受影響，星形的稜角又難以通達到城牆之後。就算在城牆打出缺口，通過缺口後還是要面對各個方向的稜角的射擊。國姓爺之所以能獲勝還是因為荷方德籍傭兵的幫助逃到鄭營才得知攻城之法。至於國姓爺到底如何攻破熱蘭遮城，還請各位看官自己去讀《決戰熱蘭遮》了。

上一回阿文介紹了韋格納的生平，雖然他壯志未酬，殞身於冰雪之中，但是他開創的大陸漂移說卻依然在人間引發爭論。普遍來說，反對與質疑的聲音遠高於贊同與支持。大陸漂移說被抨擊最厲害的是它無法明確地給出使大陸產生漂移現象的動力來源。雖然韋格納主張動力的來源可能是地球自轉引起陸塊移往赤道的「離心力」，還有就是太陽與月球對地球的「潮汐力」，但是英國的哈羅德·傑弗里斯爵士（Sir Harold Jeffreys，1891年－1989年）在他的1924年的著作中《地球的起源、歷史與物理構造》（ The Earth, Its Origin, History and Physical Constitution）一書中，算出這兩種力只能提供大陸漂移及山脈生成所需力的百萬分之一！這讓韋格納的理論似乎變成只是一場妄想。順便一提，哈羅德·傑弗里斯爵士非常長壽，但是一直到死他都拒絕接受大陸漂移學說呢！不但物理學家跳出來反對大陸漂移，古生物學家也不甘寂寞地參一腳。1943年著名的古生物學家喬治·辛普森在1943年寫了一篇文章(Mammals and the Nature of Continents)，強烈攻擊韋格納的大陸漂移理論。由於喬治·辛普森的影響力很大，導致韋格納的大陸漂移假設在美國仍然普遍遭到學界的懷疑。辛普森認為這些大陸是固定的，他認為已滅絕生物化石的分佈可以通過大陸漂一以外的過程來解釋。

在臺灣大家對地震都不陌生。許多相關的術語也琅琅上口。最常聽到的就像是台灣位於兩個板塊的交界上。東南方有菲律賓海板塊，西北方則是歐亞板塊，這類的老生常談，大家想必聽到耳朵都長繭了。可是板塊是什麼? 科學家何時又是如何發現地表上的板塊？板塊又是如何移動？這些都是地球物理的大哉問呀。而大陸漂移學說正是催生板塊理論的一個重要契機。上個世紀初提出這個乍聽之下有點異想天開的卻是一位嚴謹的德國氣象學的學者，他的人生也非比尋常，屢次到冰天雪地的無人之境探險，最後卻不幸遇難，就讓阿文來為您來介紹這位科學界的奇人吧。

阿文過去長期擔任自己系上的圖書委員，任務之一是薦購書籍給圖書館買來當館藏。對於愛書的阿文來講，是個絕佳的機會能夠讀到許多新書的好機會。其中有一本書，阿文覺得真是太讚了，忍不住要來與各位看官分享。這一本是Alberto Rojo 與 Anthony Bloch 合著的 「最小作用量原理」(The principle of least action)。Rojo 是在奧克蘭大學(Oakland University)任教的理論凝態物理學家，而Bloch則是密西根大學的數學教授。這本書奇特的地方在於它不是一般的科普書，而是一本貨真價實的物理學專書，但是它卻縱貫了好幾個世紀，從古希臘幾何難題一路寫到二十世紀的相對論與量子力學。這些內容都圍繞在一個主題上，就是大家耳熟能詳的最小作用量原理。與一般科學史的書不同的是，這本書努力完整重現這些科學史上赫赫有名的材料，並沒有閃躲方程式，而是如實地呈現，就是這一點讓阿文耳目一新，大呼過癮。當然，這樣的寫法對一般讀者而言，門檻稍微高了一點，但是對學過微積分的朋友來說，應該游刃有餘。反過來講，對比較積極求知的高中同學而言，這本書也可以當作是微積分的入門書，因為它遠比一般微積分教科書有趣多了，而且，微積分本來就是因為物理研究的需要而被創造的嘛！

過去德國經歷了兩次的戰敗，幾近亡國，國土分裂達半世紀，卻又奇蹟式地回到世界一流強國之列，成為歐盟的領頭羊。要見證這一切，先決條件是要活的夠長，這一次阿文要為各位介紹的，正是活了一百零一歲，親眼見證這段波瀾壯闊歷史的科學家：弗里德里希·赫爾曼·洪德（Friedrich Hermann Hund，1896-1997）。他見證了量子力學的建立與壯大，與海森堡等人在萊比錫建立了量子力學第一個研究中心，他也經歷了一戰，威瑪共和，二戰，又看到兩德統一。他的精采人生似乎沒有太多的漢文資料，就讓阿文我填滿這個空缺吧。

上一回阿文介紹了史上第一位地球物理的講座教授維切特的生平，特別提到了他在哥廷根栽培了眾多優秀的助手與學生，這些弟子們後來奠定了地球物理學的基礎。這一回阿文就從其中選了其中五位來介紹給各位看官。就趁這個機會，讓我們一起擴展一下眼界吧！

2020年5月6日阿文到科技部領獎時，碰巧與一位地質系，還有一位海洋所的教授同台。阿文在領獎時提到物理無所不在，像是地質學中地震學的祖師爺正是咱們物理學中電動力學的大師。事隔半年，感覺好像該寫篇正式的文章來證明，阿文並非在領獎時嗨翻了，信口開河。這位祖師爺級的神人真正算得上跨領域的人才。在物理與地震學都有不凡的成就，咱們天天被科技部唸要”跨領域”，想起他，只能說，雖不能至，心嚮往之。他是誰呢？他就是埃米爾·約翰·維切特（Emil Johann Wiechert，1861－1928）。

在科學發展的歷史上，不乏腰纏萬貫的貴紳，自掏腰包設立實驗室來研究科學，甚至卓然有成者。遠者如波義耳，近者如亨利·卡文迪許，都是其中的佼佼者。然而隨著科學的飛躍發展，到了二十世紀之後，這類的”業餘”科學家就如同鳳毛麟角了。這裡阿文要來介紹的這位算是這種貴紳科學家的parade’s end (勉強翻作殿後吧)雖然他沒有博士學位，也未曾在自己的實驗室以外任職，但是，他的科學成就足以選上美國國家科學院的院士。(魯米斯於1940年當選為美國國家科學院院士。)而他在二戰時對戰爭的貢獻更讓他成為一頁傳奇，他就是阿爾弗雷德·李·魯米斯（Alfred Lee Loomis，1887-1975）。

這些年台灣喊”海洋立國”喊得震天價響，但是關於海洋學的介紹似乎並不多見，這實在是件古怪的事。照說四面環海的臺灣應該格外重視海洋相關的科學研究才是。阿文其實對海洋學也很好奇，但是也只有在高中一年級時上了一學期的基礎地球科學，學了一點皮毛。所以現在要來補補學分，從哪裡開始呢?就從現代海洋學的開端講起好了。