巴黎奥运会火炬开始在希腊境内传递

也許你也是每天在背單詞、聽英語廣播、看英語新聞，你的目的可能並不是為了考試，而是單純的源於興趣，但是如果想上升到一個專注的愛好程度，那就需要有更高的標準。

忠誠的岳飛和奸佞的秦檜，今日僅隔數步之遙相望，這是多麼諷刺的事，但也有其巧妙的用意。孔子雖然沒有取得今日所謂的成功，但他絕非失敗，反而這才是真正的成功。

岳飛奉朝廷之命出征，擊敗金大軍，在即將收復燕京之時，奸臣秦檜收受金的賄賂，召回岳飛。只要祈禱或求助，天就會受其左右而應之。即使同為聖賢，孔子卻獲得了最多的尊崇。然而，如今無人崇拜足利尊氏，尊崇楠正成的人卻多不勝數。杭州西湖是著名的景勝，西湖邊上有一塊岳飛的石碑。

若僅以眼前的事物為根據論斷成功或失敗，那麼在湊川刀折矢盡、英勇戰死的楠正成是失敗者，登上征夷大將軍之位，威震四海的足利尊氏的確是成功者。就好像孔子的遺業成為今日世界幾千、幾百萬人安心立命的基礎，必能裨益後世，為提升人心做出貢獻。而且隨著歷史發展，我們也發現相對論與自旋之間緊密的關係，而量子場論正是融合量子力學與相對論而產生的產物，所以選擇「自旋」成為一個切入點，本身就是很高明的事啊。

雖然朝永在講演之中，已經去掉了大部分的技術性公式推導（11章除外），但是朝永講起物理卻是完全沒有打折，既沒有使用易生誤解的比喻，也沒有用簡單易懂的日常生活的經驗來人產生「錯覺」，比起現今許多號稱是「科普」的作品，朝永桑的這本書算得上是貨真價實的科普經典呢。而且正負號相反，還大了2倍。當下把書借回去，讀了之後，驚為天人，覺得太精彩了，後來索性買了一本，珍藏在家中。也就是說，朝永桑的切入點，正是當年包立提出不相容原理時宣稱新的電子自由度是nichtmechanischer Zwang（古典力學無法描述的雙值特性）。

第一章就在這個謎團中結束。這個推導不難，我們可以先利用Biot-Savart定律算出外層電子在「核」所在產生的磁場，然後計算「核」的磁偶矩與這個磁場的耦合能量，就是答案了。

更令人拍案叫絕的是，講起如此生硬艱深的題材，朝永先生卻能讓讀者捧著書不放，趣味盎然地一路讀下去，這種功力真是令阿文折服呀。蘭德甚至嘗試利用他的Ersatzmodell來推導出這個公式。話說回來，為什麼一本介紹「自旋」的演講集，會變成量子場論的發展史呢？說穿了就是因為「自旋」的相關現象是無法以古典物理來理解的。文：高崇文 這一次的阿文開講，阿文要介紹一本好書給各位看倌。

首先鹼金族的光譜顯然地不能只用有3個量子數的波爾–索莫非模型來描述，勢必要加上新的量子數才行，也就是還需要有新的物理量。依照古典物理，一個電流迴圈產生的磁場就約略等於一個磁偶矩，這樣可以算出g因子為1，而在波爾模型中一個電子繞著原子核轉，它的軌道角動量與它的磁偶矩之間的g因子也的確是1，但是從鹼金族的實驗來推敲，卻發現「核」的角動量與其磁偶矩之間的g因子卻是2。這本書不單單只是在介紹「自旋」給沒學過量子力學的門外漢，而是以「自旋」為主軸，將相對論性量子力學，乃至於早期的量子場論發展的來龍去脈，交代得清清楚楚的科學史。事實上，當阿文剛回台灣時還有意將它翻成中文，無奈後來因為雜務纏身，一直無法如願。

然而電子除了能量，軌道角動量大小與它的定向之外，哪裡還有新的物理量呢？ 蘭德認為內層的電子與原子核形成了一個「核」，這個「核」也帶有角動量，這樣一來，如果「核」的角動量與電子的角動量耦合在一起，照著量子理論向量相加的算法，就可以理解鹼金族的光譜中兩元組是怎麼來的了。所以就讓阿文我好好地為各位介紹一番，期待這本好書能在台灣大大流行起來。

不過，這本書的英文相當通順淺顯，有心的青年學子們讀起來想必不會有什麼困難。接著進入到第二章，蘭德先是寫下了一個與實驗數據頗為接近的鹼金族的光譜精細結構公式，看起來與索莫非的氫光譜精細結構公式有幾分類似。

朝永振一郎所撰寫的量子力學教科書，在日本非常受歡迎，但是《スピンはめぐる》（阿文接下來就稱它作《自旋物語》了）卻不是一般的教科書，而是朝永一系列演講稿所組成。這時蘭德只好黯然下場，接著上場的才是真正的主角：包立。在一番比較後，朝永桑針對蘭德的Ersatzmodell來闡述。換句話說，量子力學之所以誕生，正是要解釋這些現象。阿文當年是在北卡羅萊納州當博士後研究員時，閒來無事在圖書館逛逛，偶然在書架看到英文本。鹼金族的光譜有什麼特別之處呢？因為鹼金族像是鋰、鈉或是鉀，它們的化學性質顯明了只有一個電子會參與化學作用，所以它們的光譜應該與氫的光譜有幾分類似。

既然當時波爾的模型已經可以解釋氫的光譜，甚至在索莫非的努力下，連氫光譜的精細結構，都可以用相對論化的波爾模型成功地解釋了，科學家們自然會認為波爾模型應該也能多少解釋鹼金族的光譜吧？沒想到馬上踢到鐵板。鹼金族的光譜除了S（角動量為零）之外，每個能階都是二元組（doublet），也就是兩個差距很小的能階一起出現，怎麼解釋這個現象呢？ 當讀者被誘導著看下去，才剛翻到第一章的第七頁，就會倒抽一口氣，因為朝永桑居然一口氣就介紹了3種整理光譜的系統，分別是索莫非（Sommerfeld）、蘭德（Lande）和包立所提出的3套系統。

只有一處不同，就是索莫非的公式與原子核的原子序Z的4次方成正比，但是蘭德的公式卻是（Z-s）的4次方成正比，這是蘭德認為內層電子會造屏障掉部分原子核產生的電場，鋰的s等於2，而鈉的話，s等於9依照古典物理，一個電流迴圈產生的磁場就約略等於一個磁偶矩，這樣可以算出g因子為1，而在波爾模型中一個電子繞著原子核轉，它的軌道角動量與它的磁偶矩之間的g因子也的確是1，但是從鹼金族的實驗來推敲，卻發現「核」的角動量與其磁偶矩之間的g因子卻是2。

而且正負號相反，還大了2倍。朝永振一郎所撰寫的量子力學教科書，在日本非常受歡迎，但是《スピンはめぐる》（阿文接下來就稱它作《自旋物語》了）卻不是一般的教科書，而是朝永一系列演講稿所組成。

在一番比較後，朝永桑針對蘭德的Ersatzmodell來闡述。也就是說，朝永桑的切入點，正是當年包立提出不相容原理時宣稱新的電子自由度是nichtmechanischer Zwang（古典力學無法描述的雙值特性）。事實上，當阿文剛回台灣時還有意將它翻成中文，無奈後來因為雜務纏身，一直無法如願。所以就讓阿文我好好地為各位介紹一番，期待這本好書能在台灣大大流行起來。

只有一處不同，就是索莫非的公式與原子核的原子序Z的4次方成正比，但是蘭德的公式卻是（Z-s）的4次方成正比，這是蘭德認為內層電子會造屏障掉部分原子核產生的電場，鋰的s等於2，而鈉的話，s等於9。文：高崇文 這一次的阿文開講，阿文要介紹一本好書給各位看倌。

這本書不單單只是在介紹「自旋」給沒學過量子力學的門外漢，而是以「自旋」為主軸，將相對論性量子力學，乃至於早期的量子場論發展的來龍去脈，交代得清清楚楚的科學史。既然當時波爾的模型已經可以解釋氫的光譜，甚至在索莫非的努力下，連氫光譜的精細結構，都可以用相對論化的波爾模型成功地解釋了，科學家們自然會認為波爾模型應該也能多少解釋鹼金族的光譜吧？沒想到馬上踢到鐵板。

阿文當年是在北卡羅萊納州當博士後研究員時，閒來無事在圖書館逛逛，偶然在書架看到英文本。換句話說，量子力學之所以誕生，正是要解釋這些現象。

不過，這本書的英文相當通順淺顯，有心的青年學子們讀起來想必不會有什麼困難。這時蘭德只好黯然下場，接著上場的才是真正的主角：包立。話說回來，為什麼一本介紹「自旋」的演講集，會變成量子場論的發展史呢？說穿了就是因為「自旋」的相關現象是無法以古典物理來理解的。蘭德甚至嘗試利用他的Ersatzmodell來推導出這個公式。

而且隨著歷史發展，我們也發現相對論與自旋之間緊密的關係，而量子場論正是融合量子力學與相對論而產生的產物，所以選擇「自旋」成為一個切入點，本身就是很高明的事啊。然而電子除了能量，軌道角動量大小與它的定向之外，哪裡還有新的物理量呢？ 蘭德認為內層的電子與原子核形成了一個「核」，這個「核」也帶有角動量，這樣一來，如果「核」的角動量與電子的角動量耦合在一起，照著量子理論向量相加的算法，就可以理解鹼金族的光譜中兩元組是怎麼來的了。

當可憐的讀者精疲力盡地讀到這裡時，卻發現朝永桑好像跟我們開了一個大玩笑，因為蘭德的公式是與（Z-s）的3次方成正比。首先鹼金族的光譜顯然地不能只用有3個量子數的波爾–索莫非模型來描述，勢必要加上新的量子數才行，也就是還需要有新的物理量。

接著進入到第二章，蘭德先是寫下了一個與實驗數據頗為接近的鹼金族的光譜精細結構公式，看起來與索莫非的氫光譜精細結構公式有幾分類似。當下把書借回去，讀了之後，驚為天人，覺得太精彩了，後來索性買了一本，珍藏在家中。