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关于香港桂冠论坛

欢迎大家来到香港桂冠论坛2021年11月份通讯。

10月及11月是香港桂冠论坛收获丰富而令人振奋的两个月。我们除了成功举办了首届论坛前奏活动（前奏活动）的首两个主题活动外，还参与了假香港科学园举行的创新科技嘉年华2021(10月23至31日)。

台风「圆规」于10月中旬袭港，恶劣的天气令我们不得不取消第二轮「科学解密」两场分别关于天文学及数学科学的研讨会。然而，随着台风逐渐远离香港，我们于10月15至16日在西九文化区戏曲中心马上恢复举办公开展览，展示了来自香港城市大学、香港浸会大学、香港中文大学、香港理工大学及香港大学科研团队的研究成果。

要持续保持香港市民（特别是年轻一代）对科学和科技各个领域的了解和兴趣，香港桂冠论坛很高兴能与法国驻港澳总领事馆携手合作，在创新科技署举办的创新科技嘉年华 2021，首次展出由法国著名艺术家Jeanne SUSPLUGAS制作，名为《I Will Sleep When I’m Dead》的独特虚拟实境体验。这有趣而富启发性的体验，让参加者进入人体大脑神经元和突触的世界，沉浸在科学技术的探索中，更成为创新科技嘉年华的其中一个主要参观项目，吸引了数以千计的市民参与，一探究竟。

担任创新科技嘉年华2021开幕礼主礼嘉宾的财政司司长陈茂波先生，GBM，GBS，MH，JP及创新及科技局局长薛永恒先生，JP、法国驻港澳总领事官明远（Alexandre GIORGINI）先生与香港桂冠论坛委员会主席唐伟章教授，BBS，JP亦亲临香港桂冠论坛的展位，感受艺术与科学领域碰撞所擦出的创意火花。除了虚拟实境体验外，香港桂冠论坛还设有不同的小游戏和丰富奖品予一众参观人士。

而前奏活动第二主题—「智者‧智讲」，刚于11月16至18日举行。为期三天的活动，以「线上+线下」的混合形式举行，活动设有世界知名和获奖科学家作演讲嘉宾的研讨会和对谈会。我们邀得10多位世界顶尖科学家，包括邵逸夫奖得奖者、科学突破奖得奖者、法国国家科学研究中心金奖得奖者、菲尔兹奖得奖者和皇家奖章得奖者，共聚于香港青年协会总部，围绕分别就生命科学与医学、天文学及数学科学这三大学科，与一众参加者进行交流。

鉴于疫情关系，很遗憾身处香港境外的科学家难以亲临现场，然而我们为了提供一个较真实模拟直接学术交流的环境，我们利用最先进的技术取代现行被广泛应用的二维平台，将来自世界各地的讲者以全息投影技术带到现场。我们相信它能为我们的观众带来了引人入胜和激动人心的体验，为活动增添真实感。

香港桂冠论坛衷心感谢所有演讲嘉宾、研究团队、合作伙伴、与会者和各界朋友的支持，使上述活动完满举行，协助推动我们的使命 – 为来自世界各地、各个领域的科学家，提供一个平台，促进科学发展，并启发科学界的年轻一代。

百年物理 – 贺杨振宁教授一百岁生辰

摘要

现代物理学始于约一百年前出现的量子力学。在过去几十年内，人们从电磁作用出发，掌握了弱作用和强作用的规律——它们都遵从杨振宁和米尔斯提出的规范场论。而弱作用更区分左手和右手，展示杨振宁和李政道提出的宇称不守恒。本文谨在杨振宁教授百岁生辰之际，综述过去百年物理学的一条主线，亦介绍杨教授事略，并展望物理学在二十一世纪的前景。

1. 引言

杨振宁教授是当代最重要的理论物理学家之一，也是最早获得诺贝尔奖的华人之一，与中大有超过半世纪的情谊，现晋百龄高寿，实在难得而可喜。中国物理学会、清华大学、香港中文大学，合办庆祝，于9月22、23日在北京召开「展望未来100年的物理学——杨振宁先生学术思想研讨会」，而香港友好则在中大连线与会。 「研讨会」的对象为物理工作者，今天这个讲座则以科普为目的，旨在向香港年青学生介绍杨先生的事略和学术工作，并展望未来。必须指出，「展望未来」看似陈腔滥调，任何讨论会都可以套上，但这里却全无夸张，因为未来百年的物理进展，其中很大部分（主要是关于基本粒子，但亦延伸往其他领域）必然建基于杨先生所首创的非交换规范场之上，正如所有的古典物理都建基于牛顿定律之上。这一点，很多人尚未充分了解，所以有阐述之需要。

作者︰
香港中文大学物理系荣休教授杨纲凯教授
2021年11月

肥皂膜、极小曲面的趣谈

极小曲面是微分几何学里最重要的研究对象之一。极小曲面除了本身富有数学美之外，在诸多物理现象中亦会自然出现，例如相变（phase transition）以及蝴蝶翅 膀鳞片的生物光子纳米结构。极小曲面在材料科学、工程学，甚至艺术、建筑领域均占有席位。 Frei Otto 亦在几项建筑作品的设计中运用了极小曲面，包括1972年德国慕尼黑奥林匹克运动场。

肥皂膜及普拉托的实验

事实上，要窥探何谓极小曲面，并不需要有科学家或建筑师的知识水平，因为这类曲面其实我们自小就见过，就是肥皂膜以及其类似的形态 – 肥皂泡。如果将一条金属圈浸入皂液再取出，就会看到线的边缘拉出一层薄肥皂膜。例如，用圆形线圈可以拉 出一只平碟。如果用两个平行同轴圆形线圈，就会拉出一个旋转对称肥皂膜，这种型状叫作悬链曲面（catenoid）。在十九世纪 ，比利时物理学家兼数学家约瑟夫．普拉托（Joseph Plateau）是首位利用不同形状金属线做实验、大规模研究肥皂膜的学者。他从实验的观察结果总结出一套名为「普拉托定律」的法则，用以描述一切有可能形成的肥皂膜之形状及特性。

作者︰
香港中文大学数学系副教授李文俊教授
2021年11月

2021年11月和12月的天文现象

月偏食

在刚过去的11月19日，傍晚时分香港的上空出现了一次月偏食。这次的月偏食其实在香港时间下午约2时已经开始「半影食始」，即月球开始进入地球的半影，中间经过了「初亏」，即月球正式进入地球的本影、「食甚」，即食分最大的时间、「复圆」，即月球离开了地球的本影及在晚上8时06分的「半影食终」﹐即月球完全离开了地球的半影而结束。整个过程历时多于6小时，是自15世纪以来最长的一次月偏食。不过，这次月偏食当日在香港的月出时间是下午5时38分，而「食甚」的时间是下午5时03分，所以「半影食始」、「初亏」和「食甚」这3个过程在香港是看不到的，这个情况和在5月发生的月全食一样，称之为「带食而出」，即当月亮刚刚升过地平线的时候，月食其实已经发生中。

为什么这次的月偏食历时这么久呢？

其实这与月球同地球的距离有关。我们都知道月球围绕地球移动的轨道并不是圆形而是椭圆形的，所以月球在不同的时间点和地球的距离都不一样。当月球距离地球最近的位置，称为「近地点」（Perigee），这个时候的满月会是全年最大的，而月球距离地球最远的位置，称为「远地点」（Apogee）。今次的月偏食「食甚」发生在月球较为接近「远地点」，月球与地球的距离比较远，亦即是月球需要更多的时间才会离开地球的影子，所以这次月偏食的时间便会比较长。

下一次要在香港看到月食现象，需要等到2022年11月8日，这次将会是一次月全食，大家可以留意更多有关月食的不同时间和历时等有趣资讯。

双子座流星雨

除了11月的月食，一场双子座流星雨将会在本年12月13至14日发生，在香港也有机会看到。我们在之前的通讯提过，流星是宇宙中被称为流星体的碎片以极高速度进入地球大气层的现象。而流星雨就是当地球遇上一大群流星体时，看起来夜空中有许多流星出现的天文现象。今次流星雨的天顶每小时数目高达150，不过当晚月亮是上弦月，观赏时有可能较容易受到月光的影响。有兴趣观赏这个天文现象的人士可选择视野广阔和较黑暗的郊区，如果天气良好，便有机会看到流星雨。