秦紀維

你知道嗎？
冰晶形成、LED發光，甚至最近掀起熱潮的半導體運算
都與凝態物理有關！

◎認識凝態物理的第一本書

想像按一下鈕，就能讓一塊水晶發光，又或者敲一下水晶，就能產生火花——這可不是奇幻小說的情節，現實世界裡，這些現象就是常用的LED燈還有火鍋店裡的打火槍。要了解這些特性從何而來，首先必須了解什麼是凝態物理。

凝態物理：從平凡物質中迸出的奇妙特性
我們所見的世界由小至原子、電子，甚至夸克等等的粒子所組成，當這些粒子凝聚起來，有時會產生一些從單一粒子角度難以解釋的現象。凝態物理，就是聚焦在這樣的微觀與巨觀世界之間，有如魔域的介觀世界，試圖去解釋粒子與環境如何互動，又為何會有這麼多特性產生。

什麼是凝態物理？
凝態物理關心的，包括以下這些現象：

相變：冰晶是怎麼產生的，雪花為什麼會形成我們所知的六角形狀？為什麼磁鐵加熱後磁力會變弱甚至消失？

晶體結構：為什麼按下打火槍的按鈕就會有火花產生？矽在半導體產業為何如此重要？

超導電性：為了讓磁浮列車真正有效率、找到更加有效率的電力傳輸方式，常溫超導體變成了近年科學家不斷追求的聖杯。但為什麼現在超導體的研究方向都轉向陶瓷（金屬與非金屬物質的混和物）而不是傳統金屬導體？

量子纏結：量子電腦號稱可以做到更高效的運算，為什麼至今發展卻難以規模化？

在凝態物理的世界，磁性會突然發生，液體會從容器中出走，水晶會發光……本書由英國物理學家帶路，從凝態物理的基礎開始，以各式精巧的比喻與故事說明超導體、雷射、自旋冰等等現象的產生。最後更介紹凝態物理在未來量子運算、超導體中帶來的展望。

作者簡介：

菲利克斯‧福立克Felix Flicker
布里斯托大學助理教授，研究關心量子物理中的幾何與拓樸。有多項成果在《科學》、《自然》等期刊發表。亦曾在皇家研究院演講研究成果。
修習中國功夫 20 年（包括七星螳螂拳），有 15 年功夫教學經驗。他是前全英國中式摔跤冠軍，同時正在學習日式書道和航海。

譯者簡介：

秦紀維

高雄岡山人，高雄中學，台灣大學醫學系畢。受麥克克萊頓影響甚鉅。臉書專頁《科宅導讀》創始人，以有趣的方式推廣數學、物理、化學到生醫等等科學逸聞。