关于香港桂冠论坛
欢迎大家来到香港桂冠论坛2021年9月份通讯。
首届论坛前奏活动（前奏活动）的第一个主题活动「科学解密」已于9月14至18日在西九文化区戏曲中心顺利举行，我们十分荣幸得到各位嘉宾莅临出席开幕礼，为活动揭开序幕。在首日以生命科学与医学为主题的展览会中，来自香港本地多间大学和科研机构的研究团队在展览中为参观人士讲解他们最新的研究项目和分享经验。另外在同一时间举行的研讨会中，4位科学家在台上精彩的演讲和分享亦令台下的中学生、大学生及青年科学家等听得津津有味。我们相信各位参加者都能够在活动当中得到很多的启发。 「科学解密」另外两个主题 – 天文学和数学科学的活动将于10月13至16日在同一地点举行，更多精彩的内容等着大家。
论坛委员会在此特别感谢各研究团队，为我们提供了一个十分精彩的展览和研讨会。另外亦感谢各位出席开幕礼的嘉宾，在我们筹备今次活动和在2022年11月举办的首届论坛的过程中都给予了很大的支持。
而前奏活动第二个主题活动，亦是我们2021年的旗舰项目，「者智·智」讲青年将于11月16日至18日在香港协会举行，内容包括由世界知名和获奖科学家的研讨讨价还价会和对谈会。已经接受我们邀请的著名科学家包括2021年邵逸夫数学科学奖得奖者尚-米尔•比斯姆教授、1994年菲尔兹奖得奖者皮埃尔-•利翁教授及2021年科学科学奖–生命科学奖和2021年皇家奖章得奖者卢钰明教授。桂冠论坛在此特别恭喜卢钰明教授在今年8月成为2021年生物学科皇家奖章得奖，亦是200年新片创办者！有关本届华人得奖者！有关首届论坛前狂欢活动的网站安排同信息，请记得看我们的和社交媒体！
科学活动停不了！除了桂冠论坛举办的前奏活动之外，由创新科技署主办的创新科技嘉年华2021将于10月23至31日在香港科学园举行。会场将会有超过30个展览及游戏摊位，香港桂冠论坛亦将会参与其中。我们很高兴在今次的展览中和法国驻港澳总领事馆合作，展出由法国艺术家Jeanne Susplugas制作，名为“I Will Sleep When I’m Dead”的独特虚拟实境体验。参加者将会进入充满神经元和突触的头颅中，迷失在迷宫中，并穿越由象形图构成的「思想」。除了虚拟实境体验外，还有不同的小游戏和丰富奖品等着一众参观人士，请大家届时抽空出席！更多有关创新科技嘉年华2021的资讯，可浏览他们的网站。
香港子午线解密（二） - 寻找魔法石
上回讲到，为满足远洋航行的需要，英国人发明了航海钟，帮助船长准确掌握船只的经度，确保航行安全。虽然航海钟已经非常准确，但亦需要定时作出校正。这就要依赖各大主要港口所提供的时间球服务。
天文台如何测定时间？
在香港肩负这个重要责任就是香港天文台，它于1883年成立时主要目的正是利用中星仪（transit instrument）作天文观测来测定「地方时」〔local time〕。简单来说，当太阳经过某地方的正南或正北时，就是当地正午，这是日晷的基本原理，所量度的时间称为「视太阳时」（apparent solar time）。不过，视太阳时欠缺均匀性。这是由于地球围绕太阳的轨道并非圆形，其运行速度会随着地球与太阳的距离改变而出现变化，再加上地球自转轴倾斜的影响，因此必须采用一种较有均匀性的「平太阳时」（mean solar time）。大家所熟识的「格林威治平均时间」（Greenwich Mean Time）就是皇家格林威治天文台艾里中星仪（Airy Transit Circle）经度（即上次提及的「本初子午线」的经度）的平太阳时。同样地，香港天文台开台初期所提供的时间服务是基于天文台中星仪经度的平太阳时，这个经度就是本文主角 ─ 香港子午线。
作者︰
香港天文台前台长岑智明先生
利用逆问题窥探内部世界
何谓逆问题？
对于科技界的许多问题，我们可以采集各种观测数据，进而推断出系统中的有用资讯，例如某些可以产生结果（或观测数据）的物理参数。我们称这种问题为「逆问题」，因为它是由结果推算出原因；而「正问题」则相反，是由原因推算出结果。逆问题能揭示出我们无法直接观察到的参数，在系统识别、光学、雷达、声纳学、讯号处理、医学造影、地球物理学、海洋学、天文学、遥距感应、非破坏测试等多个范畴均已获广泛应用。为更具体讲解逆问题，在下文我们将开始慢慢揭开一个特定逆问题的神秘面纱：X 光计算机断层成像。
X光摄影的由来
我们的旅程始于 1895 年，当时德国物理学家威廉．伦琴（Wilhelm Rontgen）正在用克鲁克斯管（Crookes tube）做实验。他发现，某些由克鲁克斯管发出的非可见光线，能穿透阻隔可见光线的黑色卡纸。他用「X」来命名这种射线，表示它是未知的射线类型。当他用感光板为妻子的手掌造影后，他很快就意识到能将射线用在医疗上。这张正是史上第一张人类身体部位的X光片。伦琴藉由这项发现获颁首届诺贝尔物理学奖。
时至今日，X光摄影（又名投影X光摄影或常规X光摄影）已普遍用于筛查肺炎、骨折、癌症、血管疾病；而在我们对抗新型冠状病毒病的努力中，亦有派上用场。其原理是，当X光穿过病人身体时，X光会因在体内散射及被吸收而衰减。因此，我们可以从透射的X光在底片萤光幕探测器上的读数推断出与体内有关的有用资讯。粗略的看，我们可以将投影X光片当作是X光照射之下半透明的三维身体所投射出来的二维阴影。
作者︰
香港科技大学数学系副教授张海教授
气凝胶 — 由空气构成的物质及其特性
在1931年，美国化学工程师Samuel Stephens Kistler博士与同事Charles Learned博士打赌，说他们可以把啫喱内的液体换成气体而不会使它塌陷。他们把这个概念称为「气凝胶」，并最终使用二氧化矽造出史上第一块气凝胶。此后，其他材料，譬如氧化铝、纤维素、卵白蛋白、橡胶和琼脂都被用于制作气凝胶。你知道气凝胶是怎样制造的吗？让我们探索一下气凝胶的科学和它一系列的应用，这全都要归功于它的密度和隔热特性。
如何制造气凝胶
要明白如何制造气凝胶，我们首先要了解果冻的结构 — 对，是香甜有弹性，大家都喜爱的果冻啊！想像你正在厨房准备果冻，你需要用上三种材料：果冻粉、水和糖。我们可以暂且忽略糖，因为它只为果冻提供甜味。制作出来的果冻含有95%水份和少量的多孔固体结构，这样的结构被定义为水凝胶（hydrogel）。要制作气凝胶，我们会希望把水凝胶当中的水转换成气体。
要把水凝胶中的水换走这个步骤听起来很简单，但其实非常复杂。如果你仅是把凝胶加热令当中的液体汽化，液体分子之间的吸引力会令凝胶的固体网状结构因毛细管作用塌陷，令整块凝胶收缩。试想像溶剂分子不断从凝胶汽化，剩下的液体分子借着分子间的吸引力不停把余下的分子拉在一起，以弥补分子流失所产生的空位以维持凝胶的密度。这会在纤巧的凝胶骨架产生一股向内收缩的压力，令网状结构塌陷并收缩。
作者︰
Randy Stefan TANUWIJAYA
《科言》学生编辑
香港科技大学
