太空所面試

上禮拜五面試完太空所,給自己的成績是65分。大抵上所有面試者之中,無人能敵四位教授,被問倒似乎是必然的事。

一進面試場,教授就叫我自我介紹與報告將來的研究方向。

自我介紹我有準備,研究方向的部分就瞎掰了。我大概是說:「我想要開發太空旅遊業與太空保險業這領域,因此需要進入所上學習太空環境與太陽物理的專業知識,因為整個太陽系就為太陽大氣包覆,太陽活動與其對太空環境的影響至關旅行者的安危與保險業者的利益,而該領域是尚未被人挖掘的至寶。」

言畢,呂教授問我:「有人做過這方面的研究嗎?」。這我根本不曉得,於是我說了第一個「不知道」。

後來潘教授問:「如果旅行家要傳遞訊息通知地球上的人,他該以何種頻率的電波發射至地球方可?」

喔喔!說到太空科學裡面的頻率,直覺的想到電漿頻率,但我根本不知其原因,而且我直覺可能有陷阱,只好硬著頭皮用我自己的想法分析。我一開始先提到顯微鏡的原理,說明提高波頻方能觀測更細微的物質,因此我猜說電波要入射大氣勢必要以低波頻,這樣子電波才能繞射過大氣的分子。

後來呂教授說:「波長太長不就繞射過地球,那怎麼收訊號?」。我一句話就被打敗。「那你畫一下大氣分層。」呂教授試著導引我的方向。

於是我簡單的畫出以溫度為標準的大氣分層結構,我在白板上依序寫出對流層、平流層、中氣層與增溫層和其分界的高度,我還順便補充了電離層的一些高度資訊。

潘教授問:「電離層怎麼被發現的?」

這我知道,我答:「主要是電離層會反射電波,使之在地表之間傳遞。人們發現空中有一道會反射電波的介質,才發現電離層。」

潘教授問:「所以你想一下外太空的電波要怎麼傳遞至地表?」

呂教授剛提示了這題的解答中,波頻並非減少。如果電波需要穿透電離層,其波頻勢必比手機的波頻大,那會是什麼頻率?

潘教授又問:「你知道 AM 和 FM 吧?它們各是什麼頻率?」

囧……我怎麼會知道:「我知道其中一個是可以在隧道中穿播,但我記不得是那一個了。」我以為這可能跟電波穿透電離層有關聯。

潘教授問:「那它各是什麼頻率?」

我說我不知道,最後一直處在苦思的情況下。我想乾脆就猜我最初想的答案好了。我說:「能穿透電離層的電波的波頻是電漿頻率嗎?」

「這個都講得出來,」呂教授說,「猜的嗎?」

我很誠實的說「是」。我後來才發現這是電漿物理中一個很基本的問題。慘!

這方面的問題串還沒結束。後來教授叫我寫下波動方程式。

波動方程式我很熟,我很快的把它寫出來。不過教授似乎認為我是找人猜題後才答對的。我很白目的說:「這個我很熟。」

教授們聽到我的自信之後,開始一連串的猛擊。先是叫我導出波動方程式,但每每我推導的方法教授都不認同。我從假設電場 E 同時是時間與空間的周期函式,寫到分別依推導過程中假設其為時間和空間的周期函式,最後從最基本的 Maxwell Equation 開始導起。

當我導到其中一個部分,就是把 Curl 和偏微分這兩個 Operator 互換時,潘教授提問說為何可以這樣做?

其理由當然不難,這是把 Curl 寫成 Matrix 的型式後,自然會得到的結果。但我當下完全沒想到這回是。於是教授笑我只會背公式而不知其背後的物理。

最後一個問題由林教授發問:「兩個厚度不同的玻璃杯,倒入熱水之後,哪個會較容易破?」

我說:「我的玻璃杯從來沒因為倒熱水而破掉,所以我不知道。」以上當然只是我的想法。

思考了許久,在呂教授的十秒倒數後,默默離開試場。

會問的題目基本上不難,都隱含在生活之中。範圍太大了,根本無從準備起,唯一的依靠大概是整個大學生涯中,真正花心思研究學問後的所得。在面試之後,才發現自己專業仍然不足,要繼續努力不懈。

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