薛丁格的貓:量子力學的思想實驗 - 查德·歐澤:英語精讀講義

TED-Ed

學習難度
680 詞 178 詞/分

影片簡介:影片從薛丁格想像中的貓談起,說明量子疊加,並透過雙狹縫實驗解釋電子同時具有粒子與波的性質;接著進一步說明電子在多個原子之間共享,如何成為半導體與電腦晶片的物理基礎,最後把這條科學脈絡連結到網際網路。 主要英語學習重點: 1. It's only when the box is opened that — 文法與句型:學會辨識並使用這個強調結構,把焦點放在確定結果能被觀察到的精確條件或時刻。它適合用來解說實驗、發現與因果關係,能清楚表達「只有到了那時才發生」,而非只是依序列出事件。 2. keeping track of all the individual detections, — 固定語塊與搭配:理解 keep track of 表示持續記錄或掌握資訊,在此特別指追蹤每個被偵測電子出現的位置。這個語塊也能自然用於實驗資料、專案進度、支出、症狀等需要隨時間持續追蹤的資訊。 3. the internet owes its existence to — 固定語塊與搭配:學會以 owe its existence to 正式歸因某個事物得以存在的原因,指出使它成為可能的人物、發現或條件。影片結尾藉此把網際網路與電腦科技追溯到量子理論,以及薛丁格想像中的貓。

本篇講解

Austrian physicist Erwin Schrödinger is one of the founders of quantum mechanics, 片語搭配

0:06

奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格是量子力學的創始人之一,

片語搭配

one of the founders of + 領域或組織

one of the founders of quantum mechanics 表示厄文・薛丁格是協助奠定這個領域的一群人之中的一位。這並不是說他是唯一的奠基者。 可套用的結構是 one of the + 複數名詞 + of + 領域或組織。one of the 後面要用 founders,而不是 founder;第二個 of 把創辦人或奠基者與他們所創立的對象連接起來。

練習

情境:Mina started the community garden with three other neighbors. 請用目標片語完成句子:Mina is ____ the community garden.

查看答案

one of the founders of

but he's most famous for something he never actually did,

0:11

但他最著名的卻是一件他其實從未做過的事,

a thought experiment involving a cat. 用詞

0:14

一個涉及貓的思想實驗。

用詞

a thought experiment:透過推理探索的假想實驗

thought experiment 是一種透過推理來檢驗或探索想法的假想情境。它可能從未在現實世界中真正進行。 在這裡,這個片語解釋了為什麼著名的貓情境是他從未真正做過的事:它的目的是幫助人們推演問題,而不是描述一次真的拿貓做的實驗。

練習

請用表示「透過推理探索的假想測試」的雙字詞術語完成句子:The class discussed a ____ about living on Mars.

查看答案

thought experiment

He imagined taking a cat and placing it in a sealed box 文法

0:17

他設想拿一隻貓,把牠放進一個密封的盒子裡,

文法

taking ... and placing ...:imagine 後並列的 -ing 動作

在 imagined 後面,taking a cat 和 placing it in a sealed box 是兩個並列的 -ing 動作片語。兩者都補充說明他想像的內容;and 把它們連接在相同的文法層級上。 第二個動作是 placing it in a sealed box,其中 it 指前面的 a cat。使用形式一致的 -ing 結構,可以簡潔地表達相關或連續的動作,不必重複 imagined。

練習

請用 pack 和 place 的 -ing 形式完成兩個並列動作:She imagined ____ the books and ____ them on the shelf.

查看答案

packing · placing

with a device that had a 50% chance of killing the cat in the next hour. 片語搭配

0:21

裡面裝有一個在接下來一小時內有50%機率殺死貓的裝置。

片語搭配

had a 50% chance of killing:用 chance of + -ing 表達機率

have a percentage chance of doing 這個結構表示某事件或結果發生的可能性。這裡的 had 把機率放在過去情境中,of killing the cat 說明可能出現的結果。 of 後面要用 -ing 形式:chance of killing。這個結構常用於機率、風險和預測;主詞不一定是主動選擇或有意造成這個結果。

練習

用 arrive 完成 chance of + -ing 的機率結構:The package has a 70% chance ____ before noon.

查看答案

of arriving

At the end of that hour, he asked,

0:25

在那一小時結束時,他問,

"What is the state of the cat?"

0:28

「這隻貓處於什麼狀態?」

Common sense suggests that the cat is either alive or dead, 文法

0:29

常識表明,這隻貓要麼活著,要麼死了,

文法

either alive or dead:連接兩個選項

either A or B 連接兩個選項。在本句中,alive 和 dead 都是放在 is 後面的形容詞補語,因此這個結構表示貓處於這兩種狀態之一。 這裡的兩種狀態被視為互斥:只能是其中一種,不能同時成立。更一般地說,either ... or ... 可以連接名詞、形容詞、片語或子句,兩端通常應保持平行的文法形式。

練習

請用 either ... or ... 完成句子:The answer is ____ true ____ false.

查看答案

either · or

but Schrödinger pointed out that according to quantum physics, 片語搭配

0:33

但薛丁格指出,根據量子物理學,

片語搭配

according to quantum physics:指出說法的來源

according to 用來引出某個說法所依據的資訊來源或理論架構。according to quantum physics 表示後面的說法是在量子物理學的理論架構下提出的。 它不是 agree with,也不表示「同意」。在這裡,它標示論述從常識判斷轉向量子物理學的解釋。

練習

補上用來說明資訊來源的固定搭配:According ____ the weather report, the storm will arrive tonight.

查看答案

to

at the instant before the box is opened, 片語搭配

0:36

在打開盒子之前的那一瞬間,

the cat is equal parts alive and dead at the same time. 片語搭配

0:39

這隻貓同時處於生死各半的狀態。

片語搭配

at the instant before:事件發生前的精確瞬間

at the instant before 表示「就在後面事件發生前極短而精確的那一刻」。本句以盒子被打開為參照,聚焦於盒子仍未打開的最後一瞬間。 at 這個介系詞把時間定位在一個點上,instant 強調這個點極短,before 則引出稍後發生的事件。它比單獨使用 before 更精確,因為 before 可以指任何更早的時間。

練習

哪一句把一件事定位在另一件事發生前緊接著的、極短而精確的時刻?

  1. At the instant before the doors opened, the crowd fell silent.
  2. Before the doors opened, the crew checked the room several times.
  3. After the doors opened, the crowd fell silent.
查看答案

At the instant before the doors opened, the crowd fell silent.

片語搭配

equal parts A and B:兩種特質同等並存

equal parts A and B 表示 A 和 B 以相同程度存在,或同樣明顯。本句把 alive 和 dead 描寫為同等存在的兩種狀態;parts 並不是要求把它們測量成實際的兩份。 這個結構可以連接名詞,例如 equal parts comedy and mystery,也可以連接形容詞,例如 equal parts funny and frightening。它能簡潔地描述兩種特質、情緒、風格或反應的均衡組合。

練習

用一個表示「兩種特質同樣突出」的兩字詞組補完整句子:The story is ____ funny and frightening.

查看答案

equal parts

It's only when the box is opened that we see a single definite state. 文法

0:43

只有當盒子被打開時,我們才會看到一個單一確定的狀態。

文法

It's only when ... that ...:聚焦必要的時間條件

結構 It is only when X that Y 是一種 it-cleft 強調句型,把焦點放在 X。它表示只有在 X 發生之後,Y 才會成立、顯現或被知道;一般的 when 子句沒有同樣的限制意味。 本句中,X 是盒子被打開,Y 是看到一個明確的狀態。這個結構先提出必要的時間條件,再說明結果。

練習

哪一句正確使用了強調句型,表示只有測試程式碼時才會發現隱藏的錯誤?

  1. It's only when you test the code that you find the hidden error.
  2. When you test the code, you find the hidden error.
  3. Only when you test the code, you find the hidden error.
查看答案

It's only when you test the code that you find the hidden error.

Until then, the cat is a blur of probability, 慣用語

0:47

在那之前,貓是一團模糊的機率,

慣用語

a blur of probability:以視覺隱喻呈現不確定性

片語 a blur of probability 是一種視覺隱喻。blur 通常指邊緣和細節不清楚的東西,因此這個片語把抽象的多種可能結果變成可以想像的畫面。 它並不是說貓看起來真的模糊不清。在本句中,它表示還沒有出現一個單一而明確的狀態。

練習

a blur of probability 在本句中是什麼意思?

  1. 這隻貓在畫面中真的沒有對焦。
  2. 這隻貓的狀態還沒有確定為一個單一結果。
  3. 有人已經替這隻貓算出精確的機率。
查看答案

這隻貓的狀態還沒有確定為一個單一結果。

half one thing and half the other. 片語搭配

0:51

一半是生,一半是死。

片語搭配

half one thing and half the other:兩種特質各佔一半

half one thing and half the other 表示某個事物包含兩種不同的部分、性質或狀態,而且兩者大致各佔一半。one thing 指第一種可能,the other 指兩者中的第二種,不是另一個具體物品。 這裡的「一半」不一定要精確測量。這個句型也可以描述一個人、一種感受、一種風格或一種情況同時混合了兩種程度相近的特質。

練習

哪一句能自然表達這部電影大致一半是喜劇、一半是劇情片?

  1. The movie is half comedy and half drama.
  2. The movie is half comedy or half drama.
  3. The movie is one comedy and the other drama.
查看答案

The movie is half comedy and half drama.

This seems absurd, which was Schrödinger's point. 表達脈絡

0:53

這聽起來很荒謬,而這正是薛丁格想表達的觀點。

表達脈絡

which was Schrödinger's point:說明前文正是論證意圖

which was Schrödinger's point 中的 which 回指前面「這個情況看起來很荒謬」這整個意思。這個子句告訴我們,這種效果是刻意產生的:這種荒謬感正是薛丁格希望人們注意到的。 這裡的 point 是論證的主要想法或目的,不是分數,也不是實體的點。這個句型透過補充評論,說明前一句為什麼重要。

練習

在英文句子 "The result looked impossible, which was her point," 中,which was her point 是什麼意思?

  1. 結果看起來不可能這件事,正是她刻意要強調的。
  2. 因為結果看起來不可能,她得到了一分。
  3. 她用手指指向了這個結果。
查看答案

結果看起來不可能這件事,正是她刻意要強調的。

He found quantum physics so philosophically disturbing 文法

0:56

他覺得量子物理學在哲學上太令人不安,

that he abandoned the theory he had helped make

0:59

以至於他放棄了自己曾參與創立的理論,

文法

so ... that:程度帶來結果

so + 形容詞/副詞 + that + 子句表示某事達到很高的程度,並產生 that 子句中的結果。這裡 so 加強 philosophically disturbing 的程度,結果是他放棄了那個理論。 這裡的 that 引導結果子句,不是關係代名詞。philosophically 把不安的來源限定為該理論在哲學層面的含義。

練習

完成表示程度與結果的 so ... that 結構:The box was ____ heavy ____ two people had to carry it.

查看答案

so · that

and turned to writing about biology. 片語動詞

1:02

轉而開始寫關於生物學的文章。

片語動詞

turned to writing:轉而從事新的活動

turn to + 名詞或動詞-ing 表示把注意力或行動轉移到新的領域。這裡 turned to writing about biology 表示他的工作從量子理論轉向生物學寫作,並不是指身體轉向某處。 這個表達中的 to 是介系詞,因此後面如果接動詞,要使用 -ing 形式,例如 turn to writing、turn to teaching。

練習

在 turn to 後使用 write 的正確形式:After retiring from professional sports, he turned to ____ children's books.

查看答案

writing

As absurd as it may seem, though, 表達脈絡

1:04

儘管這看起來可能很荒謬,

Schrödinger's cat is very real.

1:06

但「薛丁格的貓」是非常真實的。

表達脈絡

As absurd as it may seem, though:先承認表面印象,再轉折

As absurd as it may seem 是讓步性的開頭:它先承認這個想法可能顯得荒謬。結構 As + 形容詞 + as + 主詞 + may seem 表示「雖然……看起來可能很……」;這裡不是「和……一樣」的同級比較。 though 加強了轉向主要說法的訊號。句子先承認聽者可能有的反應,再把重要且與表面印象相反的訊息放在逗號後面。

練習

補完 As + 形容詞 + as 讓步結構:Everyone had given up hope. ____ unlikely ____ it may seem, though, the lost dog found its way home.

查看答案

As · as

In fact, it's essential.

1:08

事實上,它是至關重要的。

If it weren't possible for quantum objects to be in two states at once, 文法

1:10

如果量子客體不可能同時處於兩種狀態,

the computer you're using to watch this couldn't exist.

1:14

你用來觀看這個影片的電腦就不會存在。

文法

If it weren't possible ..., ... couldn't exist:現在非事實條件句

這是現在非事實條件句。if 子句使用過去式 weren't,結果子句使用 could not + 原形動詞:If + 過去式,... would/could/might + 原形動詞。 這裡的過去式並不表示事情發生在過去,而是表示與現實有距離:說話者把這個條件當作不符合事實的假設,並透過想像出的結果強調這個條件是現實結果成立的必要條件。

練習

用 were not 和 could not 的縮寫形式補完現在非事實條件句:If sunlight ____ available, most plants ____ survive.

查看答案

weren't · couldn't

The quantum phenomenon of superposition 用詞

1:17

疊加態這個量子現象

用詞

phenomenon of superposition:為科學現象命名

在名詞片語 phenomenon of superposition 中,phenomenon 是核心名詞,of superposition 說明這個現象的名稱。quantum 補充它所屬的科學領域或類型。在科學和社會研究中,phenomenon of + 名詞常用來為一種現象命名。 這裡的 superposition 是一個正式術語,表示把量子系統描述為多種可能狀態的組合。phenomenon 指可以觀察或研究的現象,不一定是「奇怪的事件」。

練習

哪個片語能正確表示「遷徙這種現象」?

  1. the phenomenal of migration
  2. the phenomenon to migrate
  3. the phenomenon of migration
查看答案

the phenomenon of migration

is a consequence of the dual particle and wave nature of everything. 用詞

1:20

是萬物具有波粒二象性的結果。

用詞

dual particle and wave nature:同一事物的兩種性質

dual particle and wave nature 表示同一事物具有兩類物理表現:類似粒子的表現和類似波的表現。dual 修飾 nature,particle 和 wave 說明這種 nature 的兩個面向。 在這裡的量子語境中,同一個對象可以呈現這兩類行為。這個片語不是在說一個粒子物體和另一個獨立的波物體。of everything 把這個說法廣泛套用到所有事物;nature 在這裡指基本性質,不是「自然界」。

練習

哪一句最準確地解釋 dual particle and wave nature?

  1. 所有事物都必須永久選擇成為粒子或波中的一種。
  2. 一個粒子和一個波始終是兩個獨立的對象。
  3. 同一事物可以呈現類似粒子和類似波的行為。
查看答案

同一事物可以呈現類似粒子和類似波的行為。

In order for an object to have a wavelength, 文法

1:25

為了讓一個物體擁有波長,

文法

In order for an object to have ...:指出不定詞的邏輯主詞

In order for X to do Y 表示「為了讓 X 能夠做 Y」或「以 X 做 Y 為條件」。for 後面的名詞片語是不定詞的邏輯主詞:本句中,能夠具有波長的是 an object。 這個句首子句在此引出下一個子句將說明的必要條件。需要清楚指出不定詞動作或狀態的主體時,這個句型特別實用。

練習

請完成 In order for X to do Y 的句型:In order ____ the ice ____ melt, the temperature must rise above freezing.

查看答案

for · to

it must extend over some region of space, 片語搭配

1:27

它必須延伸到一定區域的空間中,

片語搭配

must extend over some region of space:描述空間範圍

Extend over an area 表示「在某個區域內延展、分布或占據這個區域」。在 some region of space 中,region 指三維空間的一部分,不是行政或政治區域。 must 表明這種空間延展是說明中的必要條件。這個片語表示物體不能只局限在一個點上,並不是指把某件事延期。

練習

哪一句表示某物在一個區域內延展或分布?

  1. The fog extends over the whole valley.
  2. The trail extends beyond the bridge.
  3. The road extends to the next village.
查看答案

The fog extends over the whole valley.

which means it occupies many positions at the same time. 表達脈絡

1:29

這意味著它同時佔據許多個位置。

表達脈絡

which means:解釋前面的整個意思

這裡的 which means 指向前面剛說過的整個意思,而不是只指 space 之類的某個相鄰單字。它引出這個意思的直接含義或結果。 這個結構分成兩個步驟來組織資訊:先陳述一項事實或抽象概念,再用 which means + 子句把它解釋得更清楚。

練習

句中的 which means 有什麼作用?

  1. 它開始一個無關的例子。
  2. 它更清楚地說明前面整個意思的含義或結果。
  3. 它只定義 space 這個單字。
查看答案

它更清楚地說明前面整個意思的含義或結果。

The wavelength of an object limited to a small region of space 文法

1:33

但是,侷限於小區域空間內的物體,其波長

can't be perfectly defined, though. 片語搭配

1:37

是無法被完美定義的。

文法

limited to a small region of space:簡化關係子句

limited to a small region of space 是放在 object 後面的過去分詞片語。它說明這個物體被限制在該區域內,可以展開成 an object which is limited to a small region of space。 因為它修飾 object,所以 limited 不是主要子句的動詞。主要動詞片語是 can't be perfectly defined。這種簡化關係子句的寫法讓科學描述更精簡。

練習

哪一項正確展開了 object 後面的 limited to a small region of space?

  1. an object which a small region of space limits
  2. an object which limits a small region of space
  3. an object which is limited to a small region of space
查看答案

an object which is limited to a small region of space

片語搭配

can't be perfectly defined:無法確定精確值

can't be perfectly defined 的結構是 can't + be + 過去分詞。主詞 the wavelength 是動作的承受者:它無法被完全精確地確定或界定。 在這個科學語境中,defined 表示「給出清楚、精確的數值或邊界」,而不是「像字典那樣解釋一個詞」。perfectly 限定的是精確程度;這句話並不是說人們對波長一無所知。

練習

請用 define 正確的被動形式完成句子:From this blurry image, the boundary can't be clearly ____.

查看答案

defined

So it exists in many different wavelengths at the same time. 片語搭配

1:38

因此它同時以許多不同的波長存在。

片語搭配

exists in ... at the same time:同時以多種形式或狀態存在

這裡,it exists in many different wavelengths 表示這個物體由許多波長成分或可能的波長值來描述,而不是只有一個完全固定的波長。in 指事物存在的形式或狀態,並不表示移動進某個容器。 at the same time 表明這些波長可能性是同時存在的,而不是物體依序從一個波長變成另一個波長。可轉用的結構 exists in + forms/states/versions 用來說明某個事物以哪些形式存在。

練習

哪一句表示同一個設計的多個版本同時存在,而不是一個接一個出現?

  1. The design exists several versions at the same time.
  2. The design exists in several versions at the same time.
  3. The design enters several versions one after another.
查看答案

The design exists in several versions at the same time.

We don't see these wave properties for everyday objects

1:42

我們在日常物體上看不到這些波動特性,

because the wavelength decreases as the momentum increases, 文法

1:46

因為波長會隨著動量的增加而減小,

文法

because ... as ... increases:說明原因並描述連動變化

because 引出我們在日常物體上看不到這些波動性質的原因。在這個原因內,as the momentum increases 表示「隨著動量增加」:一個變數會伴隨另一個變數改變。這裡,動量增加,而波長減小。 可套用的結構是 A increases/decreases as B increases/decreases。在這種用法中,as 表示兩個變化彼此相關,不是「作為」。

練習

哪一句用 as 連接兩個正在變化的事物?

  1. The room gets brighter as the sun rises.
  2. She works as a lighting designer.
  3. The room gets brighter because the lamp is on.
查看答案

The room gets brighter as the sun rises.

and a cat is relatively big and heavy.

1:49

而一隻貓相對來說又大又重。

If we took a single atom and blew it up to the size of the solar system, 講解

1:52

如果我們拿一個單一原子,並把它放大到太陽系那麼大,

片語動詞

blew it up to the size of ...:放大到目標尺寸

在 blew it up to the size of ... 中,blow up 表示「把某物放大或以更大的比例呈現」,不是「把某物炸毀」。blew 是 blow 的過去式,it 指前面的 a single atom;to the size of ... 引出放大後的目標尺寸。 可套用的結構是 blow + 受詞 + up to the size of + 名詞。受詞是代名詞時,要放在 blow 和 up 之間:說 blow it up,不說 blow up it。

練習

補全句子,讓 blow 表示「放大」:The editor blew the image ____ to the size of a poster.

查看答案

up

the wavelength of a cat running from a physicist

1:56

那麼一隻躲避物理學家的貓的波長

would be as small as an atom within that solar system. 文法

1:59

將和那個太陽系中的一個原子一樣小。

文法

If we took ... would be as small as ...:假想的尺度比較

if 子句使用過去式 took 和 blew,主要子句則使用 would be。這裡的 If + 過去式, would + 原形動詞建立的是假想尺度,不是在報告真正做過的實驗。 句子先把一個原子放大到太陽系大小,再用 as small as 將貓的波長與這個新尺度下的一個原子相比。可套用的結構是:If we made X ..., Y would be as ... as Z。

練習

哪一句使用相同結構建立假想的尺度比較?

  1. If we enlarged the model, the scratch would look as wide as a highway.
  2. If we enlarge the model, the scratch will look as wide as a highway.
  3. We enlarged the model, so the scratch looked as wide as a highway.
查看答案

If we enlarged the model, the scratch would look as wide as a highway.

文法

as small as ...:比較相同程度的大小

as + 形容詞 + as + 比較對象 表示兩個事物在該形容詞所描述的程度上相當。這裡的 as small as 把貓的波長與假想太陽系尺度中的一個原子進行大小比較,並不是說兩者是同一個東西。 這個句型也可以換用其他形容詞,例如 as fast as、as heavy as 和 as bright as。

練習

補全同等比較結構:The camera is ____ small ____ a coin.

查看答案

as · as

That's far too small to detect, 文法

2:02

那太小了,根本無法被探測到,

文法

far too small to detect:遠遠超出可偵測的限度

too + 形容詞 + to + 動詞 這個結構表示形容詞所描述的程度已經高到使後面的動作無法完成。這裡,too small to detect 表示「小到無法偵測」;that 所指的東西就是無法被偵測到的對象。 far 加強 too 的程度。far too small 表示大小遠遠超出可偵測的限度,而不只是稍微超出。

練習

完成 far too ... to 結構:This backpack is ____ heavy ____ carry by myself.

查看答案

far too · to

so we'll never see wave behavior from a cat.

2:04

所以我們永遠不會看到貓表現出波動行為。

A tiny particle like an electron, though,

2:07

然而,像電子這樣微小的粒子,

can show dramatic evidence of its dual nature.

2:09

卻能展示出其雙重性質的戲劇性證據。

If we shoot electrons one at a time 片語搭配

2:12

如果我們每次發射一個電子,

at a set of two narrow slits cut in a barrier, 用詞

2:15

穿過屏障上切出的兩條狹縫,

片語搭配

one at a time:一次一個,逐個進行

one at a time 表示每次只處理、移動或放出一個人或物。在這個實驗中,電子是分開發射的,而不是成組發射。 這個詞組可以用來控制順序,例如讓人逐個進入、逐個提問,或一次只處理一個物件。

練習

完成表示「分開、逐個進行」的固定詞組:Please bring the chairs in one ____ a time.

查看答案

at

用詞

a set of two narrow slits cut in a barrier:屏障上開出的兩條狹縫

在這個片語中,slits 指細長而且很窄的開口。a set of two narrow slits 表示兩個這樣的開口被視為實驗裝置中的一個整體部分。 cut in a barrier 用來描述 slits,表示這些開口是開在屏障上的。這裡的 cut 是帶有被動意義的過去分詞,並不是指電子進行了「切割」動作。

練習

a set of two narrow slits cut in a barrier 描述的是什麼?

  1. 放在一個狹窄開口裡的兩道屏障
  2. 屏障上開出的兩個細長開口
  3. 繞著屏障移動的兩個圓形物體
查看答案

屏障上開出的兩個細長開口

each electron on the far side 片語搭配

2:18

在另一側的每個電子

is detected at a single place at a specific instant,

2:20

會在特定瞬間在單一位置被探測到,

like a particle.

2:23

就像一個粒子一樣。

片語搭配

on the far side:在相對的另一側

on the far side 表示位於說話者或觀察者起始一側的對面,通常要越過某個物體或邊界才能到達。 在本句中,它指電子穿過屏障後到達的那一側。far 表示相對方位,並不代表這個地方一定距離非常遙遠。

練習

用 on the far side 和所需的介系詞完成句子:The detector is ____ the barrier, opposite the source.

查看答案

on the far side of

But if you repeat this experiment many times,

2:24

但如果你重複這個實驗很多次,

keeping track of all the individual detections, 片語搭配

2:27

記錄下所有單獨的探測結果,

片語搭配

keeping track of all the individual detections:持續完整記錄每次偵測

keep track of 表示持續記錄、查看或掌握某件事隨時間的情況。這裡是指記下每一次個別的偵測,以免漏掉任何結果。 -ing 片語 keeping track of... 補充說明重複實驗時同時進行的動作。在這個表達中,track 指持續的記錄或掌握,不是「跑道」。

練習

請用 keep track of 的正確形式完成句子:I use a calendar to ____ every deadline.

查看答案

keep track of

you'll see them trace out a pattern that's characteristic of wave behavior, 講解

2:30

你會看到它們描繪出一個具有波動行為特徵的圖案,

片語動詞

trace out a pattern:逐漸形成一個可見圖案

trace out a pattern 表示透過一連串的位置、痕跡或移動,逐漸形成或顯現出可辨認的形狀。這裡,許多記錄下來的偵測點不斷累積,最後顯現出類似波的圖案。 out 帶有把路徑或形狀更完整呈現出來的意思。它不是「跟著某物向外移動」。

練習

請用 trace out 的正確過去式完成句子:As the sparkler moved, it ____ a bright circle in the air.

查看答案

traced out

片語搭配

characteristic of wave behavior:表示波動行為的典型特徵

這裡的 characteristic 是形容詞,用在 be characteristic of + 名詞這個句型中。說一種圖案 characteristic of wave behavior,意思是它具有波的典型特徵;這種圖案把觀察到的現象與波動行為連結起來,可以作為判斷依據。 這個片語表示某種典型特徵,不是指人的性格。這個句型也可以把觀察到的特徵與它通常所屬的群體、風格或過程連結起來。

練習

補上表示「具有……典型特徵」的固定搭配:This color pattern is characteristic ____ the species.

查看答案

of

a set of stripes,

2:34

一組條紋,

regions with many electrons separated by regions where there are none at all. 文法

2:35

電子密集的區域和完全沒有電子的區域交替出現。

文法

separated by regions where there are none at all:描述交替區域

separated by regions ... 是過去分詞片語,修飾前面的 regions with many electrons。它表示這些電子很多的區域之間夾著另一類區域,因此兩種區域形成交替的空間分布。 where there are none at all 是修飾第二個 regions 的關係子句。這裡 where 表示「在那些區域中」,none 指代 electrons,at all 加強否定:那些區域中的電子數量為零。

練習

哪一句表示明亮區域之間夾著完全沒有光的暗區?

  1. Bright areas are separated from all light, so they appear dark.
  2. Bright areas separate the dark areas because light is everywhere.
  3. Bright areas are separated by dark areas where there is no light at all.
查看答案

Bright areas are separated by dark areas where there is no light at all.

Block one of the slits and the stripes go away. 片語動詞

2:39

堵住其中一條縫,條紋就會消失。

片語動詞

go away:表示某物消失

這裡的 go away 表示「消失」或「看不見了」。因為主詞是條紋,所以這句話是說條紋圖樣不再形成,而不是說條紋移動到別的地方。 go away 也可以描述痕跡、疼痛、氣味、聲音、問題和視覺效果消失。要根據主詞和上下文判斷它表示「消失」,還是較為字面的「離開」。

練習

用這裡學到的、表示「消失」的片語動詞完成句子:The headache should ____ after some rest.

查看答案

go away

This shows that the pattern is a result of each electron 片語搭配

2:42

這表明該圖案是每個電子

going through both slits at the same time.

2:46

同時穿過兩條縫的結果。

片語搭配

a result of ... going ...:指出原因

a result of 用來引出造成某件事的原因或過程。本句中,the pattern 是結果,each electron going through both slits 是所提出的原因。 of 後面可以接以 -ing 形式為中心的名詞片語。在 each electron going through both slits 中,each electron 表示是誰執行 going 這個動作。這個結構把整個事件當作原因來表達。

練習

用 lose 的正確形式完成句子:The error was a result of the sensor ____ power.

查看答案

losing

A single electron isn't choosing to go left or right, 文法

2:49

單個電子並沒有選擇向左或向右走,

but left and right simultaneously.

2:52

而是同時向左和向右走。

文法

isn't ... or ..., but ... and ... simultaneously:否定二選一並改為兩者同時

isn't A or B, but A and B simultaneously 先否定「非此即彼」的理解,再改成「兩者同時成立」的理解。這裡否定的是電子在左和右之間做選擇;but 後面的 left and right simultaneously 才是重點修正。 更一般地,not A but B 用第二種說法修正第一種說法。本句中,or 列出兩個選項,而 and 與 simultaneously 連用,表示兩種狀態在同一時間都成立。

練習

哪一句使用相同結構,先否定二選一,再改為兩者同時成立?

  1. The light isn't flashing red or blue, but red and blue simultaneously.
  2. The light flashes red because blue is off.
  3. The light isn't flashing red and blue, but red or blue.
查看答案

The light isn't flashing red or blue, but red and blue simultaneously.

This superposition of states also leads to modern technology. 片語搭配

2:55

這種狀態的疊加也催生了現代科技。

片語搭配

also leads to modern technology:lead to + 結果

lead to + 結果表示「導致、產生或使這個結果成為可能」。本句中,leads 與單數主詞 superposition 搭配;modern technology 是結果;also 表示這是在前一點之外補充的另一項結果。 這裡的 to 是介系詞,所以後面可以接名詞片語,如 lead to better results;也可以接 -ing 形式,如 lead to finding a solution。這裡的 lead to 不是指親自帶某人去某地。

練習

用 lead 補完整句子,使片語表示「導致這個結果」:A lack of sleep can ____ poor concentration.

查看答案

lead to

An electron near the nucleus of an atom

2:59

原子核附近的電子

exists in a spread-out wave-like orbit. 用詞

3:02

存在於一種分散的波狀軌道中。

用詞

spread-out wave-like orbit:兩個複合修飾語

在 spread-out wave-like orbit 中,spread-out 和 wave-like 都放在名詞 orbit 前並修飾它。spread-out 表示軌域分布在一定範圍內,wave-like 表示它具有波的特徵。 連字號把每組由多個字組成的描述變成一個精簡的修飾語。這兩個表達在這裡都不表示動作,而是把兩種性質濃縮到一個科學名詞片語中。

練習

哪一項說明正確解釋了 spread-out wave-like orbit 的結構?

  1. spread-out 和 wave-like 都修飾 orbit。
  2. Wave-like 修飾的是 nucleus,而不是 orbit。
  3. Spread-out 是這句話的主要動詞。
查看答案

spread-out 和 wave-like 都修飾 orbit。

Bring two atoms close together, 文法

3:04

將兩個原子靠近,

and the electrons don't need to choose just one atom,

3:06

電子就不需要只選擇一個原子,

but are shared between them. 片語搭配

3:10

而是由它們共享。

文法

Bring ..., and ...:用動作引出結果

這句話以祈使子句 Bring two atoms close together 開頭,接著由連接詞 and 引出結果子句。在這個結構中,第一部分提出條件或步驟,第二部分說明隨之發生的結果,也就是「Do X, and Y happens.」。 這裡的 Bring 是在設想情境發生變化,以便說明結果,並不一定是在命令觀眾真的去操作原子。

練習

用唯一適合的單字完成「祈使句 + and + 結果句」結構:Press the green button, ____ the machine will start.

查看答案

and

片語搭配

are shared between them:兩個原子之間的被動共享

在本句中,are shared 是被動結構:電子並不只屬於一個原子,而是由兩個原子共同擁有。between them 中的 them 指的就是這兩個原子。 可遷移的結構 be shared between A and B 表示同一事物由 A 和 B 共同使用、持有或分配。

練習

用正確的介系詞完成這個表示兩人共同承擔責任的句子:The responsibility is shared ____ Ava and Noah.

查看答案

between

This is how some chemical bonds form. 表達脈絡

3:11

這就是某些化學鍵形成的方式。

表達脈絡

This is how some chemical bonds form:把機制與結果連接起來

這裡的 This 回指剛剛說明的電子共享過程。how some chemical bonds form 說明這個過程所解釋的內容,也就是這些化學鍵形成的機制。 This is how + 主詞 + 動詞這個結構用來組織資訊:先說明一個過程,再用這個結構把該過程和它的結果連接起來。這裡的 how 引出對方式或機制的陳述,並不是在提問。

練習

用以 This 開頭的目標總結結構完成第二句:The fan pushes hot air outside. ____ the room stays cool.

查看答案

This is how

An electron in a molecule isn't on just atom A or atom B, 文法

3:13

分子中的電子並不只在原子A或原子B上,

but A + B.

3:18

而是在A + B上。

文法

isn't ... atom A or atom B, but A + B:否定二選一的理解

結構 isn't ... A or B, but ... 先否定「A 或 B 二選一」的理解。這裡的電子並非只限於原子 A 或只限於原子 B;but 後面的內容把這種理解改成兩個原子都參與的狀態。 A + B 是表示 A 和 B 共同參與的簡潔標記。在這句話中,加號表示組合,而不是要進行計算。

練習

哪一句否定了「二選一」的理解,並表示兩種性質都有貢獻?

  1. The material has strength, while flexibility is a separate topic.
  2. The material isn't based on just strength or flexibility, but on a combination of both.
  3. The material is based on either strength or flexibility, but never both.
查看答案

The material isn't based on just strength or flexibility, but on a combination of both.

As you add more atoms, 文法

3:20

當你加入更多原子時,

the electrons spread out more, 片語動詞

3:21

電子會進一步擴散,

shared between vast numbers of atoms at the same time.

3:23

同時被大量的原子共享。

文法

As you add more atoms:兩個同步發展的變化

在 As you add more atoms 中,as 表示「隨著這個過程推進」或「與它同步」,不是「作為」。這個子句先引出一個正在發展的變化:加入的原子愈來愈多。 主要子句給出與它連動的變化:電子分布得更廣。As + 變化,... + 變化 這個結構把兩個同步發展的趨勢組織在一起;它可以暗示兩者有關聯,但不會只把焦點放在單一原因上。

練習

哪一句用 as 表示兩個變化同步發展?

  1. As the crowd grew, the room became noisier.
  2. Lena used the empty box as a table.
  3. As a musician, Lena practices every day.
查看答案

As the crowd grew, the room became noisier.

片語動詞

spread out:分散到更大的區域

這裡的 spread out 表示「分散到更大的區域或範圍」。隨著原子增加,電子不再那麼集中在個別原子周圍,而是延伸到固體中更廣的範圍。 spread out 不帶受詞時,常描述一個群體變得沒那麼集中;它也可以描述某種分布擴展到許多可能結果。重點是分布範圍變廣,而不是把某種物質塗在表面上。

練習

哪一句中的 spread out 表示一個群體分散到更大的區域?

  1. The volunteers spread out across the park to search for the missing dog.
  2. The volunteers spread jam on the bread.
  3. The volunteers spread the map out on the table.
查看答案

The volunteers spread out across the park to search for the missing dog.

The electrons in a solid aren't bound to a particular atom, 文法

3:26

固體中的電子並不束縛於特定原子,

but shared among all of them,

3:30

而是被所有原子共享,

文法

aren't bound to ... but shared among ...:否定單一限制並說明真實狀態

not ... but ... 結構先否定一種描述,再用正確的描述取代它。這裡,aren't bound to a particular atom 表示每個電子並不局限於某一個原子;but shared among all of them 則說明電子分布在整個原子群體之中。 Bound 和 shared 都是被動形式,描述的是電子所處的狀態,而不是電子主動執行的動作。完整的對比可以理解為 are not bound ... but are shared ...;第二個 are 因為意思明確而省略。

練習

哪一句自然地表示資料並不局限於一台伺服器,而是分布在多台伺服器之間?

  1. The data is bound to reach one server before it is shared.
  2. The data is stored on one server and not shared with any others.
  3. The data isn't bound to one server but shared among several servers.
查看答案

The data isn't bound to one server but shared among several servers.

extending over a large range of space. 片語搭配

3:32

延伸到很大的空間範圍內。

片語搭配

extending over a large range of space:用 -ing 片語補充空間範圍

Extending over a large range of space 表示「橫跨很大一片區域」。在 extend over + 區域或範圍 這個結構中,over 引出某個事物涵蓋的空間大小。 這裡的 extending 是現在分詞,承接前文的描述,補充說明該狀態在空間上延伸多廣。它沒有獨立的主詞和帶有時態的動詞,因此這個字幕片段不是一個新的完整主句。

練習

使用 extending over 補充空間範圍:The storm formed a wide cloud band, ____ hundreds of miles.

查看答案

extending over

This gigantic superposition of states

3:34

這種巨大的狀態疊加

determines the ways electrons move through the material, 片語搭配

3:37

決定了電子在物質中移動的方式,

片語搭配

determines the ways electrons move through the material:決定電子的移動方式

determines the ways electrons move through the material 表示這種狀態疊加控制著電子如何在材料內部移動。ways 指移動的方式或模式,不是實體道路。 可套用的結構是 determine the way(s) + 主詞 + 動詞。electrons move through the material 構成修飾 ways 的子句,可以展開為 the ways in which electrons move through the material。這個結構常用來說明某個因素如何造成或控制一個系統的行為。

練習

用 determine the way 的正確形式完成句子:The shape of the nozzle ____ water flows through it.

查看答案

determines the way

whether it's a conductor or an insulator or a semiconductor. 文法

3:41

決定了它是導體、絕緣體還是半導體。

文法

whether it's A or B or C:列出可能的類別

whether 引出一組可能的分類:這種材料可能是導體、絕緣體或半導體。這不是直接問句,而是嵌入較大句子中的子句,用來補完整個陳述。嵌入式子句使用一般陳述語序,也就是 whether + 主詞 + 動詞,而不是疑問句語序。 or 用來分隔不同的可能性。可能性超過兩種時,可以繼續用 or 加入其他選項。

練習

哪一句在嵌入式子句中正確使用 whether 引出三種可能的分類?

  1. The test shows whether the sample a conductor, an insulator, or a semiconductor.
  2. The test shows whether the sample is a conductor, an insulator, or a semiconductor.
  3. The test shows whether is the sample a conductor, an insulator, or a semiconductor.
查看答案

The test shows whether the sample is a conductor, an insulator, or a semiconductor.

Understanding how electrons are shared among atoms

3:44

了解電子如何在原子間共享,

allows us to precisely control the properties of semiconductor materials like silicon. 講解

3:48

使我們能夠精確控制矽等半導體材料的特性。

文法

allows us to precisely control:使一個動作成為可能

allow + 受詞 + to do 表示某個條件、工具或知識使一個動作成為可能。在本句中,Understanding how electrons are shared among atoms 是原因,us 指獲得這項能力的人,to precisely control 是能夠完成的動作。這裡表達的是讓某件事成為可能,而不是給予許可。 precisely 修飾 control,表示能夠非常精確地進行控制。這個結構可以整理為 X allows someone to do Y。

練習

使用 allow + us + to 結構完成句子:The new software ____ compare the two maps quickly.

查看答案

allows us to

用詞

semiconductor materials like silicon:silicon,而非 silicone

名詞片語 semiconductor materials 指電學性質可以受到控制、用於電子技術的材料。在 like silicon 中,like 表示「例如」,因此 silicon 是這類材料的一個例子。 這裡的 silicon 是化學元素「矽」,許多電子裝置和電腦晶片都以它作為基礎材料。

練習

聽英文句子並選出你聽到的內容。請特別注意 silicon 的字尾。

  1. Silicone is widely used in computer chips.
  2. Silicon is widely used in computer chips.
查看答案

Silicon is widely used in computer chips.

Combining different semiconductors in the right way 文法

3:52

以正確的方式組合不同的半導體,

allows us to make transistors on a tiny scale, 片語搭配

3:55

使我們能夠在極小的尺度上製造電晶體,

文法

Combining ... allows us to ...:連接方法與結果

Combining different semiconductors in the right way 是動名詞片語,整個片語擔任主詞,表示目前討論的方法,而不是接在前一句之後的附帶動作。 單數動詞 allows 把這個方法和它所帶來的可能結果連接起來,形成 Doing X allows us to do Y。這裡的結果是以非常小的尺度製造電晶體。

練習

使用 combine 的 -ing 形式和片語 allows us to,完成表示「方法帶來結果」的結構:____ the two data sets ____ find missing records.

查看答案

Combining · allows us to

millions on a single computer chip.

3:58

在單個電腦晶片上製造數百萬個。

片語搭配

on a tiny scale:描述極小尺寸

片語 on a tiny scale 表示「處於非常小的物理尺寸或層級」。這裡它說明電晶體可以做得極小,因此一片晶片上能容納數百萬個。 結構 on a ... scale 用來描述活動或事物的大小、規模或範圍:on a large scale 表示「大規模地」,on a global scale 表示「在全球範圍內」。在這種用法中,scale 指尺寸或範圍的層級,不是秤重工具。

練習

哪一句中的 on a ... scale 描述的是非常小的物理尺寸?

  1. The components are weighed on a laboratory scale.
  2. The components are manufactured on a microscopic scale.
  3. The components are manufactured on a massive scale.
查看答案

The components are manufactured on a microscopic scale.

Those chips and their spread-out electrons

4:01

這些晶片及其擴散的電子

power the computer you're using to watch this video. 用詞

4:04

驅動著你用來觀看此影片的電腦。

用詞

power the computer:power 作動詞

這裡的 power 是及物動詞,不是表示「力量」或「電力」的名詞。它表示「提供讓設備或系統運作所需的能量或關鍵條件」。在這句話中,正是那些晶片和電子讓電腦運作。 可以套用的結構是 X powers Y:X 是驅動 Y 的來源或機制,Y 是運作的設備或系統。you're using to watch this video 只是用來說明具體指的是哪一台電腦。

練習

哪一句中的 power 是動詞,表示「提供讓設備運作的能量」?

  1. A timer turns on the lights at sunset.
  2. A charger charges the backup battery.
  3. Solar panels power the lights in the building.
查看答案

Solar panels power the lights in the building.

An old joke says that 表達脈絡

4:07

有個老笑話說,

the internet exists to allow the sharing of cat videos.

4:08

網際網路的存在是為了分享貓的影片。

表達脈絡

An old joke says:引入熟悉的幽默說法

An old joke says 會引出說話者當作大家熟悉的幽默說法來講的內容。這裡的 says 是在轉述笑話的內容,並不是說笑話真的會說話;old 表示這個笑話流傳已久,但不保證能找到確切版本、作者或出處。 作為組織話語的手段,這個開頭會暫時讓語氣輕鬆一些,接著再回到主要觀點。

練習

An old joke says 在這個句子中有什麼作用?

  1. 它證明這個說法是科學事實。
  2. 它引入一個熟悉的幽默說法,但不聲稱有可查證的出處。
  3. 它指出引文的確切作者和標題。
查看答案

它引入一個熟悉的幽默說法,但不聲稱有可查證的出處。

At a very deep level, though, 表達脈絡

4:11

但在非常深刻的層面上,

the internet owes its existence 片語搭配

4:13

網際網路的存在要歸功於

to an Austrian physicist and his imaginary cat.

4:15

一位奧地利物理學家和他那隻想像中的貓。

表達脈絡

At a very deep level, though:轉向更深層的解釋

At a very deep level 改變了解釋的層次。這裡的 deep 是抽象含義:說話者越過表面的笑話,轉向背後的科學基礎,而不是在描述一個物理位置。 Though 表示與前面笑話的轉折。它放在開頭的框架中,讓話語順暢地回到嚴肅的主要觀點。

練習

At a very deep level, though 在這裡完成了什麼轉折?

  1. 它表示網際網路在物理位置上位於很深的地底。
  2. 它從表面的笑話轉向背後的科學解釋。
  3. 它在相同的解釋層次上繼續這個笑話。
查看答案

它從表面的笑話轉向背後的科學解釋。

片語搭配

A owes its existence to B:把 A 的存在歸因於 B

結構 A owes its existence to B 表示「B 是 A 得以存在的關鍵原因」。這裡的 owe 不是「欠錢」,而是表達一種較強的因果歸因。 在本句中,the internet 是 A,the Austrian physicist and his imaginary cat 被說成 B。its 指回 A,to 則引出那個被認為讓 A 成為可能的人物、發現、條件或事件。

練習

請用正確形式的 owe its existence to 完成句子:The coastal town ____ the natural harbor that protected early ships.

查看答案

owes its existence to