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發現「上帝粒子」助解宇宙起源之謎  

2012-07-05 23:52:34|  分类: 探索 |  标签: |举报 |字号 订阅

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尋覓45年 發現「上帝粒子」
科學界里程碑 助解宇宙起源之謎

歐洲核子研究中心(CERN)宣布發現新粒子,與有「上帝粒子」之稱的希格斯玻色子(Higgs boson)一致,意味這個科學家尋覓45年,被譽為宇宙起源理論最後一塊拼圖的粒子,或終於確定存在,有助人類解開宇宙之謎。

 

新粒子 與希格斯玻色子脗合

CERN發言人Joe Incandela指研究中發現新粒子,與希格斯玻色子的特徵脗合,是目前發現最重的玻色子;雖然只是初步結果,但認為數據非常強而穩固,準確度達4.9σ(sigma,為統計學上的標準差),即只有百萬分之一機會錯誤。

新發現有助解答「物質如何形成」這個百萬年的難題。在粒子物理學中,希格斯玻色子是假想中一種帶質量的基本粒子,被認為是構成宇宙的最基本組成要件,故俗稱「上帝粒子」。

它是唯一未被證實存在的粒子,其存在有助解釋物質為何有質量,是科學界新的里程碑。

 

力場粒子獲質量 凝聚星系

希格斯玻色子由英國物理學家希格斯(Peter Higgs)1964年提出。根據標準模型,137.5億年前宇宙大爆炸後,大量殘骸亂飛,創造出無形的力場,而希格斯玻色子正是力場重要粒子,大部分通過力場的粒子得到了質量,凝聚成星系、恒星和行星,最終孕育生命。

現年83歲的希格斯對結果興奮,聽到消息時不禁拭淚,形容自己從未想過有生之年會發生如此難以置信的事情,要與家人開香檳好好慶祝。

不過,科學家目前仍說不上完全確認新粒子就是希格斯玻色子,它可以是希格斯理論的變化,或是全新的亞原子粒子,若屬實的話,將顛覆整個物質的基本結構。

科學家認為這兩個可能性亦令人興奮,英國物理研究所研究員Peter Knight相信,科學家還需要學習更多知識,目前物理學界對粒子所知不多,現在正是研究的新起點。

 

科學家僅可觀察 宇宙4%物質

CERN物理學家Yves Sirois亦同意,認為新發現有可能是希格斯玻色子,亦可能是更大的粒子,或為物理學提供標準模型以外的新理論。

目前科學家只可觀察宇宙中僅4%的物質,其餘96%仍然未明。

新粒子的存在不但可助科學家了解銀河如何成形,亦為探索物理學其他範疇打開大門,例如研究望遠鏡也偵測不到的超級粒子或暗物質。

為尋找「上帝粒子」,CERN在法國與瑞士邊界地底,耗105億美元建造「大型強子對撞機」,為世界上最強而有力的粒子加速器。

2008年起進行實驗,將兩束質子束以近光速的速度對撞,模仿宇宙大爆炸的條件,從而觀察粒子的情況。

 

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撰文:曾雅雯

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