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質子變小了 台灣研究登上Nature期刊

清華大學物理系副教授劉怡維研究團隊發現,構成肉眼所見宇宙的基本物質「質子」,比原先預期小了 4%;這項對全球物理界投下震撼彈的突破性研究成果,登上 Nature 期刊封面,成為當期的封面故事。(攝影:宋碧龍/大紀元)

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【大紀元7月12日訊】(大紀元記者宋碧龍台灣台北報導)幾個世代以來在物理學家夢想名單中的實驗已經被實現了,清華大學物理系副教授劉怡維研究團隊發現,構成肉眼所見宇宙的基本物質「質子」,比原先預期小了4%;這項對全球物理界投下震撼彈的突破性研究成果,登上Nature期刊封面,成為當期的封面故事。

國科會與清華大學今下午發表「質子其實沒有那麼大」,這項成果是由清大副教授劉怡維的研究團隊和來自三大洲的32位頂尖科學家合作,花費10年時間,將研究出的成果發表。

將改變教科書

研究團隊經過漫長並仔細的數據分析,比過去更精確10倍的質子的半徑數值被推導出,為0.84184飛米(1飛米=0.000 000 000 000 001米),明顯與現今的公認值0.8768飛米不同,科學家們仍在討論差異存在的可能原因。

劉怡維指出,現在所測出的數據,未來5年內沒有人可以打破這項紀錄。質子雖然小了4%,但將對百年來建立的物理學在系統和架構上影響巨大,也讓全球的物理學家開始重新認識外,還將改變現在大學一年級以上的相關物理學教科書,整個物理界將改觀。

新物理誕生!

他還說,未來這會是物理學中有待解決最重要的問題之一。重新檢討中有幾種可能,可能是「量子電動力學」錯了,也有可能是電子-質子,或渺子-質子間有未知的交互作用,而且還可能發展出極小尺度下的「新物理」。

劉怡維補充,這項發現挑戰當前已被精確地檢驗過的光與物質基本理論正確性─即量子電動力學(QED);或將改變目前最精確的基本物理常數─雷德堡常數。

新物理的影響

劉副教授表示,2005年諾貝爾獎得獎人T.W.Hansch(德國教授)曾寄一封信給他,信裡談到一個笑話,如果質子縮小4%,相等小了8%質子的截面積,會使得在瑞士花費30億歐元所建大型質子對撞機(利用質子互相對撞的機器),在碰撞機率就小了8%,也造成了2億4千萬歐元的損失,明顯可以知道在經濟上的影響。

他還表示,目前這項發現雖對現今生活沒有影響,但將來發展出新物理時可能將改變工程、飛行..等,再放大看將影響宇宙中星球與星球間的光波位置的測定,也讓人類的知識發展更進一步,將來的改變難以預測。 (http://www.dajiyuan.com)

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2010-07-12 7:59 PM
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