质子变小了 台湾研究登上Nature期刊

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【大纪元7月12日讯】(大纪元记者宋碧龙台湾台北报导)几个世代以来在物理学家梦想名单中的实验已经被实现了,清华大学物理系副教授刘怡维研究团队发现,构成肉眼所见宇宙的基本物质“质子”,比原先预期小了4%;这项对全球物理界投下震撼弹的突破性研究成果,登上Nature期刊封面,成为当期的封面故事。

国科会与清华大学今下午发表“质子其实没有那么大”,这项成果是由清大副教授刘怡维的研究团队和来自三大洲的32位顶尖科学家合作,花费10年时间,将研究出的成果发表。

将改变教科书

研究团队经过漫长并仔细的数据分析,比过去更精确10倍的质子的半径数值被推导出,为0.84184飞米(1飞米=0.000 000 000 000 001米),明显与现今的公认值0.8768飞米不同,科学家们仍在讨论差异存在的可能原因。

刘怡维指出,现在所测出的数据,未来5年内没有人可以打破这项纪录。质子虽然小了4%,但将对百年来建立的物理学在系统和架构上影响巨大,也让全球的物理学家开始重新认识外,还将改变现在大学一年级以上的相关物理学教科书,整个物理界将改观。

新物理诞生!

他还说,未来这会是物理学中有待解决最重要的问题之一。重新检讨中有几种可能,可能是“量子电动力学”错了,也有可能是电子-质子,或渺子-质子间有未知的交互作用,而且还可能发展出极小尺度下的“新物理”。

刘怡维补充,这项发现挑战当前已被精确地检验过的光与物质基本理论正确性─即量子电动力学(QED);或将改变目前最精确的基本物理常数─雷德堡常数。

新物理的影响

刘副教授表示,2005年诺贝尔奖得奖人T.W.Hansch(德国教授)曾寄一封信给他,信里谈到一个笑话,如果质子缩小4%,相等小了8%质子的截面积,会使得在瑞士花费30亿欧元所建大型质子对撞机(利用质子互相对撞的机器),在碰撞概率就小了8%,也造成了2亿4千万欧元的损失,明显可以知道在经济上的影响。

他还表示,目前这项发现虽对现今生活没有影响,但将来发展出新物理时可能将改变工程、飞行..等,再放大看将影响宇宙中星球与星球间的光波位置的测定,也让人类的知识发展更进一步,将来的改变难以预测。 (http://www.dajiyuan.com)

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