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證實「上帝粒子」 台灣團隊也有功

自由時報/ 2013.10.09 00:00
〔自由時報記者湯佳玲/台北報導〕今年諾貝爾物理學獎頒發給提出「希格斯粒子」的兩位學者,台灣團隊在證實發現希格斯粒子的過程中,參與歐洲核子研究組織(CERN)的大強子對撞器研究計畫,幫助建造偵測器與分析巨量數據,也算有功。

參與大強子對撞器研究計畫

中研院物理所副研究員林誠謙是得主希格斯的學生,對於老師獲獎感到十分高興;中央大學物理系特聘教授張元翰則對兩位得主的「先見之明」直表「實至名歸」。參與大強子對撞器計畫的林誠謙表示,發現希格斯粒子有三個元素,分別是加速器、偵測器與網格計算,台灣的中研院、台大與中央大學團隊參與偵測器建造與網格計算分析部分;尤其台灣巨量資料傳輸的能力,協助分析將近十分之一的數據。

宇宙早期形成時,所有粒子都沒有質量,與希格斯粒子交互作用後才被賦予質量,所以找到希格斯粒子,便可解釋質量的起源。物質世界組成的粒子物理「標準模型」裡,只差希格斯粒子還未找到,因為希格斯粒子產生的機率非常低,必須在能量很高並且大量數據分析下才能發現。

直到歐洲核子研究組織在瑞士與法國交界地底下一百公尺處,建造造價超過三千億台幣、人類史上最大、最複雜的實驗儀器大強子對撞器後,模擬宇宙大爆炸瞬間,終於在去年「撈」到希格斯粒子,證明它確實存在,外界以「上帝的粒子」稱呼這個關鍵元素。

科學家將兩束質子或鉛離子加速至接近光速,使其迎面對撞,以四座偵測器探測對撞所產生的新粒子,再經由計算、追蹤這些粒子的軌跡、找出它們的特性,重建宇宙大爆炸後的宇宙現場。

中研院林誠謙是希格斯的學生

林誠謙說,原本在二○一○年要邀請希格斯來中研院演講,但因希格斯已八十高齡,長途旅行不太方便而作罷,但師生情誼很好,至今每年新年還會收到希格斯寄來的手寫賀卡。他也透露,希格斯未受重視前,曾被學校同仁不太禮貌地對待過,雖然希格斯不是那種上課舌粲蓮花、活潑生動的講者,但他「學問很飽」,學生有問題去找他,常常能一語道破。

林誠謙說,今年諾貝爾物理學獎得主的貢獻,在於理解基本粒子如何獲得質量,「重要性就像是從前發現電子的角色一樣。」張元翰則認為,兩人能夠得獎,在於長久搜尋、相信存在的粒子終於被證實找到,讓科學家對自然界理解的原理跨進一大步。而這種對高能物理最前緣、最基礎研究的邁進理解,就是他們最大的貢獻。

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