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揭開微中子質量之謎 挑戰標準模型理論

中央社/ 2015.10.06 00:00
(中央社斯德哥爾摩6日綜合外電報導)日本學者(木尾)田隆章和加拿大學者麥唐納今天因解開微中子的秘密,共享諾貝爾物理學獎。瑞典皇家科學院說,這些發現向現行粒子物理學的「標準模型」理論拋出挑戰。

「標準模型」(Standard Model)理論解釋宇宙間粒子和力量如何互動的概念。

瑞典皇家科學院(Royal Swedish Academy of Sciences)說,兩人的研究有助確認微中子具有質量。

科學院還說:「這項發現改變了我們對物質最內部活動的了解,而這對我們對宇宙的看法可能關係重大。」

微中子是輕量的中性粒子,可由核反應產生,例如太陽產生陽光的過程。

微中子是僅次於光子的宇宙中數量第2多粒子,科學家1930年就初步提出存在微中子粒子,但到了1950年代才獲得證實,當時核反應爐已開始製造粒子束。

而主流理論宣稱微中子不具有質量,然而(木尾)田隆章和麥唐納率領的團隊實驗,分別證實這並非事實。

他們發現,太陽活動發射出大量電子微中子,「振盪」轉變成渺子微中子(muon neutrino)和濤子微中子(tau neutrino)。

根據量子物理學的規則,只有在微中子具有質量的情況下,微中子才能轉變成另1種類型的微中子。

諾貝爾委員會說:「這對粒子物理學和我們對宇宙的瞭解,有著開創性的重要性。」

委員會還說:「這些實驗首度揭露標準模型存在著顯而易見的瑕疵。愈來愈明顯的是,標準模型理論已無法成為解釋宇宙基本構成和運作方式的完整理論。」

為了更加瞭解這些難以理解的粒子,全球各地正在進行密集的研究。

評審委員會說:「揭開它們最深處秘密的新發現,料將改變我們當前對宇宙歷史、結構和未來命運的瞭解。」

微中子是宇宙中數量第2多的粒子,每秒鐘有數兆個微中子穿過人體,但科學家對它們的本質不甚瞭解。

諾貝爾委員會成員、斯德哥爾摩大學(Stockholm University)物理教授艾斯曼(Barbro Asman)告訴路透社:「這項發現將改變物理學相關書籍,因此確實是重大發現。」(譯者:中央社劉文瑜)1041006

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