「上帝粒子」

觀察到新粒子 可揭宇宙源起之謎

2012年07月05日  

ERN讓兩束質子以高速對撞，從新粒子當中尋找「上帝粒子」的蹤跡。法新社

【陳怡妏、陳威廷╱綜合報導】物理學家花了近半世紀苦苦追尋形成宇宙的要素「上帝粒子」希格斯粒子（Higgs boson），昨天終於宣布他們觀察到一種新的次原子粒子「符合追尋已久的希格斯粒子」，締造人類了解大自然的里程碑，但仍需要進行更大規模的研究，才能揭開更多宇宙形成之謎。

CERN的CMS（緊湊緲子螺管探測器）
測得符合「上帝粒子」的次原子。歐新社

中央大學物理學系助理教授郭家銘解釋，科學界認為宇宙形成的瞬間，所有粒子都沒有質量，是希格斯粒子與其他粒子交互作用後，才讓粒子變成有質量，希格斯粒子是物質質量的來源，因此也被稱為「上帝粒子」。

提出上帝粒子理論的英國物理學家
希格斯，昨出席CERN的記者會。
美聯社

解釋物質質量來源

瑞士日內瓦的歐洲共同加速器中心（CERN）科學家表示，這個新的次原子粒子，質量約為125GeV（10億電子伏特）」，且兩個各自進行研究的實驗室都獲得同樣結果，僅0.00006%的機率可能出錯，全場科學家爆出如雷掌聲。
現行粒子物理學的「標準模型」理論，認為宇宙萬物由62種基本粒子組成，但過去發現的61種粒子都無法解釋粒子質量從何而來，科學家相信尚未被發現的第62種粒子，就是物質質量之源，促成宇宙形成，它被命名為希格斯粒子，又稱為「上帝粒子」。 

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找特性重建大爆炸

CERN為了尋找上帝粒子，在超大型地底實驗室利用大強子對撞機（Large Hadron Collider，LHC）讓兩束質子或鉛離子加速到接近光速，讓它們迎面對撞，再用4座偵測器探測對撞產生的新粒子。科學家再計算、追蹤這些粒子的軌跡，找出它們的特性，重建137億年前「大爆炸」（Big Bang）後的宇宙現場。
科學界相信，發現「上帝粒子」將可解釋到現存物質的質量來源，若「上帝粒子」不存在，就意味標準模型理論站不住腳，一切都得重來。提出上帝粒子理論的英國物理學家希格斯（Peter Higgs），在得知學界離發現上帝粒子更進一步後十分開心，他說：「我從沒想到能在有生之年見證這個時刻。」 

台灣負責物理分析

由國科會經費支持的台灣大學與中央大學實驗高能物理團隊，也加入歐洲粒子物理研究中心的大強子對撞機計劃，參與其中的CMS（Compact Muon Solenoid，緊湊緲子螺管探測器）實驗，至今邁入第13年。
大強子對撞機號稱基礎物理研究史上規模最大、最複雜的實驗儀器，造價超過台幣3000億元。台灣團隊主要負責物理分析，將持續驗證目前找到的新粒子，是否就能證明希格斯粒子存在，並進一步分析該粒子的特性。大強子對撞機台灣區研究計劃總主持人、中央研究院院士李世昌昨說，近日看到的新粒子，仍無法確認是否為希格斯粒子，還需持續驗證，預計到年底會有較明確的結果出來。 

「上帝粒子」希格斯粒子Q&A

Q.什麼是希格斯粒子？
物理學理論「標準模型」中最後一種未獲證實的粒子，咸認它在大爆炸後結合其他粒子產生質量，形成宇宙。
Q.為什麼叫做希格斯粒子？
英國物理學家希格斯（Peter Higgs）等6名學者，在1964年首度提出關於這種粒子的理論，因此得名。
Q.為什麼又稱上帝粒子？
1988年諾貝爾物理獎得主萊德曼因一直找不到這種粒子，氣得在新書草稿中稱之為「該死的粒子」（Goddamn Particle），但出版商改成「上帝粒子」。
資料來源：綜合外電 

原始連結：蘋果日報
http://www.appledaily.com.tw/appledaily/article/international/20120705/34346608

資料準備人：Elaine / 士林文昌國小