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破解反物质之谜 台大当推手

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【大纪元8月21日讯】〔自由时报记者郭怡君╱台北报导〕台大物理系参加日本高能物理大规模国际合作“B介子实验研究计划(Belle)”又有新突破,继三年前首度确认B介子系统具有间接的物质与反物质不对称性后,今年更量测到B介子系统具“直接”不对称性,此发现为解释基本粒子作用力的“标准模型”提供进一步验证,后续研究将有助解开宇宙反物质之谜。

反物质顾名思义,跟我们熟知的物质外表看来一模一样,只是物理性质全部相反,例如物质世界的电子带负电,反物质世界的电子却带正电,而B介子系统便是“B介子和反B介子”的合称。

科学家相信宇宙是历经一场大爆炸而诞生,诞生初期应产生数量相同的物质与反物质,但目前在自然界中从未观测到反物质的存在,究竟是理论有缺陷或有未知的作用机制,国际高能物理界十多年来投入上百亿台币建造能产生基本粒子的巨型加速器,只求破解居中奥秘,Belle计划便是其中之一。

台大物理系教授侯维恕说,台湾参加以日本为首、共三百多位物理学家组成的Belle已满十年,今年Belle对外发表年度最大成果之一,便是由台大物理系博士生赵元和张宝棣教授所完成的B介子系统具直接不对称性的验证(物理界称为电荷宇称不守恒,简称CP破坏),今年高能物理大会Belle发表的廿三个口头报告,台湾就占五个名额,还有三、四个是由其他成员报告台大团队的成果。

侯维恕指出,经赵元和张宝棣仔细分析两亿七千四百万对B介子系统,从中挑出两千一百多个事例,发现B介子和反B介子的衰变模式确实不同,可说“99.99%”确定量测到直接CP破坏,推翻了三十多年前提出的“超弱作用”模型,再度验证“标准理论”在基本粒子作用力的预测才是正确的。

中央大学物理系教授张元翰指出,一九六四年两位科学家首度藉由“K介子系统”证实物质与反物质具不对称性,为解开宇宙反物质之谜提供一道曙光,因而荣获一九八○年诺贝尔物理奖。

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