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「上帝粒子」揭質量來源 雙傑奪物理獎

2013年10月09日

比利時科學家恩格勒與英國科學家希格斯昨雙雙獲頒諾貝爾物理獎。歐新社

2013 諾貝爾獎
【綜合報導】「終於來了！」2013年諾貝爾物理學獎得主昨揭曉，一如各界預測，由提出「上帝粒子」理論的學者，英國物理學家希格斯（Peter Higgs）及比利時學者恩格勒（Francois Englert）共同拿下。他們的理論解釋了形成宇宙的所有物質質量來源，得獎眾望所歸。

瑞典皇家科學院昨宣布，「今年獎項頒發給帶來所有改變的小東西」，以表揚2名學者「提出的理論機制，促成人類了解質量亞原子粒子的來源，而此理論最近也獲歐洲核子研究中心（CERN）團隊的大強子對撞機（Large Hadron Collider，LHC）實驗證實確實存在」。2人將共享約3690萬元台幣獎金。昨公布儀式罕見延後1小時，但未說明原因；英《獨立報》指，有可能是評審委員會仍在討論是否把第3名學者或CERN列入獲獎名單。

根據電腦模擬圖，兩道高能量質子對撞（紅線）後，產生無數粒子（黃線），再從中尋找希格斯玻色子產生瞬間。美聯社

曾遭譏無希望

「上帝粒子」全名為「希格斯玻色子」（Higgs boson），由希格斯等6名學者，在1964年先後提出理論，但以希格斯的姓氏最簡潔好記，因此取用。諷刺的是，希格斯最初提出理論時被譏為「毫無希望的實驗家」，其研究更被批評「與粒子物理完全無關係」，如今卻獲得殊榮。其實最率先提出此理論的是恩格勒與其拍檔布魯特（Robert Brout），可惜布魯特2011年逝世，未能跟他一起獲獎。

去年實驗發現

2 學者的理論解釋「物質為什麼有質量？」這個最根本的問題。希格斯玻色子是一種亞原子粒子，現行粒子物理學的「標準模型」理論，認為它是所有物質的質量之源，是促成宇宙形成的重要粒子。宇宙某些基礎粒子沒有質量，因為與希格斯場之間交互作用而獲得質量。質量造成引力，使粒子結合，造就今天的萬物。
但希格斯玻色子當時只屬理論推測，若能尋找到就能填補解釋大自然最深層結構理論失落的一塊拼圖，但它極難製造出來，出現後又稍瞬即逝，因此CERN花了約 2935億元台幣，在瑞士和法國邊境地下27公里處打造「大強子對撞機」，將粒子加速對撞製造出「小型宇宙大爆炸」，從中產生許多粒子，並於去年7月宣布發現「上帝粒子」蹤跡。

交互產生質量

台灣中央研究院物理研究所副研究員林誠謙昨說，他從1979至1984年跟隨希格斯做研究，應是希格斯在亞洲唯一的學生，直到現在每年還會收到希格斯的賀年卡。
林誠謙說，希格斯認為真空狀態時，希格斯玻色子會比其他粒子優先出現，因為其優先和獨特，各界常用「上帝粒子」來稱呼。

林指出，希格斯玻色子出現時，後來「蹦出」的其他粒子和它產生交互作用，便帶有質量；這些粒子組成我們身邊的物質，所以希格斯粒子是物質質量的根源。

2013諾貝爾物理學獎得主小檔案

◆恩格勒 80歲 Francois Englert
國籍：比利時
學歷：布魯塞爾自由大學物理學博士
國籍：比利時布魯塞爾自由大學榮譽退休教授
◆希格斯 84歲 Peter Higgs
國籍：英國
學歷：倫敦國王學院物理學博士
國籍：英國愛丁堡大學榮譽退休教授
資料來源：綜合外電

粒子如何獲得質量示意圖

1.希格斯場就像一個派對場所，當粒子貴賓（戴皇冠者）進場時，其他客人都被吸引而靠近。

2.粒子貴賓等人因而移動速度變慢；也就是說他們取得了質量。粒子吸附的希格斯玻色子愈多，質量就愈大。

資料來源：CNN