3日人奪物理獎 提出不完美對稱理論 啟發粒子物理界

諾貝爾物理獎獎章

日本物理學者再次奪下諾貝爾物理獎。繼6年前小柴昌俊之後,日裔美籍學者南部陽一郎、日本京都大學名譽教授益川敏英與高能加速器研究機構名譽教授小林誠兩組物理學家,分別因發現「自發破缺對稱」機制,及發現破缺對稱起源的「小林?益川理論」,成為2008年諾貝爾物理獎得主。

2008諾貝爾獎
出生日本的南部陽一郎自1952年移居美國,現年87歲的他早在1960年,就提出基本粒子物理的自發破缺對稱(spontaneous broken symmetry)理論,指在極小的基本粒子世界,對稱性會自然失去,成了粒子物理「標準模型」(Standard Model)的基礎。

可助探討宇宙演化
64歲的小林誠和68歲益川敏英,對於破缺對稱的研究不同於南部的研究。他們在1964年的實驗,發現破缺對稱早在宇宙形成之初就存於自然界。他們在 1973年提出,若構成物質最基本的夸克(quark)有6種(3代)的話,可以說明自發破缺對稱理論。當第6種夸克「頂夸克」在1995年被發現後,印證了他們的理論。
日本《產經新聞》報導,同為名古屋大學物理系校友的兩人,進入京都大學理學院當助理後,討論一起做些有趣研究,他們選定與宇宙和物質根源有關的CP對稱破缺謎團為題。起初他們設想以4種夸克說明對稱性的破壞,但無法成功,直到有天益川洗完澡後,突然靈光乍現,何不以6種夸克來試試,著名的小林.益川理論就此誕生。
南部可獲1000萬瑞典幣(約4521萬台幣)獎金的一半,另一半由益川和小林平分。益川在記者會說:「最高興的是南部教授得獎,至於我自己,沒什麼了不起。」他稱有想過,「如果會得獎的話,應該是今年吧」。小林則說,「對於研究者而言是最大的獎,是件大事呀!」
台灣大學物理系主任熊怡說,南部陽一郎的貢獻就是「告訴粒子物理界,有些對稱不完美」,此理論可用來探討宇宙起始與演化,如相碰會消失的物質與反物質即不是對稱出現,人類世界才沒被消滅。台大物理系教授高湧泉說,南部的理論解釋了質子、中子如何獲得質量的相關問題。

強子對撞延續研究
熊怡說,小林誠與益川敏英則將數學模型應用在物理學,算出最少要3個以上夸克(比組成物質的質子、中子更小的粒子),才會發生不對稱。此說法原不受重視與信任,但隨著更多研究,如丁肇中發現第二個夸克J粒子而獲諾貝爾物理獎,逐漸證明此理論。由歐洲粒子物理研究中心主導的大型強子對撞機,就是延續這理論的研究。
熊怡說,他曾在美國遇過南部陽一郎,是很和藹可親、幽默的老人,寫過非常多專書,物理界普遍應用南部解釋對稱性自發破缺的例子:圓桌坐滿人,桌上擺杯子,一人拿起右手邊杯子,別人也須拿右邊的,否則就會拿錯。南部以此解釋為何高能物理中,磁場或電場都會朝同一方向。
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夸克是什麼?
夸 克(quark)是物質最基本的粒子。由美國物理學家蓋爾曼(Murray Gell-Mann)於1963年提出。他的理論是,數以百計的中子、質子等已知粒子,是由3種基本粒子結合而成,他將這3種粒子命名為「夸克」。

諾貝爾物理獎得主小檔案

南部陽一郎

南部陽一郎
年齡:87歲
國籍:美國
現職:芝加哥大學名譽教授

小林誠

小林誠
年齡:64歲
國籍:日本
現職:筑波高能加速器研究機構名譽教授

益川敏英

益川敏英
年齡:68歲
國籍:日本
現職:京都大學基礎物理學研究所名譽教授

生活中的自發破缺對稱
以筆尖立於桌面的鉛筆,若呈現完美對稱,其來自所有方向的能量應都相等。但鉛筆終究會倒下,此時對稱就被破壞。換句話說,鉛筆倒下後達到較穩定的狀態。
資料來源:諾貝爾基金會網站

近3年諾貝爾物理獎名單
2007年 德國古恩貝格 法國費爾
不約而同發現「巨磁阻」現象,iPod和超迷你筆記型電腦,都是研究的間接產物。
2006年 美國麥瑟、史穆特
透過美航太總署的科學衛星「宇宙背景探測者」,測得宇宙微波背景輻射溫度,支持宇宙生成的「大爆炸」論。
2005年 美國葛拉伯:突破光學同調量子理論,提出用量子力學解釋光學現象理論。
美國霍爾和德國杭許:研發「飛秒光梳」術,可用來比較測出光頻。
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这篇文章有英文版的吗?

引用第1楼工藤紫樱于2008-10-10 00:42发表的 :
这篇文章有英文版的吗?

找英文报纸可能有。。。