證實上帝粒子(Higgs boson)存在台灣團隊有功
中國時報李宗祐/台北報導 2013年10月09日
「緊湊緲子螺管探測器」(CMS)實驗,是找尋希格斯波色子的關鍵。(美聯社)
CMS實驗,顯示2束質子對撞後產生的帶電粒子往外飛散。(法新社)
CMS實驗,顯示2束鉛離子對撞後產生的帶電粒子軌跡。(美聯社)
歐洲粒子物理研究中心的「大強子對撞機」計畫中的「超導環場探測器」(ATLAS),是探測希格斯玻色子的另個關鍵實驗。由於計畫延遲,(ATLAS)於2008年9月10日才有首個粒子束的事例。(美聯社)
歐洲粒子物理研究中心(CERN)的大強子對撞機(LHC)
歐洲粒子物理研究中心(CERN)跨國研究團隊去年利用大強子對撞機(LHC)實驗觀測,發現「上帝粒子」希格斯粒子(Higgs boson)存在證據,成為英國物理學家希格斯(Peter Higgs)和比利時學者恩格勒(François Englert)獲得諾貝爾物理獎的重要關鍵。台灣研究團隊也在這項關鍵性實驗扮演重要角色,並參與發現希格斯粒子的兩項探測器研製計畫。
參與探測器研製
中央研究院物理研究所副研究員林誠謙強調,LHC、緊湊緲子螺管探測器(CMS)和超導環場探測器(ATLAS),以及網格計算中心,是歐洲粒子物理研究中心發現希格斯粒子存在的三大要素,台灣研究團隊除了參與CMS和ATLAS研製以外,也負責營運亞洲網格計算中心。LHC質子束以接近光速的高速碰撞後,產生的粒子觀測資料,「有10%是在我們這裡分析」,台灣在對證實希格斯粒子存在,確實有相當的貢獻。
中央大學物理系特聘教授張元翰表示,台灣研究團隊由中研院、中央大學和台灣大學共同組成,經由LHC計畫證實希格斯粒子存在,成為英國與比利時兩位科學家獲得諾貝爾物理獎的關鍵證據,「理論部分,我們不敢居功,但在驗證實驗方面,我們當然有貢獻,而且是與有榮焉!」
張元翰指出,台灣在證實希格斯粒子存在的關鍵性研究上,最大的貢獻是發現希格斯粒子變成兩種光子的兩個「黃金通道」;並透過CMS,觀測到質量約1250億電子伏特、過去從未被發現過的新粒子訊號,成為希格斯粒子存在的重要證據。
觀測新粒子訊號
台灣研究團隊是在國科會與中研院的支持下,從2000年開始參與LHC計畫。林誠謙形容,LHC透過網格計算中心從歐洲傳送到位於中研院的亞洲網格計算中心,每秒高達100億位元,要在這麼多資料裡面找到希格斯粒子存在的證據,就是大海撈針,但CERN主導的跨國研究團隊經過多年努力,還是完成這項跨世紀的科學挑戰。
中央社/布魯塞爾8日電
台灣早在13年前就參與尋找「上帝粒子」跨國計畫,參與計畫長達7年的台大物理系副教授陳凱風,目前正在CERN工作。他說,現場有記者會,但沒有其他慶祝活動;團隊都很高興,不過開心一陣後也立刻埋首工作,很有科學家本色。
陳凱風表示,台灣主要貢獻在於截取數據,並負責一個偵測器,是發現希格斯粒子的管道之一。計畫啟動20年來,各國翹楚聚在一起往同一目標努力,每個人的貢獻都很小,但累積起來才能找到上帝粒子。
但他也認為,理論原就預期有上帝粒子,真的找到也只是合乎預期,而科學家期待的是「超乎預期」,接下來的工作,除了要了解上帝粒子的特性,還要倍增加速器能量,尋找其他粒子。
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