台灣團隊揭露 稀有粒子衰變現象
〔記者吳柏軒、湯佳玲/台北報導〕台灣團隊參與國際研究「大強子對撞機計畫」(LHC),成功揭露十億分之四機率才發生的稀有粒子衰變現象,有助解釋未知的物理現象,甚至有機會探究佔據宇宙廿五%的「暗物質」成分,成果十三日刊載在國際頂尖《自然》期刊。
有機會揭開暗物質面紗 探究宇宙奧秘
LHC計畫由歐洲核子研究組織(CERN)齊聚全球八千位物理學家,試圖要以強大能量執行粒子對撞,從中找出宇宙生成的奧秘。二○一二年發現物理標準模型的最後一個粒子「希格斯波色子」(俗稱上帝粒子),隔年摘下諾貝爾物理獎桂冠。台灣自二○○一年在科技部支持下,由中研院、台灣大學、中央大學等物理專家組成團隊加入其中。
擔任LHC旗下CMS(緊湊緲子螺管探測器實驗)「B物理」召集人的台大物理系教授陳凱風說,現今粒子物理學的理論並不完美,CMS進行的B介子(B0與B0s)到雙渺子(粒子的一種)的衰變作用實驗,是證明「理論破綻」的關鍵。
中大物理系特聘教授張元翰指出,B0s粒子是構成物質的粒子之一,一旦碰撞飛不到幾公分就衰變,生命比億分之一秒還短暫。過去曾見證過它衰變成其他粒子,而衰變成兩個渺子是第一次。
台大物理系教授侯維恕表示,此研究從美國一九六七年成立的費米實驗室開始,已探究了卅年,過去LHC旗下兩組實驗室CMS及LHCb(底夸克實驗)各有資料,但都未達證明標準。在陳凱風居中協調下,將雙方千億筆的實驗數據分析統合,耗時一年半,終於揭露衰變存在。
張元翰說,發現衰變就如同一個好的工具,可以去驗證新的物理現象。陳凱風說,目前人類僅知宇宙中約四%的物質,另有四分之一依「推論」,應是被未知的「暗物質」盤據。未來若推翻、修訂粒子物理的標準理論,可使人類有機會揭開暗物質面紗,探究宇宙奧秘。