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〔駐日特派員張茂森/東京七日報導〕日本三位物理學者,八十七歲的南部陽一郎、六十四歲的小林誠與六十八歲的益川敏英,因為建構了基本粒子的理論,七日榮獲今年的諾貝爾物理獎,這是○二年以來日本人再度獲得諾貝爾物理獎,也使獲得諾貝爾獎的日本人累積增加到十五人,其中有七人為物理獎。

促進對「夸克」了解

諾貝爾獎評審委員會在頌詞中指出,獲獎的三人「提出了理論洞見,讓我們更深入了解,在物質最微小建構基礎的深處發生了什麼事」。頌詞說,他們三人協助解釋了為什麼宇宙多數是由物質而非反物質,透過「對稱性破壞」這個過程所建立;他們的發現協助我們了解夸克這種最微小的粒子的存在與行為。

獲得今年諾貝爾物理獎的南部陽一郎為東京出生的美國籍日本人,美國芝加哥大學與日本大阪市立大學的名譽教授;小林誠為日本高能源加速器研究機構名譽教授;益川敏英為京都大學名譽教授,現任京都產業大學教授,小林與益川均為名古屋出生。

南部陽一郎獲獎理由為,發現「自發性對稱破壞」,他在一九六一年首次指出,在基本粒子的世界中,對稱性會自動消失,此一「自發性對稱破壞」的研究,解決了基本粒子理論的諸多謎題,也使南部被稱為「物理學的預言者」,而受到諾貝爾獎評審委員會的肯定。

小林誠與益川敏英受獎理由是「發現CP對稱性的破壞」,兩人在七三年共同研究上的理論中指出,要說明與宇宙形成有關的「CP對稱性之破壞」現象,構成物質的基本粒子必須要有六種,當時的世界只知道基本粒子有三種,到了七四年,第四種以後的其他三種基本粒子被證實存在,小林與益川的理論對現在的基本粒子之基本「標準理論」有重大貢獻,兩人也同樣成為物理學界的「預言者」。

一九五二年搬到美國的南部說,由於多年來他都被告知名列候選名單但卻一直沒有獲獎,因此自己幾乎放棄了得獎的希望。同樣地,小林誠與益川敏英對於能夠獲獎也感到訝異。

這對夥伴在一九七二年打算提出證明夸克不僅只有三種的理論,但兩人研究風格完全不同,益川敏英當年苦思認為夸克只有四種時,受到小林的強烈反對。有天晚上小林在家泡澡,突然得出夸克有六種的想法,幾個月後兩人就完成了理論架構。

在一千萬瑞典克朗(約合新台幣四千五百多萬元)的獎金中,南部將得其中的一半,小林與益川各得四分之一,頒獎典禮訂於十二月十日在斯德哥爾摩舉行。


聚焦對稱性破壞 高能物理受矚目

〔記者林嘉琪/台北報導〕日本是二○○八年諾貝爾物理獎的最大贏家。日本科學家南部陽一郎、小林誠與益川敏英,這三位高能物理學者以「對稱性破壞」研究拿下大獎,配合舉世矚目的大強子對撞機(LHC)的啟動,宣示今年正是高能物理最夯的一年。

南部陽一郎在一九五○年代,從磁鐵與超導體的研究出發,提出粒子物理界並不是完全對稱,而這樣的「破壞對稱」,就是出於「自發性」。台大物理系教授高涌泉表示,南部陽一郎曾在研究裡提出場論模型,一方面說明質子、中子如何獲得質量,一方面又可以解釋π介子的質量為何比質子的質量小很多。「南部陽一郎的模型是粒子物理的里程碑之一,影響極大,他的確應該獲得諾貝爾物理獎」。

台大物理系主任熊怡解釋,南部陽一郎最常舉「圓桌上的餐宴」來解釋何謂「自發性」——「當坐在圓桌旁的其中一位客人,拿了擺在圓桌右邊的酒杯後,所有的客人都會依序拿右邊的杯子,要不然就會重複,或者有人就拿不到杯子」,這可以用來解釋在高能物理中,電場與磁場為何都向同一方向的原因。

台大物理系教授侯維恕分析,平均三到四年就會有粒子物理學者拿下諾貝爾物理獎,「人類對於這個領域完全未知,也無法預測,當然也還有很大的發揮空間」。

中研院物理所研究員李世昌表示,在一九七三年以前,科學家只發現三種夸克,但小林誠和益川敏英提出「KM理論」(小林—益川理論),清楚預言世界上確實存有六種夸克,這項發現在當時還無法被世人接受,但相隔二十年,美日科學家在九○年代合作,終於確認由夸克構成的正反粒子—B介子和反B介子的「自發對稱性破壞」現象,進一步證明「KM理論」。

熊怡表示,由歐洲料子物理研究中心(CERN)主導的大強子對撞機實驗,也是延續小林誠和益川敏英的發現再深耕的研究,並期待還能再有所超越。

日本的B介子工廠已經發展到一定階段,日方已把它升級為super B介子工廠,巧遇美國史丹福加速器關閉,而瑞士卻要啟動大強子對撞機,各國都為發展高能物理彼此競速,選在今年頒獎給對物質基本粒子夸克進行開創性研究的三位學者,特別具有意義。


【2008/10/8 自由時報】
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