質子變小了 清大研究登《自然》封面

【大紀元記者宋碧龍台北報道】幾個世代以來在物理學家夢想名單中的實驗已經被實現了，台灣清華大學物理系副教授劉怡維研究團隊發現，構成肉眼所見宇宙的基本物質「質子」，比原先預期小了4％；這項震撼全球物理界的突破性研究成果，已登上《自然》（Nature）期刊封面故事。

台灣國科會與清華大學昨日下午發表「質子其實沒有那麼大」，這項成果是由清大副教授劉怡維的研究團隊和來自3大洲的32位頂尖科學家合作，花費10年時間，將研究出的成果發表。

新物理 將改變教科書

研究團隊經過漫長並仔細的數據分析，比過去更精確10倍的質子的半徑數值被推導出，為0.84184飛米（1飛米=0.000000000000001米），與現今的公認值0.8768飛米，差距竟高達4%，科學家們仍在討論差異存在的可能原因。

劉怡維說，未來這會是物理學中有待解決最重要的問題之一。重新檢討中有幾種可能，可能是「量子電動力學」錯了，也有可能是電子－質子，或渺子－質子間有未知的交互作用，而且還可能發展出極小尺度下的「新物理」。

劉怡維預估，現在的發現，5年內不會被打破。質子小了4%，不僅讓百年來建立的原子物理學出現了矛盾，挑戰當前已被精確檢驗過的光與物質基本理論「量子動力學」（QED）的正確性，或將改變目前最精確的基本物理常數「雷德堡常數」。

此外，讓全球的物理學家開始重新認識外，還將改變現在大學一年級以上的相關物理學教科書，整個物理界將改觀。

劉副教授表示，2005年諾貝爾獎得獎人T.W.Hansch（德國教授）曾寄一封信給他，信裡談到一個笑話，如果質子縮小4%，相等小了8%質子的截面積，會使得在瑞士花費30億歐元所建大型質子對撞機（利用質子互相對撞的機器），在碰撞機率就小了8%，造成2億4千萬歐元的損失，明顯可以知道在經濟上的影響。

他還表示，目前這項發現雖對現今生活沒有影響，但將來發展出新物理時可能將改變工程、飛行..等，再放大看將影響宇宙中星球與星球間的光波位置的測定，也讓人類的知識發展更進一步，將來的改變難以預測。◇