質子再縮小

質子「再縮小」 撼動百年物理學

作者： 李宗祐╱台北報導 | 中時電子報 – 2013年3月7日 上午5:30

中國時報【李宗祐╱台北報導】

清華大學物理系副教授劉怡維領導研究團隊實驗確認，質子的大小比物理科學界公認的 0.8768 飛米更小，不但挑戰現有相關理論與實驗的正確性，更讓百年來建立的原子物理學出現矛盾，撼動物理學基礎與普遍認知。

這項研究成果日前在國際頂尖期刊《科學》發表，引起全球物理界廣泛討論。清大校長陳力俊表示，質子的大小向來被物理學界喻為世紀之謎，這項研究成果發表後，讓物理學家又有很多工作可以做。

劉怡維研究團隊透過瑞士保羅謝勒研究所同步輻射加速器提供的渺子（特性像電子，但質量為電子的二百倍）氫原子，以雷射系統實驗確認質子的電核半徑為 0.84087 飛米（一百萬分之一奈米），較物理學界目前公認的  0.8768 飛米更小。

陳力俊強調，劉怡維研究團隊兩年多前首次發現，質子大小比過去公認數值小 4％，研究發表在《自然》期刊，這次在《科學》期刊發表，在學術界是無法想像的特殊。

他說，這兩本國際頂尖期刊競爭非常激烈，同一系列不同階段的研究成果，很難先後在兩個期刊發表，劉怡維這次能夠「跳槽」期刊發表，在過去幾乎是不可能的事。

劉怡維表示，量測各種粒子的大小，都是根據量子電動力學等理論經過實驗間接反推，科學家過去研究質子大小也是如此。但經由這次實驗結果證實質子比目前公認的大小還要小，顯示普遍被科學界接受的量子電動力學「可能有些問題」。這項發現也直接挑戰光與物質基礎理論及目前最精確基本物理常數的正確性