清大研究登「自然」封面

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【台灣醒報記者李彥穎報導】台灣科學研究首次登上知名科學雜誌「自然」 (Nature)的封面！清大物理系副教授劉怡維，以10年時間參與國際性的「奇異氫原子研究計畫」，發現「質子」體積比過去認知小約4%，這項成就可能動搖目前牢不可破的「量子電動力學」與「雷德堡常數」，並改寫全球物理教科書，因此獲選為7月8日發行的「自然」的封面故事。


台灣研究登上「自然」雜誌已經不是新鮮事，不過，登上這個全球頂尖科學雜誌的「封面」，可是頭一遭。由清華大學物理系副教授劉怡維主持的研究團隊，在國科會的支持下，花費整整10年時間參與在瑞士「保羅謝勒研究所」進行的跨國科學研究，終於在去年成功推算出更精準的質子體積。


劉怡維表示，這項研究是利用雷射打在氫原子的電子上，使其變成由一個帶負電的「渺子」(muon)圍繞著一個質子的「奇異氫原子」，並透過光譜量測，得出氫質子的半徑。結果發現，質子的半徑只有0.84184飛米(1飛米=10的負15次方米)，而不是目前所知的0.8768飛米，差距竟高達4%。


這項實驗規模龐大，結合來自歐、美、亞洲等32個科學家，其中還包括2005年諾貝爾物理獎得主漢希( T.W. Hänsch)，劉怡維表示，我國是當中唯一來自亞洲的團隊，主要負責雷射系統的建立以及數據擷取。


他說，這項發現足以撼動目前號稱「最精確的理論」的「量子電動力學」，以及「最精確的物理常數」的「雷德堡常數」，影響所及，可能使引用這兩項數據理論的應用技術，都將產生變革，包括工程計算和天文星體的距離計算，更可能在未來，促使全球高等物理教科書改寫。


此外，劉怡維也分享研究趣事。他笑說，研究成功時，團隊中的諾貝爾獎得主漢希曾開玩笑說，由於質子比認知更小，因此位於歐洲，造價高達2億 4千萬歐元的「大型強子對撞機」可能因此派不上用場，要是無法對撞成功，「那損失可大了」。