解釋不對稱現象<br>諾貝爾獎 日裔三雄獲物理學獎

解釋不對稱現象
諾貝爾獎 日裔三雄獲物理學獎

世界應該是對稱的?還是不對稱?對稱的世界,平衡完美,很多人都嚮往,但自然界不對稱完美,我們生存的世界才有可能存在。三位日本裔物理學家,參透了不對稱玄妙之處,對探究不對稱的物理現象有突破性發現,得到今年的諾貝爾物理學獎。

瑞典皇家科學院昨日(周二)宣佈,入籍美國的芝加哥大學日裔學者南部陽一郎,因為發現了亞原子物理學中的「自發對稱破缺機制」(Spontaneousbrokensymmetry),得到1,000萬瑞典克朗(1,093萬港元)獎金的一半;日本高能加速器研究機構的小林誠與京都大學的益川敏英,因為發現「對稱性破缺起源和預言三種夸克的存在」,平分另一半獎金。
物理學家一直深信宇宙定律是對稱的,在微觀世界向左和向右的物理定律應一樣(稱P對稱)、正和負電荷粒子應一樣(C對稱)、時間向前和向後應一樣(T對稱)。美國華裔諾貝爾獎得主楊振寧和李政道,1956年提出宇稱不守恒,指在弱作用力下會有左右不對稱現象,像鈷-60元素衰變釋放出來的電子總偏向一個方向走,打出了一個不對稱的新天地。
物理學家之後發現了更多不對稱現象,像亞原子粒子K介子(kaon)中少量有CP不對稱。小林和益川在1972年嘗試解釋這奇怪現象,提出是基於正物質和反物質都有不對稱,並用數學算式描述。兩人的算式放入粒子物理學的標準模型後,預言粒子的最基本組成物夸克(quark),除了當時已知的三種,尚有另外三種夸克。科學界在之後22年,先後證明這三種新夸克果然存在。

理論貢獻 宇宙大爆炸實驗

南部提出的「自發對稱破缺」概念,並非像小林和益川研究的那種一直存在的不對稱現象,而是指一個較高對稱性的系統突然失穩,跌入對稱性較低的穩定狀態。南部1960年從超導體可以突然間電流完全通行無阻,得出這意念,並將有關算式引入粒子物理標準模型,解釋了很多猜想,像歐洲大型強子對撞器要尋找的「上帝粒子」,之所以會在宇宙大爆炸後令所有粒子獲得質量,都是出於自發對稱破缺。在醫學獎和物理學獎後,諾貝爾當局今天將宣佈化學獎得主。
路透社/法新社/諾貝爾獎官方網站

過去五屆物理學獎得主

2007年
費爾(AlbertFert,法國)、格林貝格(PeterGruneberg)
‧發現巨磁電阻效應,大大縮小了硬碟機體積,讓電腦、MP3機、iPod體積減小

2006年
馬瑟(JohnMather,美國)、斯穆特(GeorgeSmoot)
‧發現支持宇宙大爆炸理論的證據

2005年
格勞伯(RoyGlauber,美國)、霍爾(JohnHall,美國)、亨施(TheodorHaensch,德國)
‧深入解釋光的本質及利用激光作超準確測量的本質

2004年
格羅斯(DavidGross,美國)、維爾切克(FrankWilczek,美國)、波利策(DavidPolitzer,美國)
‧發現粒子物理的強作用力理論中的「漸近自由」現象,有助解釋萬物以至宇宙如何形成

2003年
阿布里科索夫(AlexeiAbrikosov,美俄雙重國籍)、京茨堡(VitalyGinzburg,俄羅斯)、萊格特(AnthonyLeggett,英美雙重國籍)
‧在開創超導體和超流體理論上作出貢獻