質子原來更小! 清大揭露「新物理」
質子是構成原子核的主要組成,質子的大小卻在科學界引發「質子大小之謎」(proton size puzzle)。清華大學物理系參與的國際研究團隊,透過「渺子氫原子」的雷射光譜,確認質子比過去所知的還要小。
清大物理系副教授劉怡維表示,這代表可能有「新物理」存在,意即與現存標準模型不一樣的物理學。
劉怡維團隊測量「渺子氫原子」的能量,得到質子的大小為0.84087飛米(1飛米為10的負15次方),比過去實驗結果及公認的質子小了4%,並首次測得質子的磁半徑。
劉怡維表示,2010年該團隊就曾在「自然」期刊上發表相關研究成果,這次更提高了1.7倍準確度,實驗結果發表在1月25日「科學」期刊。
物質主要組成是質子、中子及電子,過去測出的質子半徑有0.8775飛米及0.879飛米兩種。劉怡維團隊發表質子更小的實驗結果後,全世界的物理學家都在問:「為什麼和原來預測的不一樣?」
劉怡維表示,科學界有一種「令人興奮的解釋」,是粒子間存在著新的交互作用力,可能有過去我們所不知道的「新物理」。