科学家首次观察一新物质形态 有助揭开宇宙大爆炸谜团

撰文: 凌俊贤
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日本科学家首次透过实验,示范展示了一种奇异物质的新形态并进行观察,物质内包括一直难以捉摸的“K介子”(Kaon)。这项突破开辟一种全新方式助科学家理解原子世界,以更深入了解原子核质量的起源,揭开宇宙大爆炸的谜团。

日本物理学家汤川秀树1935年提出介子存在的概念,指介子是由一对夸克(quark)及反夸克构成。这个理论及后得到证实,并令他在1949年成为首位得到诺贝尔奖的日本人。不过介子仅会短暂存在,所以一直难以被科学家准确找到。

“K介子”属介子一种,负责调解质子和中子之间的作用力。它的存在时间同样短暂,所以被称为“虚拟粒子”(virtual particles)。

日本理化研究所(RIKEN)及日本散裂中子源(J-PARC)研究中心周一(1月28日)公布,成功将质子和中子固定在原子核中,并在一种新物质中观察到这种难以捉摸的介子。

研究人员以氦-3作为标靶,它的原子核由二颗质子和一颗中子所组成。他们击出原子核的中子,中子飞出的反作用力,不但大大降低“K介子”的能量,更令“K介子”取代原来中子的位置,并与两个质子紧密结合,成为新的原子核。

主导研究的科学家岩崎雅彦指出,这项突破证实介子可作为一种真实粒子存在于原子核,开辟了一种全新方式观察和理解原子世界,并有助科学家可更深入了解宇宙诞生后,原子核质量的起源。他表示,未来会以用更重的原子核做实验,进一步理解“K介子”如何结合。

(综合报道)