破解反物質之謎 台大當推手

〔記者郭怡君╱台北報導〕台大物理系參加日本高能物理大規模國際合作「Ｂ介子實驗研究計畫（Belle）」又有新突破，繼三年前首度確認Ｂ介子系統具有間接的物質與反物質不對稱性後，今年更量測到Ｂ介子系統具「直接」不對稱性，此發現為解釋基本粒子作用力的「標準模型」提供進一步驗證，後續研究將有助解開宇宙反物質之謎。

反物質顧名思義，跟我們熟知的物質外表看來一模一樣，只是物理性質全部相反，例如物質世界的電子帶負電，反物質世界的電子卻帶正電，而Ｂ介子系統便是「Ｂ介子和反Ｂ介子」的合稱。

科學家相信宇宙是歷經一場大爆炸而誕生，誕生初期應產生數量相同的物質與反物質，但目前在自然界中從未觀測到反物質的存在，究竟是理論有缺陷或有未知的作用機制，國際高能物理界十多年來投入上百億台幣建造能產生基本粒子的巨型加速器，只求破解居中奧秘，Belle計畫便是其中之一。

台大物理系教授侯維恕說，台灣參加以日本為首、共三百多位物理學家組成的Belle已滿十年，今年Belle對外發表年度最大成果之一，便是由台大物理系博士生趙元和張寶棣教授所完成的Ｂ介子系統具直接不對稱性的驗證（物理界稱為電荷宇稱不守恆，簡稱ＣＰ破壞），今年高能物理大會Belle發表的廿三個口頭報告，台灣就佔五個名額，還有三、四個是由其他成員報告台大團隊的成果。

侯維恕指出，經趙元和張寶棣仔細分析兩億七千四百萬對Ｂ介子系統，從中挑出兩千一百多個事例，發現Ｂ介子和反Ｂ介子的衰變模式確實不同，可說「99.99%」確定量測到直接ＣＰ破壞，推翻了三十多年前提出的「超弱作用」模型，再度驗證「標準理論」在基本粒子作用力的預測才是正確的。

中央大學物理系教授張元翰指出，一九六四年兩位科學家首度藉由「Ｋ介子系統」證實物質與反物質具不對稱性，為解開宇宙反物質之謎提供一道曙光，因而榮獲一九八○年諾貝爾物理獎。