美三科學家 獲諾貝爾物理獎

〔編譯吳直耕╱綜合五日外電報導〕瑞典皇家科學院五日宣佈，美國科學家葛羅斯、波力徹和威爾切克三人，因發現原子核內的粒子聯結在一起的力量，並對解釋夸克做出前瞻性研究，獲頒二○○四年諾貝爾物理學獎。

瑞典皇家科學院表示，加州大學聖塔巴巴拉分校的葛羅斯（David J. Gross）、加州理工學院的波力徹（H. David Politzer）和麻省理工學院的威爾切克（Frank Wilczek）關於強交互作用的重要理論性發現，讓人類能夠瞭解構成物質的最小單位夸克是如何聯結在一起。

不過，諾貝爾委員會也坦承，葛羅斯等三人的研究成果乍看之下在日常生活並不明顯，但如果以硬幣在桌子上旋轉為例，該硬幣八十％的重量導因於夸克之間的交互作用；今年諾貝爾物理獎的主題就是這個交互作用。

現年六十三歲的葛羅斯透過電話向參與記者會的眾記者表示，他尚未從獲知獲獎的「震驚」狀態恢復。他說，他起初並未意識到這個研究會得到諾貝爾獎肯定，但經年累月下來，經由實驗得出的證據越來越充分，自然才是最後的裁判。

師承葛羅斯的威爾切克僅比他的老師小十歲。坦承確實期待得獎已一陣子的威爾切克談及得獎感想時，仍不忘提及這段師生情誼。他說：「事實上，他（葛羅斯）當時是老師，而我是學生。」當被問及要如何享受這一天時，威爾切克說，他將享受「浮在距離地面六呎的空中」，那種輕飄飄的感覺。至於是否還有其他計劃，威爾切克說，他可能會取消等一下的課。

瑞典皇家科學院表示，葛羅斯等三人一九七三年以優美的數學架構正式發表的研究成果，後來導致一個全新理論「量子色動力學」（ＱＣＤ）的產生。ＱＣＤ則對「標準模型」的研究有重要貢獻。標準模型理論描述與電磁力、弱交互作用力及強交互作用力有關的所有物理作用。他們三人的研究也讓「萬有理論」更接近被提出的一天。報導並指出，葛羅斯等三人所提出的優美數學方程式，讓科學界終能夢想有朝一日可解讀宇宙及自然界的幾個最大謎團。

三人研究 物理的重要里程碑

〔記者郭怡君╱台北報導〕台大物理系教授高涌泉指出，葛羅斯、波力徹和威爾切克三人所發現的「漸近自由」現象，解開了基本粒子夸克的強交互作用之謎，也讓物理界更加瞭解華裔諾貝爾獎得主楊振寧和密爾斯合提的規範場論內涵，是高能物理理論非常重要的里程碑。

葛羅斯曾為了參加楊振寧七十歲大壽和台大物理所的所慶活動兩度訪台；威爾切克則是台大理論科學中心近年來力邀訪台主講的對象，該中心主任楊信男前晚還心血來潮寫電子郵件給威，告知台大物理系很多人都預測他會得獎，並提醒他：「如果真的得到諾貝爾，千萬不要忘了來自台灣的訪問邀約。」

去年就預測葛、威、波三人遲早會得諾貝爾物理獎的高涌泉指出，一九六○年代末期美國史坦福加速器率先證實夸克的存在時，高能物理界便對這些「看似彼此之間沒有交互作用的自由粒子」大感不解，因為一般而言，粒子彼此越接近，交互作用應該是越強，若它們真是自由粒子，又為何一直不能分離出一個自由的夸克來呢？

葛、威、波三人經過嚴密計算，發現夸克具有「漸近自由」的特色，與過去熟知以電磁力解釋的粒子交互作用性質相反，也就是「當夸克越靠近（漸近），彼此的交互作用就越弱，終至完全無交互作用（自由）」，反之當夸克彼此越遠離，交互作用就越強，也會永遠綁在一起，不能成為自由粒子，這種現象就稱為「夸克局限」，成功解開了夸克模型的謎題。

高涌泉表示，三人的發現是奠基在「楊 - 密爾斯規範場論」的貝他函數計算，計算結果驗證了該理論足以解釋史坦福加速器的夸克實驗。

其實一九九九年的諾貝爾物理獎得主荷蘭物理學家特胡夫特比今年得獎的三人更早算出「漸近自由」的性質，只可惜他當時並不清楚它在實驗上的意義，一直未正式發表，也就此與生平的第二座諾貝爾獎擦身而過。