質子原來更小 震撼物理學界

科學家今天表示，構成肉眼所見宇宙的基本物質「質子」，比過去認為的還小。這等於對亞原子理論界投下震撼彈。

根據刊載於英國「自然」（Nature）科學期刊並登上封面的這項研究，比較精確地修正估算後，質子的半徑比原先所知減少4%。

差別看來不大，尤其質子的體積極小。

但報告執筆者表示，進一步實驗證實的結果，可能會對量子電動力學的基本準則形成質疑。量子電動力學是光量子如何與物質互動的理論。

馬克斯普朗克協會（Max Planck Institute）人員波爾（Randolf Pohl）領導的32人國際科學團隊，原先只想確認已知的結果，而非推翻由來已久的假設。該協會位於德國加興（Garching）。

數十年來，粒子物理學家以氫原子作為基準來衡量質子的大小。質子為原子核的一部分。

氫的優點是最簡單不過，由1個電子圍繞單一質子構成。但若上述研究報告無誤，這種測量單位就證實存在雖小但影響重大的誤差。

物理學家40年前就有這項新實驗的構想，但直到最近技術有所進步後，才得以進行。這項實驗的精確度至少比先前的實驗高出10倍。

個中技術在以負渺子取代氫原子中的電子。負渺子的電荷和電子相同，但重逾200倍。

渺子的質量較大，使得渺氫原子的原子體積變小，能與質子有更多互動。因此，利用渺子來估算質子的結構，比使用氫更為準確。（譯者：中央社鄭竹雅）