0

0
0

文字

分享

0
0
0

歐洲 CERN 科學家發現「上帝的粒子」

dr. i
・2012/07/05 ・949字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 501 ・六年級

(圖:CERN)

歐洲核子研究組織 CERN 昨日宣布已經觀測到了尋覓已久的「希格斯玻色子(Higgs Boson)」,也就是物理學家所稱的「上帝的粒子」。

這個發現堪稱為近半世紀以來,科學史上最重大的發現,它將幫助人類了解這個宇宙是如何形成的。「希格斯玻子」的存在,解釋了物體爲什麼有質量,並且它是現今粒子物理的基礎理論(Standard Model)中,最後一個還未被觀測到的粒子。如果不存在,表示這個理論是錯誤的,或是不完整的;如果證實存在,那麼物理學家們可以更有信心地用同一個理論繼續深入研究,刪除其他不需要的理論。早在45年前英國物理學家彼得‧希格斯 (Peter Higgs) 就預測了這個神秘粒子,但是它的實際觀測需要非常強大的撞擊能量才能產生,因此實驗非常的困難。

(圖:CERN)

集合上萬名科學家與工程師,百餘個國家的合作,九億美金(270億台幣)的成本預算與耗時十年的建造,這個位於歐洲瑞士和法國交界的圓形「大型重子加速器(LHC)」埋在地下深175米,圓周27公里,它所得到的實驗結果,會決定未來物理學家的研究方向。

去年底CERN就已經觀測到了一些疑似希格斯玻子的實驗數據,但是數據量在當時卻還不足,無法對外宣稱是一個「發現」,直到現在CERN的團隊已經99.9999%確定它的存在。

圖:BBC

45年前預測該粒子的希格斯教授也在記者會現場,並且不禁地掉下眼淚說,「真的沒有想到人類能夠在我的有生之年,觀測到它的存在。我要恭喜每位參與實驗的科學家和工程師們。」

CERN 的科學家威爾斯 (Pippa Wells) 指出,這個發現衍伸出很多過去曾未被研究的問題,例如說該粒子如何崩解成為光子等等的過程。

「我們已經進入了這個宇宙從未被探索過的層面。」研究團隊的發言人英可德拉 (Incadela) 教授也表示,「現在我們是站在知識的最前線,這個發現也許是個故事的結尾,但也可能開啟了一個充滿新發現的探險之旅。」

延伸閱讀:

(資料來源:CERNBBCWikipedia

轉載自 :: dr. i ::  新發現 | 新科技 |  新生活 |  新藝術  欲轉貼請註明文章出處

文章難易度
dr. i
33 篇文章 ・ 0 位粉絲
小時候的啓蒙師父是小叮噹,偶像是馬蓋先,並崇拜發明燈泡的愛迪生,當時志向是發明會飛的車。在歐洲旅居十二年後回台灣,目前投身科技與藝術的跨界整合以及科學教育和傳播,現任國立台灣師範大學科技與文創講座兼任助理教授。dr. i 一輩子最大的幻想,是能夠使用時光機和隱形風衣。如果您恰巧擁有其中一項,請拜託用以下的連絡方式連絡!http://facebook.com/newartandscience

0

0
0

文字

分享

0
0
0
捉摸不定卻又無處不在的粒子──微中子(二)
科學大抖宅_96
・2020/09/02 ・3508字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 540 ・八年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

1930年,物理學家包立為了解決貝他衰變裡能量不守恆的問題,假想一種觀測不到的新粒子;這個想法引起了理論物理學家費米的興趣……

本系列上一篇:捉摸不定卻又無處不在的粒子──微中子(一)

費米的理論:可以憑空創造或消滅的微中子

費米採納當時一些人的猜測,假設原子核由質子和(不久前才剛發現的)中子組成;至於貝他衰變裡的電子、和包立假想的微中子,原本並不存在於原子核內,而是在中子轉換成質子的過程中連帶產生;換言之,貝他衰變牽涉到如下反應:

中子 → 質子+電子+(反)微中子[1]

費米參照帶電粒子能夠放出光子的現象,讓理論描述的粒子可以憑空創造或消滅!這在當時是很突破性的概念,也難怪《自然》的編輯認為論文充滿臆測而駁回投稿。

貝他衰變原先被認為僅放出電子(圖左上),後來在費米的理論裡,描述為中子衰變為質子,再加上電子和反微中子(圖右下)。(圖片來源

理論上什麼都穿得透!微中子真的有辦法觀測嗎?

儘管包立的提案和費米的理論看似可以完美解釋貝他衰變帶來的問題,但只要微中子沒有被觀測到,一切都是空中閣樓,事情等於沒有解決。科學家開始思考,有沒有可能用實驗證明微中子的存在。

1934 年,貝特[2]和佩爾斯[3]估算了偵測微中子的可能性。相較於阿爾法粒子(氦原子核)單用一張紙就能擋下,貝他粒子(電子)要用幾公釐厚的鋁片才能遮蔽,伽馬射線甚至需要用到一公分厚的鉛、或六公分厚的混凝土,才能降低約 50% 的強度;兩人卻發現微中子足以在一般性的固體內行進十的十六次方公里(1016km)[4],約莫海王星到太陽距離的 220 萬倍,即一千光年!這麼強的穿透力,顯然沒有任何實驗儀器能夠捕捉。

貝特和佩爾斯於是下了結論:沒有任何實際可行的辦法觀測到微中子!

三種不同的主要衰變,其穿透力各有不同。(圖片來源

微中子觀測計畫:以買樂透的精神進行!

正所謂辦法是人想出來的,就算微中子幾乎可以毫無阻礙穿越任何物體,但只要有夠多的微中子,總還是有機會看到微中子跟其他物質發生反應──就像大樂透雖然很難中獎,但只要多買幾張,或多或少還是會中。

1951 年,曾在曼哈頓計畫、費曼[5]的小組裡工作的萊因斯[6],找了洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)的同事科溫[7]一起進行微中子觀測計畫。起初,他們想在距離核子試爆點僅四十公尺的地方,向下挖掘深井放置探測器,利用試爆產生的大量微中子來提高偵測機率。但是,考慮到爆炸只有短短一兩秒,一旦失敗就得重新等待機會;來自中子和伽馬射線的背景雜訊又相當高,反而增加收集數據的難度。

兩人最後決定改在核子反應爐附近進行研究:微中子的數目雖然比核爆少很多,但來源持續穩定──估計每小時只能偵測到數個微中子反應事例,但只要等上幾個月、累積多一點數據,也足夠了。

萊因斯和科溫原本想在離核爆點僅四十公尺的地方挖洞,進行微中子偵測實驗。(圖片來源

利用核電廠尋找微中子

1955 年底,萊因斯和科溫在南卡羅萊納州薩凡納河區(Savannah River Site)的核子反應爐附近設置了實驗儀器。他們將氯化鎘(CdCl₂)溶解於 1400 公升的水裡,在此處理論上每平方公分的水面面積大約每秒就有十兆(十萬億,或1013)個反微中子通過。而如果有反微中子經過,水裡的質子和反微中子作用後,會產生正電子中子(逆貝他衰變):

反微中子+質子 → 正電子+中子

正電子會馬上跟水裡的電子湮滅,放出兩個伽馬射線光子;而中子在接下來百萬分之幾秒內就會被鎘原子核捕獲,也產生伽馬射線。於是,實驗探測器如果在很短的時間內連續看到兩道不同的閃光訊號──就表示觀測到(反)微中子了。

反微中子和水裡的質子作用產生逆貝他衰變,生成的正電子和中子隨後也會分別因為湮滅和捕獲作用而放出光子。(圖片來源

包立,你賭輸了!

1956 年,萊因斯和科溫在做完所有驗證之後,發了電報給正在歐洲核子研究組織(CERN)開會的包立,告知微中子的發現。包立看了電報,立刻打斷會議、興奮地向其他人宣讀電報內容並發表感言。不僅如此,因為包立曾跟天文學家巴德[8]打賭,人類永遠偵測不到微中子──這下他只能願賭服輸,買了一箱香檳送給巴德。

三十九年後,萊因斯因為微中子的發現,獲頒諾貝爾物理學獎;科溫則因為英年早逝,無緣參與這別具意義的一刻。隨著微中子被證實,貝他衰變帶來的懸念總算可以放下──如果事情這麼發展就太無趣了。

第二種微中子

1962 年,萊德曼[9]、施瓦茨[10]、施泰因貝格爾[11]等人從美國布魯克赫文國家實驗室(Brookhaven National Laboratory)的粒子加速器,利用 π介子衰變產出微中子束,並確認其與 1956 年發現的微中子有別:貝他衰變裡的微中子,總是伴隨著正負電子;而萊德曼等人發現的微中子,卻是在另一種粒子──緲子相關反應中出現;所以後來兩者分別被稱為電子微中子和緲子微中子。

因為萊德曼、施瓦茨、施泰因貝格爾產製微中子束的方法,能夠幫助科學家更好地研究微中子牽涉到的弱交互作用;也因為他們發現新的微中子,讓後人更加瞭解兩種不同微中子和電子╱緲子的配對關係;三人於 1988 年獲頒諾貝爾物理學獎。

π介子的主要衰變產生反緲子以及和緲子對應的微中子――緲子微中子。(圖片來源

比緲子更重的新粒子

自從緲子在 1930 年代被發現之後,人們花了數十年的時間才逐漸了解,緲子的性質和電子非常接近(只是質量較大)──它們跟兩種微中子後來都被歸類為「輕子」(Lepton)。於是有人猜測,會不會有比緲子更重的輕子呢?

1971 年,台灣出生的美國籍科學家、史丹福大學教授蔡永賜(Yung-su Tsai)發表論文,探討更重的輕子在實驗中可能引發的效應──這導致了接下來 1974 到 1977 年的一系列實驗,以及濤子(Tau)的發現。濤子的發現者佩爾[12]因此和發現微中子的萊因斯共享了 1995 年的諾貝爾物理學獎。

既然電子和緲子都有相應的微中子,濤子應該也不例外──大部分人都是這麼深信的。但是過了許久,直到 2000 年,濤子微中子才正式被發現。

粒子物理標準模型

依照現在的粒子物理標準模型,輕子包含三個家族,分別由帶電的電子、緲子、濤子三者,和相應的(電中性)微中子組成。因為有很強的證據顯示,微中子的質量就算不為零,也必定極小,所以標準模型直接把微中子質量定為零,也沒有微中子的質量來源機制。

故事到此結束了嗎?至少看起來功德圓滿:和電子、緲子、濤子相應的微中子都發現了,不多不少;它們在標準模型的理論架構裡都有適當的位置,而且標準模型運作得非常成功。怎知,很快地,微中子又將帶給物理學界大震撼,標準模型也面臨結構調整。那是下一個故事了。

目前標準模型裡,輕子分成三個家族(三代),各由電子、緲子、濤子和相應的微中子組成。

註釋

  • [1] 費米原本把貝他衰變產生的微小電中性粒子定為微中子,但後來的理論發展將其定義為「反微中子」。
  • [2] 漢斯‧阿爾布雷希特‧貝特(Hans Albrecht Bethe,1906年7月2日-2005年3月6日),德國和美國猶太裔核物理學家,1967年諾貝爾物理學獎得主。
  • [3] 魯道夫‧恩斯特‧佩爾斯(Rudolf Ernst Peierls,1907年6月5日-1995年9月19日)德裔英籍物理學家。
  • [4] 這個數字跟現代的估算相差不遠。
  • [5] 理察‧菲利普斯‧費曼(Richard Philips Feynman,1918年5月11日-1988年2月15日),美國理論物理學家,因對量子電動力學的貢獻,於1965年獲得諾貝爾物理學獎。
  • [6] 弗雷德里克‧萊因斯(Frederick Reines,1918年3月16日-1998年8月26日),美國物理學家。
  • [7] 小克萊德‧洛蘭‧科溫(Clyde Lorrain Cowan Jr,1919年12月6日-1974年5月24日),美國物理學家。
  • [8] 威廉‧海因里希‧沃爾特‧巴德(Wilhelm Heinrich Walter Baade,1893年3月24日-1960年6月25日),德國天文學家,創造了超新星(supernova)一詞,並推測中子星的存在。
  • [9] 利昂‧馬克斯‧萊德曼(Leon Max Lederman,1922年7月15日-2018年10月3日),美國物理學家。
  • [10] 梅爾文‧施瓦茨(Melvin Schwartz,1932年11月2日-2006年8月28日),美國物理學家
  • [11] 傑克‧施泰因貝格爾(Jack Steinberger,1921年5月25日-),德裔美籍兼瑞士籍物理學家。
  • [12] 馬丁‧路易斯‧佩爾(Martin Lewis Perl,1927年6月24日-2014年9月30日),美國物理學家。

參考資料

  1. Chad Orzel (2019/04/25), “Neutrino Physics And A History Of Impossible Experiments“, Forbes.
  2. S.M. Bilenkya (2013), “Neutrino. History of a unique particle”, Eur. Phys. J. H 38, 345–404.
  3. Los Alamos Science Number 25 1997.
  4. Herbert Pietschmann (2005), “Neutrino – Past, Present and Future”, George Marx Memorial Lecture, Univ. Budapest, May 19, 2005.
科學大抖宅_96
35 篇文章 ・ 1107 位粉絲
在此先聲明,這是本名。小時動漫宅,長大科學宅,故稱大抖宅。物理系博士後研究員,大學兼任助理教授。人文社會議題鍵盤鄉民。人生格言:「我要成為阿宅王!」科普工作相關邀約請至 https://otakuphysics.blogspot.com/

0

0
0

文字

分享

0
0
0
藝術家進到粒子加速器,會碰撞出什麼?──專訪「一當代舞團」蘇文琪
Suzuki
・2019/10/17 ・3540字 ・閱讀時間約 7 分鐘 ・SR值 512 ・六年級

立即填寫問卷,預約【課程開賣早鳥優惠】與送你【問卷專屬折扣碼】!

在一般的印象中,科學與藝術似乎是兩個極端,一方相當理性,執著於找到問題的解答,一方則相當感性,著重於呈現問題的不同面向。藝術家眼中的科學是什麼呢?藝術與科學碰撞又會產生什麼火花呢?

「一當代舞團」(YiLab.) 的作品或許可以做為兩界碰撞的一個代表。創始者蘇文琪是台灣最擅長運用科技結合劇場表演來省思文明和人性的藝術家,曾在歐洲核子研究組織(CERN)擔任「藝術加速」的駐村藝術家。十月 18、19 和 20 日,她將在國家戲劇院實驗劇場推出《人類黑區》舞蹈作品,以「暖化」作為出發,拋開以「人」為本思維,去思考全球暖化的過程中,地球與所有生物一同經歷了什麼。

《人類黑區》劇作的前導影片:

本次泛科學專訪蘇文琪,談談她在 CERN 的經驗,以及她如何將高能物理、宇宙和全球暖化等理性艱澀的議題,轉化為表演藝術的詩意。

(以下為摘錄改寫,並非對談逐字稿)

問:你的作品似乎都隱含某些科學元素,《從無止境回首》想像宇宙大爆炸的狀況,《人類黑區》則討論地球與人一同經歷全球暖化情景。你認為自己在做「科普」嗎?

答:我的作品並不是試圖「科普」。在討論全球暖化導致地球變化、宇宙大爆炸議題時,從作品中觀眾看不到科學細節,只是一個簡化的印象。我是把自己理解到的科學想像,轉化成表演藝術的詩意。

對我來說,科普可能需要有很強的問題導向,像是科學家問了一個問題,然後用最短路徑去找到一個解答;而藝術家在創作時也會回答一個問題,但答案會迂迴許多。可能從舞蹈、音樂、舞台、不同人的感受和社會問題來切入,迂迴到藝術家得出的解答並不是一「點」,而是一個「面」。

所以觀賞表演,並不用期待藝術家告訴你什麼,而是去感受藝術家鋪成的思維脈絡與理解議題的過程,最終問題的解答要自己去找。

過往邀請科學家來看自己的作品時,他們會很開心。儘管知道這不是科普,但看到科學元素也會有種自己的關心的課題也被理解的感覺,這是科學與藝術的正向循環。

《從無止境回首》使用許多雷射光、鏡子、透鏡呈現宇宙無限多圍空間的想像(圖片拍攝/陳藝堂)。

問:你曾至 CERN 這個大型科研機構擔任駐村藝術家,可以大概說明你到 CERN 做了什麼?有沒有什麼印象深刻的事呢?

答:申請到 CERN 計畫是我人生中的一個意外,因為我的偶像曾到 CERN 駐村,就決定提案試試看,沒想到雀屏中選。去之前我真的很緊張,還做了一些功課,但迎接我們的科學家聽到後,居然笑說:「你作弊偷跑!」

原來 CERN 是希望藝術家來這能有全新的體驗,用第一手的感覺激發創作靈感,而不是看到科學的高牆而有衝動去鑽研物理。

在為期 6 星期的駐點中,我覺得每天都是轟炸,每天都是震撼。當我看到在瑞士和法國邊界這座長約 27 公里的大型「對撞粒子加速器」時,我是嘆為觀止的。心想:科學家到底是問了什麼物理問題,才創造出這個東西來測量粒子軌跡。

CERN的粒子加速器橫跨法國與瑞士,總長度為27公里(圖片/by Maximilien Brice (CERN) – CERN Document Server, CC BY-SA 3.0, CERN)。

科學家透過加速器偵測粒子對撞、衰變的軌跡,模擬粒子跑動的軌跡圖,儘管科學家說他們是在轉述大自然說的話,但我卻覺得科學家像在作翻譯,帶有某些立場與自己的想法在詮釋這些語言。科學家也會用直線加速器畫出愛心放在日誌上,其實就是一種創作,只是這些科學家沒有意識到而已。這些都是科學跟藝術有點相似之處。

科學家控制直線加速器,精準地讓粒子跑出愛心的圖(圖片提供/蘇文琪)。

不過,多數時候真的是隔行如隔山,科學家跟藝術家想得不一樣、對美的感知也未必一樣的。

一位反物質科學家跟我說她最討厭逛街了,她從不覺得衣服很美,因為她所好奇的是這些衣料裡頭的纖維結構。「文琪,你不覺得萬有引力的公式很美嗎!」數學家也試圖跟我訴說數學公式的極致是越短越美。

除了談「美」,我也跟重力學家聊過「重力」。對舞者來說重力就是人跟地板的關係,因為不管跳多高都會掉下來;然而,在他眼中這是再小不過的力。他理解的重力是:人掉入黑洞中,使你感受不到「掉」下去的那種力,時間幾乎靜止,你甚至覺得自己要飄起來。即使我們都在用「重力」這個詞彙,但他可能從愛因斯坦和萬有引力的角度想;我從自己的感官出發,對同個詞彙的詮釋就不同了。

蘇文琪曾在歐洲核子研究組織擔任駐村藝術家(圖片提供/蘇文琪)。

問:在 CERN 駐村的經驗,如何影響你的表演藝術創作呢?

答:我覺得可以從兩部分來談,一是將討論的時間尺度拉長;二是不再執著於高科技。

CERN 給我宇宙巨觀及物質世界的微觀想像,這影響我會從宏觀角度來看作品的主題。跟科學家討論時,我發現藝術家的思維脈絡比起科學家短很多,因為藝術史不過就幾千年,但 CERN 科學家想事情是從地球誕生的 46 億年前開始到地球滅亡,考慮的時間空間尺度很長,用億萬、光年在計算。這個想法的差異幫助我在創作時,將作品的時間拉長,不只考慮當前議題,而是將議題展開放到更長遠的脈絡中。

因此我的作品中會加入「時序的跳躍」,以這個月在國家戲劇院演出的《人類黑區》來說,就是透過「黑色塑料」去想像地質在億萬年中起落的過程,剛開始它是盤古大陸,接著它是板塊、沙漠、湖泊,然後變成污染的海洋,來擴大作品的時間軸度。

我在 CERN 看到人類第一台伺服器,科學家發明這台伺服器只是為了傳輸科學數據,沒想到開創了網際網路的應用。然後,我就發現生活中很多科技的應用,必定有科學的原理在內,像是GPS定位就得計算地心引力,因此學習科學讓我看到科技的上游。

在我看來,每樣東西都是科技的產物,背後都有科學的哲學在裡頭,於是我在應用素材時,就不會追求高科技,哪怕是一張紙背後可能都有科學與技藝去成就它,但我們總是因為它太平凡、太普及而忽略它背後的意義。

像《全然的愛與真實》就是應用彩虹糖果紙的媒材,它很像實驗室的濾鏡,不同燈光打上去會產生不同的顏色,非常漂亮。我就在想或許它真的是從實驗室裡頭流到市面上,慢慢開始多元的應用。

《全然愛與真實》透過反光的糖果紙作為媒材,光打上去會出現不同的顏色(圖片拍攝/李欣哲)。

問:全球暖化是常見的題材,你想透過《人類黑區》告訴大家什麼呢?

答:前兩部作品《全然的愛與真實》、《從無止境回首》都是在探討宇宙、粒子動能等比較天馬行空,比較沒那麼靠近我們的議題,今年的《人類黑區》我想處理比較急迫的氣候變遷問題。

每一天世界各地都有全球暖化的新聞,科學家也不斷證實暖化狀況越來越糟糕,但在這麼多恐懼新聞中,我發現民眾反而麻木了,甚至回頭質疑科學家為何不能處理暖化問題。

《人類黑區》的排演照片,藝術家透過黑色塑料呈現地球億萬年至今的地質變化(照片提供/一當代舞團)。

我認為人類太過自大,自以為可以為科技發展背書,但實則無法。地球萬物都有自己的呼吸節奏,當人類掠奪後,勢必得平衡和休息。山崩水患暖化可能都是地球消化這些髒污的方式,有這些災難,地球才可以重生。

《人類黑區》這部作品跳脫以人為本,而是將萬物視為與地球「共生」的關係,任何生物與環境變化都有過去的足跡。人類終將滅亡,重點是要留下什麼?作品中會回溯演化過程,藉由舞者模仿遠古生物,黑色塑料呈現的地質變化,來扣合人與環境的關係,訴說:我們從哪裡來,將往哪裡去。

藉此,希望能更客觀地去思考:地球怎麼會變成這樣?

問:建議大家該怎麼欣賞《人類黑區》這部作品?

答:建議大家不要抱著吸收科普知識的心情來看《人類黑區》,也不要有藝術鑑賞的包袱。只要對演化、暖化、氣候變遷的議題有興趣都可以來看,享受表演藝術家怎麼去理解問題,怎麼追溯這長遠的過程。

藝術家跟科學家相像之處是「大家通常不知道他們在做什麼」,有觀眾會跟我說:你的舞我看不懂(笑)。然而,我覺得欣賞表演藝術就是發現自己跟別人想得不一樣,而且看表演藝術不需要很細節地解讀每個動作的意義,而是試著理解藝術家的表演鋪排邏輯,抓取他們給你的感受和印象,也算是一種訓練抽象思維的方式。

2019舞蹈秋天 一當代舞團 蘇文琪《人類黑區》Anthropic Shadow
演出日期:2019-10-18 ~ 2019-10-20
演出地點:國家兩廳院實驗劇場 (台北市中山南路21-1號)
詳情請見售票網站

Suzuki
18 篇文章 ・ 0 位粉絲
超純社會組學生,對未知的一切感到好奇,意外掉入科技與科學領域,希望在猛點頭汲取知識的同時,也能將箇中妙趣分享給大家。

0

0
0

文字

分享

0
0
0
歐洲 CERN 科學家發現「上帝的粒子」
dr. i
・2012/07/05 ・949字 ・閱讀時間約 1 分鐘 ・SR值 501 ・六年級

(圖:CERN)

歐洲核子研究組織 CERN 昨日宣布已經觀測到了尋覓已久的「希格斯玻色子(Higgs Boson)」,也就是物理學家所稱的「上帝的粒子」。

這個發現堪稱為近半世紀以來,科學史上最重大的發現,它將幫助人類了解這個宇宙是如何形成的。「希格斯玻子」的存在,解釋了物體爲什麼有質量,並且它是現今粒子物理的基礎理論(Standard Model)中,最後一個還未被觀測到的粒子。如果不存在,表示這個理論是錯誤的,或是不完整的;如果證實存在,那麼物理學家們可以更有信心地用同一個理論繼續深入研究,刪除其他不需要的理論。早在45年前英國物理學家彼得‧希格斯 (Peter Higgs) 就預測了這個神秘粒子,但是它的實際觀測需要非常強大的撞擊能量才能產生,因此實驗非常的困難。

(圖:CERN)

集合上萬名科學家與工程師,百餘個國家的合作,九億美金(270億台幣)的成本預算與耗時十年的建造,這個位於歐洲瑞士和法國交界的圓形「大型重子加速器(LHC)」埋在地下深175米,圓周27公里,它所得到的實驗結果,會決定未來物理學家的研究方向。

去年底CERN就已經觀測到了一些疑似希格斯玻子的實驗數據,但是數據量在當時卻還不足,無法對外宣稱是一個「發現」,直到現在CERN的團隊已經99.9999%確定它的存在。

圖:BBC

45年前預測該粒子的希格斯教授也在記者會現場,並且不禁地掉下眼淚說,「真的沒有想到人類能夠在我的有生之年,觀測到它的存在。我要恭喜每位參與實驗的科學家和工程師們。」

CERN 的科學家威爾斯 (Pippa Wells) 指出,這個發現衍伸出很多過去曾未被研究的問題,例如說該粒子如何崩解成為光子等等的過程。

「我們已經進入了這個宇宙從未被探索過的層面。」研究團隊的發言人英可德拉 (Incadela) 教授也表示,「現在我們是站在知識的最前線,這個發現也許是個故事的結尾,但也可能開啟了一個充滿新發現的探險之旅。」

延伸閱讀:

(資料來源:CERNBBCWikipedia

轉載自 :: dr. i ::  新發現 | 新科技 |  新生活 |  新藝術  欲轉貼請註明文章出處

文章難易度
dr. i
33 篇文章 ・ 0 位粉絲
小時候的啓蒙師父是小叮噹,偶像是馬蓋先,並崇拜發明燈泡的愛迪生,當時志向是發明會飛的車。在歐洲旅居十二年後回台灣,目前投身科技與藝術的跨界整合以及科學教育和傳播,現任國立台灣師範大學科技與文創講座兼任助理教授。dr. i 一輩子最大的幻想,是能夠使用時光機和隱形風衣。如果您恰巧擁有其中一項,請拜託用以下的連絡方式連絡!http://facebook.com/newartandscience

0

0
0

文字

分享

0
0
0
當你懂《重甲機神》角色名字的由來,你的物理也會跟著變好呢!|重甲科不科?01話
超中二物理宅_96
・2019/10/16 ・2935字 ・閱讀時間約 6 分鐘 ・SR值 568 ・九年級

  • 文/施奇廷│東海大學應用物理系暨研究所 教授兼系主任

y編按:一日科宅,終生科宅。而身為終極科宅,只有科學家這個身份還不夠!當然要製作一部滿滿熱血的動畫啊!

而這麼科宅的計畫,泛科學怎能缺席!不只電影要看,更要讓我們一起來好好吐槽聊聊《重甲機神》裡的那些科學與不科學!這次就讓我們來看看,身為科宅,到底該怎麼幫角色取名字吧(無誤)XD

source: FlyingV 平台

當《重甲機神 Baryon》的企劃決定了之後,馬上就要開始為故事裡面的角色、機械、地點取名字了⋯⋯實際上並不是這樣。

一開始討論劇情大綱的時候,都還是以「主角機」、「男主」、「女主」、「男二」、「博士」、「基地」⋯⋯這種普通名詞來進行,因為要為這麼多人事地物取名字真的是一件很傷腦筋的事情啊!所以大家第一個動作都是先逃避現實。

不過真的開始進行製作之後,就無法迴避了。首先當然是「片名=超級機器人的名字」啦!既然我們走的是像「無敵鐵金剛」的「超級系」,而不是像「鋼彈」的「寫實系」路線,講究的當然就是「威力與氣勢」了!

而且因為是海洋及海底的故事,所以需要「厚重的裝甲」(耐壓殼)抵抗水壓;再來是「巨大機器人」這種意象,影射了「人依照自己的形象創造了機械神」,「人憑藉著科技的力量逆天行事」的意涵,所以是「有著厚重裝甲的機械之神」,因此「重甲機神」這個名字就浮現了!

當然啦,我們也不會否認是向「超獸機神」、「魔裝機神」這些名作致敬啦!

能「變形合體」是阿宅的終極夢想:Baryon 的命名由來

決定了中文名字之後,接下來就是英文了。「巨大機器人魂」發作完,當然就輪到「物理魂」爆發了,既然有「重」這個字,當然就是用「Baryon」(重子)囉!

物理學是研究「物質的基本組成」與「物質之間的交互作用」的科學,目前的物理學已經知道的基本粒子包括「夸克」、「輕子」、「規範玻色子」與「希格斯玻色子」這幾個種類。

我們日常看到的各種物質,都是由原子組成的,原子又由電子(輕子的一種)以及質子、中子所構成的原子核組成,質子與中子都是有三個夸克透過「膠子」(一種規範玻色子)傳遞的強交互作用力「黏」在一起。

凡是由三個夸克結合而成的粒子都是「重子」。重子的質量比輕子大很多(看名字就知道),也就是說,我們目前看到的大部分的物質,質量幾乎都來自重子。

組成質子與中子的 up 跟 down 是第一代;第二代則是 charm 與 strange;第三代 bottom 與 top,它們一度被部分人稱為 beauty 跟 truth。圖/wikipedia

其實會用「Baryon」這個名字還有一個原因,「無敵鐵金剛」固然經典,但是講到超級機器人,能夠「變形合體」,才是阿宅們究極的夢想啊!所以重甲機神一開始的設定是「三機合體」的機器人,這三部合體前的機械就稱為「真夸克」(Truth)、「魅夸克」(Charm),以及「奇夸克」(Strange),分別由男、女主角以及第二男主角駕駛。

目前夸克一共有六種,分成三代。組成質子與中子的 up 跟 down 是第一代;第二代則是 charm 與 strange;第三代 bottom 與 top,它們一度被部分人稱為 beauty 跟 truth,不過可能大部分的物理學家覺得這兩個名字太過浮誇,所以採用了比較平實的名字。

但是我們要用的話,當然要用浮誇版的「Truth」啦!至於女主角本來應該用相對於「Truth」,同一代的「Beauty」,不過比較起來「Charm」似乎在語感上更勝一籌,所以在懂得粒子物理的人眼中,採用「Charm」的女主角跟採用同屬第二代的「Strange」夸克的第二男主角反而被「送作堆」了。

考慮我們的觀眾群中,粒子物理專家應該不多(吧?),所以還是以「語感」作為命名的優先考量。

包辦陸、海、空:男女主角命名由來

然後三個主要角色的名字,以海為家,因劇情需要經常得怒吼的男主角就叫「雷鳴海」。

男主角雷鳴海。

身為偶像歌手,擁有天籟歌聲的女主角則是「苗天音」。

女主角苗天音。

第二男主角是個「出生於英國的前美國空軍飛行員」,加上要向「蓋特機器人」的「陸、海、空」三機合體致敬,所以就把「全世界試飛過最多飛機、在航空母艦起降最多次的世界紀錄保持人,英國傳奇飛行員 Eric Brown」加上英國的名門飛機製造商「Westland Aircraft」合起來,叫做「Eric Westland」好了!

第二男主角 Eric Westland。

附帶一提,Westland 出品最有名的是活躍於 1950 年代的泛用艦載攻擊機「Wyvern」(飛龍),這個代號也使用於押井守導演的名作「機動警察」電影版第二集中,「疑似叛變」的日本空軍 F-16J 戰鬥機,所以本片出現的 F-35 戰機,自然就是叫做「Wyvern」囉!

不過雖然機器人以及主角的名字想了這麼多,可是很不幸的,「三機合體」這個設定被取消了,因為這會讓作畫複雜度與製作成本大幅增加,只好忍痛放棄!

不只如此,一開始「由各種物理研究儀器拼裝而成的機器人」也因為機械設定與作畫的難度太高而做罷,改成探勘海底資源的作業機器人「重甲機兵」以及對抗侵略者的戰鬥用超級機器人「重甲機神」,不管哪一個,都是「一開始就是個機器人的機器人」!

再會了!我們的「物理儀器拼裝機器人」!

還好至少「重甲機神 Baryon」這個名字就這樣定下來了,三個主角也沒有特別要改名的理由,維持「陸海空」三人組。

創造重甲機神的博士:命名「司空」、「弦」來自「物理語感」

接著是兩位物理系老師的代言人,製造出重甲機神的瘋狂博士,取名為「司空弦」!「司空」字面上可以引申解釋成「掌管宇宙的物理定律」之意,「弦」則是影射目前試圖統一解釋所有物理現象的「弦論」(string theory),當然,本片中並沒有碰觸到任何跟弦論有關的物理學,純粹只是「語感」很物理!

另一方面,阿宅們大概也猜得到,是在向「無敵鐵金剛」中的「光子力研究所」所長「弓弦之助」致敬。

瘋狂博士司空弦。

最後是重甲機神的家,為人類開拓海洋新邊境的海底都市。決定這個海底基地的名字花的時間連一秒鐘都不到就達成共識,當然是叫「鸚鵡螺」啦!鸚鵡螺是存活在地球上已經數億年,有「活化石」之稱,是古生物學家與演化學家眼中的寶物。

因此,法國科幻小說先驅凡爾納,在他的經典名著「海底兩萬哩」中的超先進潛艇,就命名為「鸚鵡螺號」。之後美國海軍第一艘服役的核子潛艦,也以此命名。目前在太平洋巴布亞新幾內亞海域水面下 1600 公尺,執行人類第一個深海採礦計畫「Solwara 1」的公司,名字就叫做「鸚鵡螺礦業」……

海底都市「鸚鵡螺」的設計圖。

嫌老氣又誇張?這種文字的魔力中二中年才懂得

在創作的過程中,「命名」其實是一個相當奇妙的作業。「名字」只是一個代號,不管名字怎麼取,故事都不會改變,但是「語感」還是有可能會微妙的影響閱聽者看這個故事時的感受,這就是文字的魔力吧!

此外,趁著為角色命名時,可以任意加入自己的各種惡趣味與執念,也算是創作者的特權。至於本片陸續公開情報之後,不時有聽到這樣的抱怨:「雷鳴海、司空弦什麼的,也太老氣又誇張了吧!」由於創作者是幾個中二中年,想出來的名字會有這種感覺也是剛好而已,還請各位多多包涵啊!

超中二物理宅_96
8 篇文章 ・ 14 位粉絲