問題詳情
請閱讀下列短文後回答25.～28.題 2013年諾貝爾物理獎頒給了英國理論物理學家希格斯（Peter Higgs）與比利時物理學家恩格勒（Francois Englert）。表彰兩位在50年前提出宇宙質量起源的理論。回溯在1964年恩格勒首先主張宇宙在突然「爆炸膨脹」（inflation）的初生時並無質量，伴隨著出現的粒子會賦予原有的粒子質量，再經過層層的轉換變為今日所見的各種具有質量的原子與分子，為稍後希格斯提供了理論基礎。根據希格斯所提出的「對稱破缺」（symmetry breaking）理論，建立「希格斯機制」（Higgs mechanism），說明宇宙充滿一種看不見的「希格斯場」，若沒有這種場，所有粒子將會以光速穿越，不具有質量。但有些粒子會與猶如一池膠水的「希格斯場」產生交互作用使得速度變慢。即此場內存在一種粒子作為能量與物質之間的「信差」，利用3種物質間的基本交互作用力，趁機把能量加在通過非物質粒子身上，通過的粒子因能量上身，就有了質量。扮演信差角色的粒子稱之為「希格斯玻色子」或「上帝的粒子」。所吸附的希格斯玻色子愈多，質量就愈大。質量造成引力，使粒子不斷的結合，終就了今天的萬物。 物理學界在1970年代設計基本粒子的「標準模型（Standard Model）」版圖，它主要在描述基本粒子的組成與彼此之間交互作用方式。共有62 種基本粒子，理論中認為電磁力、強力、弱力的作用都是來自於各種粒子間的交換，卻無法解釋為何有些粒子有質量，有些粒子像光子則無質量。且在標準模型中希格斯玻色子是尚未被找到的最後一塊拼圖。 為了找尋標準模型中的這些基本粒子，科學強國開始建造對撞機。歐洲核子研究組織（CERN）向各國集資，於1983年在日內瓦附近開始建造經費達100億美元的大型強子對撞機（LHC）。建造的目地有：
研究宇宙的起源
尋找希格斯粒子
重新測量標準模型的數據
探究宇宙黑暗物質與暗能量的奧秘
想在碰撞過程中是否可探尋到新的空間度。 2013年三月，6千多位科學家與工程師（臺灣約有四十多位）終於在大型強子對撞機，以幾近光速對撞的質子殘片中，觀測到質量相當於1250億電子伏特（eV）能量的新粒子訊號及稍縱即逝的希格斯粒子衰變成雙光子的機率數據，輸入網格電腦（由超過一萬台電腦串接組成）中算出實際的機率，將所得實驗數據以統計學觀點來看的確大於5個標準誤差（sigma），意即實驗出錯機會小於350萬分之1（準確度達 99.99998%），證明希格斯和恩格勒的理論正確。 人類的科學繼「相對論」與「量子論」之後又向前跨出關鍵性的一大步。同時也向臺灣約四十多位參與的幕後英雄致上最高敬意。
【題組】25. 於本文中提到希格斯場有三種基本力的作用為哪幾種？（應選3項）Ｄ
(A)重力
(B)電磁力
(C)強力
(D)弱力
(E)內聚力
參考答案
答案：B,C,D
難度：困難0.333333
統計：A(2),B(2),C(2),D(2),E(1)