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2025國際量子年 天文中心舉辦粒子物理與宇宙學系列科普講座 圓滿落幕
2025年適逢量子力學誕生100週年，聯合國也將今年訂為「國際量子年」，全球科學界齊聚一堂，共同推廣與慶祝這門影響深遠的理論。為響應此盛事，國立臺灣師範大學天文與重力中心與物理學系攜手舉辦「粒子物理與宇宙學系列科普講座」，邀請國內學者深入淺出地介紹最新科學發展，帶領民眾認識構成宇宙的基本奧祕。
人類自古以來便不斷探索構成世界的基本單位。隨著科學進展，科學家發現了許多基本粒子，並發展出量子力學來描述其行為與特性。2025年是量子力學誕生百週年，聯合國也特別將今年訂為「國際量子年」，彰顯量子理論在現代科技與基礎科學中的關鍵地位。不僅在微觀領域具有深遠影響，基本粒子的性質與演化更與宇宙的起源與結構息息相關，使得粒子物理與宇宙學兩門看似尺度迥異的學科，實則密不可分。
此次系列講座由天文與重力中心科普組長、物理學系吳亞霖老師規劃主持，講者陣容包括中原大學物理系高崇文老師，以及本校物理學系李沃龍老師、張嘉泓老師。首場講座於4月18日登場，由高崇文老師以「天地有大美，萬物有成理」為題，回顧粒子物理的發展脈絡，並展望未來研究方向。高教授長年研究粒子物理，亦於《物理雙月刊》撰寫「阿文開講」專欄，擅長以輕鬆有趣的方式傳達艱深理論及介紹物理發展史。
高崇文教授在演講中指出，19世紀科學家逐步發現物質結構，進而於二十世紀建立起「標準模型」，用以描述基本粒子的性質與交互作用。他表示，粒子物理學的終極目標是，統合自然界的四種基本作用力，在許多科學家的努力下，目前已成功統合電磁力與弱作用力，未來的研究將更進一步揭示宇宙的本質。
第二場演講於4月24日由李沃龍老師主講「哈伯張力與暗能量」，探討宇宙膨脹速度爭議背後的物理意涵。李沃龍老師介紹當前宇宙學最熱門的研究議題之一「哈伯張力」，早在一世紀前，天文學家哈伯發現宇宙正在膨脹，為「大霹靂」宇宙模型提供了有力的觀測證據。百年來，科學家不斷精進對宇宙膨脹速率的測量，努力降低誤差。然而，約十年前，科學家驚訝地發現，不同觀測方法所得的膨脹速率竟存在顯著差異，顯示宇宙的本質與物理機制仍有許多未解之謎。
針對此現象，李沃龍教授提出了「動態暗能量」理論，主張暗能量隨時間演化，從而可合理解釋目前各種測量結果，為解決哈伯張力問題提供了一條新的途徑。
第三場演講於5月2日由物理系張嘉泓老師主講「瀰漫於萬物深處，沉靜無波的希格斯場」，介紹真空的物理性質與希格斯機制對宇宙的深遠影響，引領聽眾深入了解粒子物理學中的核心議題。
他說，「基本粒子的質量從何而來？」是物理學長年追尋的重要問題。1960年代，科學家首度提出真空並非虛無，而是存在著一種名為「希格斯場」的神祕場域，所有基本粒子皆因與該場的交互作用而獲得質量。然而，由於希格斯場需極高能量才能產生波動，直到2012年，科學家才在歐洲核子研究組織（CERN）的大強子對撞機實驗中獲得實證，成功發現俗稱「上帝粒子」的希格斯玻色子，進一步確立質量起源的理論基礎。
三場演講吸引許多對粒子物理與宇宙學有興趣的師生及社會大眾踴躍參與，一同深入探索微觀粒子與宏觀宇宙之間的奧祕聯繫。而希格斯場的存在是理論物理學的偉大成就，但宇宙仍有許多未解之謎，張教授在演講中也介紹了物理學的研究新方向，包含超越標準模型的眾多新理論，為本系列演講劃下完美句點。(資料來源：物理學系吳亞霖老師 / 編輯：胡世澤)
