採訪記者 : t 於 October 22, 2004 at 15:54:54 :

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【台南訊】國立成功大學物理系與國家理論科學研究中心(南區)共同舉辦的「2004諾貝爾物理獎通俗演講」，將於十月二十五日上午十一時在成功大學成功校區理化大樓地下一樓格致廳舉行，邀請中央研究院物理所與成大物理系合聘教授李湘楠主講「漸近自由2004年物理諾貝爾獎作品簡介(ASYMPTOTIC FREEDOM Introduction to the 2004 Physics Nobel Prize)」，歡迎對2004年諾貝爾物理獎得主及研究作品有興趣者踴躍參加。

今年的諾貝爾物理獎頒給美國科學家葛羅斯(DAVID GROSS)、普立茲(H. DAVID POLITZER)、威爾切克(FRANK WILCZEK)等人，以獎勵他們發現高能物理中強相互作用的漸近自由現象。依目前科學研究所知，自然界中存在有四種基本的交互作用力：重力、電磁力、弱交互作用力以及強相互作用力。而組成物質最小基本單位不是原子，而是比原子更小的物質輕子及垮克所成。大家熟知的電子就是屬於輕子，而質子或中子是由三個垮克所組成。

一般概念中得知，兩個帶有電荷的粒子才會有電磁作用力。同理，在高能理論中粒子之間要能產生強相互作用，此粒子必須帶有色荷，所以描述強相互作用的理論又稱量子色動力學。輕子不帶色荷不會有強相互作用，在自然界中只有帶有色荷的垮克能參與強相互作用。

日常生活中大致可感覺電磁力的影響是隨距離的增加而變弱，這個現象亦適用於在量子系統中電子與電子的交互作用，人們發現量子的電磁理論－量子電動力學－中的耦合常數（就是我們熟知的電荷）隨能量的增加而增加，如將能量轉換成探測粒子相互作用的距離，此種現象就會與日常生活中的經驗得到相同的結論，電磁交互作用隨距離增加而減弱。然而，一九六○年代末，美國史丹福線性加速器的實驗顯示質子內部的確有類似夸克的物質，而且它們像是彼此間沒有交互作用的自由粒子。顯然這個現象跟電磁現象相反，此一問困擾著當時的所有理論物理學家。直至葛羅斯、普立茲、威爾切克等人發現「楊—密爾斯規範場理論(Yang-Mills)」才是正確的量子色動力學，此一問題才進而解決。

量子色動力學與量子電動力學本質到底有何差異？簡而言之，根據量子電動力學的說法，傳播電磁力的媒介是光子，但光子不帶電，故光子與光子之間不會有直接的相互作用。相反的，在量子色動力學中傳播相互作用的媒介是膠子，膠子帶有色荷，膠子與膠子之間會有直接的作用力，所以將這樣的效應考慮進去後，我們就能發現其性質與電磁作用力大相逕庭，垮克的作用力隨距離的減少而變弱。931022t