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物理新星 马中珮:宇宙137亿岁

【大纪元8月5日讯】〔自由时报记者郭怡君╱溪头报导〕吴健雄科学营举办七年来最年轻的讲座大师─美国加州大学柏克莱分校教授马中珮,昨日在科学营中向国内科学资优生畅谈宇宙的黑暗奥秘时指出,根据去年发射的卫星“WMAP”所摄得的宇宙早期温度分布图,可计算出人类所能观测到的可见和已知物质仅占全宇宙的四%,浩瀚无垠的宇宙主要由暗物质和暗能量组成,分别占二十三%和七十三%,宇宙实际年龄为一百三十七亿岁,误差仅在数十万年间。

  年仅三十八岁的2003年迈尔夫人奖得主马中珮指出,人类首度确知宇宙温度分布不均,是靠一九九二年COBE卫星所摄得的宇宙影像,但以当年的影像解析度只能看出宇宙温度分布的概貌,无法辨别细节,而WMAP所拍得的宇宙解析度远远超越COBE,可让科学家更清楚了解宇宙冷热区域的能量分布,根据WMAP令人惊喜的资料已衍生出上百篇重要论文,包括暗物质和暗能量的新证明。“确知宇宙能量分布”相关成果被知名的美国科学期刊列为“2003年度十大科学成就榜首”。

  马中珮说,担纲宇宙主体的暗物质和暗能量究竟是什么,科学家所知仍非常有限,有物理学家猜测“微中子”可能是暗物质的主要组成,但根据精密计算,微中子占全宇宙的份量仅在十%以下,换句话说,宇宙仍有超过十三%的暗物质不为人知。

  巨量的微中子时时刻刻由太阳射出,每天有许多微中子通过人体,但因它不会跟电子和光子作用,且其质量至少比电子轻十万倍,所以人们根本不会察觉。

  至于比暗物质更神秘更庞大的暗能量,目前仅知它对宇宙的膨胀速度非常有影响,它的压力是令人难以想像的负值,其他都是一团迷雾,有待天文及物理学家投入更多心血解谜。

左手写物理 右手拉小提琴

记者郭怡君╱特稿

  十七岁得到全台小提琴比赛冠军、二十七岁拿到美国麻省理工学院物理博士、三十七岁荣获迈尔夫人奖,又在第七届吴健雄科学营成为营队史上最年轻的讲座大师,与“七”似乎特别有缘的加州大学柏克莱分校教授马中珮天生是左撇子,她“左手写物理、右手拉小提琴”的高超功力令许多人惊叹佩服,科学家和音乐家看似背道而驰的理性与感性,却能在她身上精彩合而为一。

  首位获得诺贝尔物理奖的女性是一九○三年的法国居礼夫人,直到一九六三年才由美国迈尔夫人成为第二位女性诺贝尔奖得主,美国物理学会为纪念她设立迈尔夫人奖,专门颁给获博士学位十年内展现具体物理成就的高潜力女性,马中珮就是2003年得主,在那之前,她还得过海外华人物理学会2000年杰出年轻研究学者奖,一九九七年得到表彰宇宙天文学杰出学者的“安妮坎农奖”,是该奖设立六十三年来首位华裔得主。

  吴健雄科学营过去的讲座大师几乎都是“院士级”的资深学者,年仅三十八岁的马中珮能获邀担纲讲座大师,乃因她这几年来在宇宙天文学上的杰出表现及连获大奖,颇有“中国居礼夫人”吴健雄的接班人架势,是美国天文物理界最被看好的新星之一。

  马中珮和吴健雄的年龄相差超过半世纪,两人的渊源得追溯到马中珮出生前的“胎儿时代”。她的父亲马骥伸是知名新闻学者,母亲黄肇珩是资深新闻人,当年黄肇珩挺着大肚子在中研院门外守候独家专访吴健雄的机会时,肚里怀的就是马中珮,直到现在马中珮都很遗憾,“没有真正见过吴健雄”。

  马中珮很小就展现对科学的兴趣,四岁开始学拉小提琴,在音乐方面也被视为天才儿童,八岁就开始在儿童交响乐团表演,但九岁时音乐老师问她想不想到维也纳继续学音乐,马中珮的回答却是:“我不要学音乐,我要当太空人!”

  在北一女念到高二时,马中珮有感于全球最好的大学教育在美国,在父母原本并不赞成的情况下坚决出国留学,为兼顾对物理和音乐的强烈兴趣,她选择到麻省理工学院和新英格兰音乐学院的所在地波士顿,不但修得MIT物理博士学位,也获得MIT音乐系提供的奖学金,成为交换学生到新英格兰音乐学院修习小提琴。

  马中珮一九九六年获聘为美国宾州大学天文及物理学系助理教授,2001年升为副教授,因研究表现亮眼,马中珮在三十五岁就获得终身聘教授资格,2002年就被挖角到加州大学柏克莱分校天文系当教授。

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