物理新星 馬中珮:宇宙137億歲

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【大紀元8月5日訊】〔自由時報記者郭怡君╱溪頭報導〕吳健雄科學營舉辦七年來最年輕的講座大師─美國加州大學柏克萊分校教授馬中珮,昨日在科學營中向國內科學資優生暢談宇宙的黑暗奧秘時指出,根據去年發射的衛星「WMAP」所攝得的宇宙早期溫度分佈圖,可計算出人類所能觀測到的可見和已知物質僅佔全宇宙的四%,浩瀚無垠的宇宙主要由暗物質和暗能量組成,分別佔二十三%和七十三%,宇宙實際年齡為一百三十七億歲,誤差僅在數十萬年間。

  年僅三十八歲的2003年邁爾夫人獎得主馬中珮指出,人類首度確知宇宙溫度分佈不均,是靠一九九二年COBE衛星所攝得的宇宙影像,但以當年的影像解析度只能看出宇宙溫度分佈的概貌,無法辨別細節,而WMAP所拍得的宇宙解析度遠遠超越COBE,可讓科學家更清楚瞭解宇宙冷熱區域的能量分佈,根據WMAP令人驚喜的資料已衍生出上百篇重要論文,包括暗物質和暗能量的新證明。「確知宇宙能量分佈」相關成果被知名的美國科學期刊列為「2003年度十大科學成就榜首」。

  馬中珮說,擔綱宇宙主體的暗物質和暗能量究竟是什麼,科學家所知仍非常有限,有物理學家猜測「微中子」可能是暗物質的主要組成,但根據精密計算,微中子佔全宇宙的份量僅在十%以下,換句話說,宇宙仍有超過十三%的暗物質不為人知。

  巨量的微中子時時刻刻由太陽射出,每天有許多微中子通過人體,但因它不會跟電子和光子作用,且其質量至少比電子輕十萬倍,所以人們根本不會察覺。

  至於比暗物質更神秘更龐大的暗能量,目前僅知它對宇宙的膨脹速度非常有影響,它的壓力是令人難以想像的負值,其他都是一團迷霧,有待天文及物理學家投入更多心血解謎。

左手寫物理 右手拉小提琴

記者郭怡君╱特稿

  十七歲得到全台小提琴比賽冠軍、二十七歲拿到美國麻省理工學院物理博士、三十七歲榮獲邁爾夫人獎,又在第七屆吳健雄科學營成為營隊史上最年輕的講座大師,與「七」似乎特別有緣的加州大學柏克萊分校教授馬中珮天生是左撇子,她「左手寫物理、右手拉小提琴」的高超功力令許多人驚歎佩服,科學家和音樂家看似背道而馳的理性與感性,卻能在她身上精彩合而為一。

  首位獲得諾貝爾物理獎的女性是一九○三年的法國居禮夫人,直到一九六三年才由美國邁爾夫人成為第二位女性諾貝爾獎得主,美國物理學會為紀念她設立邁爾夫人獎,專門頒給獲博士學位十年內展現具體物理成就的高潛力女性,馬中珮就是2003年得主,在那之前,她還得過海外華人物理學會2000年傑出年輕研究學者獎,一九九七年得到表彰宇宙天文學傑出學者的「安妮坎農獎」,是該獎設立六十三年來首位華裔得主。

  吳健雄科學營過去的講座大師幾乎都是「院士級」的資深學者,年僅三十八歲的馬中珮能獲邀擔綱講座大師,乃因她這幾年來在宇宙天文學上的傑出表現及連獲大獎,頗有「中國居禮夫人」吳健雄的接班人架勢,是美國天文物理界最被看好的新星之一。

  馬中珮和吳健雄的年齡相差超過半世紀,兩人的淵源得追溯到馬中珮出生前的「胎兒時代」。她的父親馬驥伸是知名新聞學者,母親黃肇珩是資深新聞人,當年黃肇珩挺著大肚子在中研院門外守候獨家專訪吳健雄的機會時,肚裡懷的就是馬中珮,直到現在馬中珮都很遺憾,「沒有真正見過吳健雄」。

  馬中珮很小就展現對科學的興趣,四歲開始學拉小提琴,在音樂方面也被視為天才兒童,八歲就開始在兒童交響樂團表演,但九歲時音樂老師問她想不想到維也納繼續學音樂,馬中珮的回答卻是:「我不要學音樂,我要當太空人!」

  在北一女念到高二時,馬中珮有感於全球最好的大學教育在美國,在父母原本並不贊成的情況下堅決出國留學,為兼顧對物理和音樂的強烈興趣,她選擇到麻省理工學院和新英格蘭音樂學院的所在地波士頓,不但修得MIT物理博士學位,也獲得MIT音樂系提供的獎學金,成為交換學生到新英格蘭音樂學院修習小提琴。

  馬中珮一九九六年獲聘為美國賓州大學天文及物理學系助理教授,2001年升為副教授,因研究表現亮眼,馬中珮在三十五歲就獲得終身聘教授資格,2002年就被挖角到加州大學柏克萊分校天文系當教授。

  (//www.dajiyuan.com)

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