科學家發現:奇夸克重擊造成不明原因地震(圖)

2017-08-22 13:00 作者: 閻紀宇

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奇夸克物質以數十倍音速穿越地球,有可能會造成類似地震的效應。(圖片來源:Adobe stock)

美國三位科學家首度發現一種由次原子粒子「夸克」(quark)構成的「奇夸克物質」,證據則是一九九三年地球上發生的兩次原因不明的地震事件。奇夸克物質密度極高,如人體紅血球細胞般大小的顆粒即重達一噸,可釋出相當於五萬噸炸藥的能量。極小的奇夸克物質經常轟擊地球,較大的顆粒大約每年造訪一次,以數十倍音速穿越地球,有可能會造成類似地震的效應。

夸克是構成質子與中子的基本粒子,依其質量與電荷分為六種:上(up)、下(down)、奇(strange)、魅(charm)、底(bottom)、頂(top)。奇夸克物質包含上、下、奇三種夸克組成,科學家很早就推論出這種物質的存在,只不過一直缺乏實際證據。

一九七九年諾貝爾物理學獎得主、哈佛大學物理學教授葛萊修在一九八四年倡議,物理學家應該與地質學家合作,搜尋奇夸克物質造訪地球的行蹤。美國德州達拉斯南美以美大學的物理學教授泰普立茲、地質學教授赫林與安德森,在一九九三年響應葛萊修的倡議,開始搜尋奇夸克物質造訪地球的證據。

三位學者與「美國地質觀測中心」合作,檢視一九九○年至一九九三年的全球地震記錄,尤其著眼於其中一百多萬筆所謂的「無關聯事件」,這些事件無法關聯到一般的地震活動,必須另外尋求解釋。結果他們發現一九九三年十月廿二日與十一月廿四日兩天上午的兩筆地震記錄,極有可能是奇夸克物質穿越地球造成的效應。

如果南美以美大學三位學者的推論正確,一九九三年十月廿二日當天上午九時五十五分,一團奇夸克物質從南極大陸鑽進地球,0.三秒後從印度大陸南端穿透。十一月廿四日上午十時十七分,另一團奇夸克物質射入澳洲大陸南端,0.一五秒後刺穿南極大陸。兩次事件都被至少七個觀測站記錄下來,而且除了秒速高達四百公里(四十倍音速)的奇夸克物質之外,找不到其它令人信服的解釋。

赫林教授說:「我們無法確證就是奇夸克物質,不過那是唯一的解釋。」可惜的是,美國地質觀測中心已經在一九九三年停止蒐集「無關聯事件」的資料,科學家日後很難再度發現奇夸克物質的蹤跡。

三位學者的立論基礎在於,一般的地震或爆炸其能量都是發自點狀來源,然而奇夸克物質穿越地球引發的效應,其能量卻是呈線狀分布;兩者的地震波圖形迥然不同,可做為科學家判別的依據。三位學者正在研究這兩團奇夸克物質的來源,目前認為有可能是宇宙中「夸克星」受撞擊後產生。


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