醉心物理之美的實踐者──物理系郭家銘副教授

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2015.11.25 文/秘書室
media photo 郭家銘副教授投入CMS製作已13年,見證緊湊渺子線圈實驗偵測器從無到有,如同自己的孩子誕生。圖為郭家銘手持CMS偵測器水晶雷射模型。邱妤平攝

長期致力於「緊湊渺子線圈實驗(CMS)」建造的物理系郭家銘副教授榮膺104年吳大猷先生紀念獎殊榮。他將得獎歸功於自己不同求學階段的指導恩師:博士班指導教授林宗泰、Mark Baker及博士後研究時期給予諸多建議的張元翰教授,「得獎代表我的責任更重,我該更努力工作。」

契機 物理是最美的樂章
 
1994年郭家銘進入中大物理系就讀,入學之初他對物理的印象還留存於高中參考書上的計算,直到大二時三位必修課老師扎實且生動的授課,帶領他一窺物理的奧妙,才對物理改觀並引發興趣。
 
他回憶當時需要自行創發且規劃的實驗課期末專題,「我和夥伴從實驗工具開始動手車床銑床,在實驗室熬了好幾夜才完成。」親手操作讓他逐漸領略物理之美,完成實驗的成就感,激發他持續研究的熱忱,大二暑假起便投入了磁性超導現象的研究。
 
轉捩 驚豔於粒子物理之美
 
投入磁性超導研究數年後,郭家銘遇上了研究撞牆期,對未來一片茫然,直到他偶然聽了一場由林宗泰教授主講的粒子物理演說,他的物理世界至此展開了新的篇幅。郭家銘開始收集資料並大量閱讀相關書籍,後來毅然更換研究領域,從此踏入粒子物理的世界。
 
在林宗泰教授的指導與安排下,郭家銘在美國Brookhaven國家實驗室前後待了將近三年,他表示,「物理系的低師生比讓學生享有的資源相對豐富,師長不吝於回答學子難題並樂意提供學生深造機會。」透過與國際卓越研究團隊交流切磋,更使思維躍上頂尖。
 
堅持 別害怕追逐夢想
 
根據希格斯機制,基本粒子和希格斯場耦合而獲得質量,有上帝粒子之稱的希格斯玻色子是希格斯場存在的明確證據,被視為物理學界的聖杯。學界為證明希格斯玻色子確實存在開啟了「大強子對撞機計畫」,而緊湊渺子線圈實驗(CMS)是計畫實驗的其中一項,希望透過實驗證明物體質量的來源。
 
郭家銘與台灣團隊一同參與CMS實驗製作轉眼就是13年,見證偵測器從無到有的過程。談及希格斯玻色子,他迫不及待分享目前的研究進度,「根據目前實驗解讀新粒子大致符合標準模型,但由於目前只判讀了百分之一的數據,未來還有一段路要走,我們希望可以更了解它的性質,並且獲取新的物理訊號,這個計畫對我來說是一趟奇幻的旅程。」
 
在這項大型跨國合作中,研究者之間既競爭又合作,尋求突破的壓力讓郭家銘形容每次開會都像是場比武大會。但面對醉心的真理,他保持鍥而不捨的積極精神,不斷砥礪自己在研究上更精進,也正如同他對學子的勉勵「別害怕追逐夢想,實踐才是通往夢想的第一步。」
 
郭家銘將物理形容成美麗的樂章,打趣的說:「我不但是欣賞者也是作曲家」,他享受思考激盪出的火花與物理深度的內涵;「每每在關鍵時候我都遇到貴人相助,非常感謝師長培養我獨立研究的能力,讓我得以在喜歡的題目上發揮長才。」未來他將持續在物理這片浩瀚海洋中探尋真理,並且樂在其中。