1: 2018/05/24(木) 17:50:04.41 ID:CAP_USER
理化学研究所(理研)仁科加速器科学研究センター量子ハドロン物理学研究室の権業慎也基礎科学特別研究員、土井琢身専任研究員、数理創造プログラムの初田哲男プログラムディレクター、京都大学基礎物理学研究所の佐々木健志特任助教、青木慎也教授、大阪大学核物理研究センターの石井理修准教授らの共同研究グループ※「HAL QCD Collaboration[1]」は、スーパーコンピュータ「京」[2]を用いることで、新粒子「ダイオメガ(ΩΩ)」の存在を理論的に予言しました。

本研究成果は、素粒子のクォーク[3]がどのように組み合わさって物質ができているのかという、現代物理学の根源的問題の解明につながると期待できます。

クォークには、アップ、ダウン、ストレンジ、チャーム、ボトム、トップの6種類があることが、小林誠博士と益川敏英博士(2008年ノーベル物理学賞受賞)により明らかにされました。
陽子や中性子はアップクォークとダウンクォークが3個組み合わさって構成されており、3個のストレンジクォークからなるオメガ(Ω)粒子も実験で観測されています。
3個のクォークからなる粒子(バリオン[4])は、これまで多数見つかっていますが、6個のクォークからなる粒子(ダイバリオン[5])は、1930年代に発見された重陽子(陽子1個と中性子1個)以外には見つかっていません。
今回、共同研究グループは、2個のΩ粒子の間に働く力を「京」を用いて明らかにし、ダイオメガ(ΩΩ)の存在を予言しました。
これは、6個のストレンジクォークだけからなる最も奇妙なダイバリオンであり、重陽子の発見以来、約1世紀ぶりとなる実験的発見が期待できます。

本研究は、米国の科学雑誌『Physical Review Letters』に掲載されるのに先立ち、オンライン版(5月23日付け:日本時間5月24日)に掲載される予定です。

■背景
-南部博士のバトンをつなぐ、クォーク・バリオンの研究-
私たちの身の回りの物質は全て、「クォーク」と「レプトン[6]」(電子やニュートリノなど)と呼ばれる素粒子からできています。
陽子や中性子、そしてオメガ(Ω)粒子など3個のクォークから構成される粒子は「バリオン」と総称されています。
また、バリオンが複数集まったものが原子核です。
特に、二つのバリオン(クォーク6個)からなる最も簡単な原子核は「ダイバリオン」と呼ばれます。
ダイバリオンは実験的には、重陽子(陽子1個と中性子1個の結合状態)が1930年代に発見されたのみであり、それ以外のダイバリオンは現在に至るまで観測されていません(図1)。

クォークの運動を決める基礎理論は、南部陽一郎博士(2008年ノーベル物理学賞受賞)によって提唱された「量子色力学[7]」です。
しかし、量子色力学の基本方程式を紙と鉛筆だけで解くことは、理論物理学の最先端手法をもってしても困難です。ケネス・ウィルソン博士(1982年ノーベル物理学賞受賞)は、この困難を解決する「格子ゲージ理論[8]」を提唱しました。

続きはソースで

図:スーパーコンピュータ「京」(左)とダイオメガ(ΩΩ)のイメージ図(右)
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2018/20180524_1/fig.jpg

理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2018/20180524_1/
ダウンロード (15)


引用元: 【物理学】新粒子「ダイオメガ」-スパコン「京」と数理で予言するクォーク6個の新世界- 理化学研究所[05/24]

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3: 2018/05/24(木) 17:53:12.35 ID:q3NEfKK1
新粒子「ダイオメガ(ΩΩ)」の存在を理論的に予言しました。
  
        ナ ナンダッテー!!
        Ω ΩΩ
 
   _ノ乙(、ン、)ノ これ

5: 2018/05/24(木) 17:58:49.80 ID:ZC7SF96m
新粒子なんて幾らでも発見できる。
けど、ヒッグス粒子の発見で標準理論は完成しいる。
あらたな粒子と言っても雑魚だ。

14: 2018/05/24(木) 18:32:19.13 ID:ZC7SF96m
>>5
喩えてみれば、
元素の周期表は完成している。その周期性の理由も解っている。
ニホニウムみたいな新しい元素も出来ているが、大して重要なことじゃない。

16: 2018/05/24(木) 18:42:38.39 ID:aexEAb+p
>>14
ニュートンの引力理論は完成している
惑星の軌道を細かく観測するのに金と労力をかけるなどまったく重要なことじゃないキリッ

>水星の近日点移動の大部分はニュートン力学の計算で説明できる。ところが 574 秒の内の 43 秒だけがどうしても説明できないまま、19 世紀半ばから何十年もの間、ずっと謎として残っていたのだった。


>今までに合成された元素はすぐに消えてしまうので使えないのですが、もしすぐに消えなかったとすれば大発見です。自然界に長時間存在し得る新しい超重元素が誕生すれば、原子力の世界が一変する可能性を秘めています。
そして、その元素に万が一「安定同位体(放射線が出ない)」が存在すれば、世界が変わるレベルの発見となります。役に立つどころの話ではありません。
「奇跡的に安定するかもしれない元素がある」ということであり、新元素の合成の究極の目標はその「奇跡的に安定する元素を発見する」ことにあります。
安定すると言っても崩壊するまでの時間が長いだけで、鉛等に比べると不安定な放射性物質にはなると予測されていますが、それでも一瞬で崩壊しないだけで奇跡です。原子のしくみを理解する手助けになることは間違いありません。
小さいけれども様々な可能性を秘めているのが新元素の合成なのです。

こういう常識的な話をまったく知らず、調べることも出来ません。

19: 2018/05/24(木) 18:58:51.42 ID:ZC7SF96m
>>16
物理法則に貢献するのか、利用技術に貢献するのかは別のもの。

・水星の近日点移動はニュートン力学の理論に関わるもの。
・安定同位体の発見は、よく知らんが、多分、利用技術に関わるもの。

47: 2018/05/25(金) 03:15:02.55 ID:EAGTfAt5
>>16
クォークのストレンジネスを使い勝手がよくなれば時間の少し先に物体を置ける!
詰まり静止した空間の中に
ポツンと物体を浮かした状態を維持できる。

7: 2018/05/24(木) 18:07:53.04 ID:eAvN1SB2
ダイオメガ、ダイオメガ、クォーク6個

8: 2018/05/24(木) 18:08:02.99 ID:OyRnA3XK
スパコンに頼っといて威張るのかよ

15: 2018/05/24(木) 18:33:13.63 ID:iojrUoKE
これは物理学つーよりクォーク化学じゃないか。

17: 2018/05/24(木) 18:51:06.02 ID:qd3QvqZI
標準理論にはキリがないと思ってる。
元素や原子が最小単位だとおもってた時期もあったろ?
標準理論が完璧、完全でない限り、いくらでも新粒子は出せるはず。

21: 2018/05/24(木) 19:03:43.45 ID:ZC7SF96m
>>17
新粒子は自然の営みから出るもの。理論が完璧か否かとは関係ない。

今回の予言は、標準理論に変更を求めるのではなく、標準理論から導き出されたんでしょ。

24: 2018/05/24(木) 19:28:56.51 ID:qd3QvqZI
>>21
理論自体はより大きい群に対するゲージ理論として拡張できる。拡張が正しく成立してるなら素粒子も増える。


万物の理論 - Wikipedia
万物の理論とは、自然界に存在する4つの力、すなわち電磁気力・弱い力・強い力・重力を統一的に記述する理論の試み。
このうち、電磁気力と弱い力はワインバーグ・サラム理論(電弱理論)によって電弱力という形に統一されている。
電弱力と強い力を統一的に記述する理論は大統一理論と呼ばれ、現在研究が進められている。
最終的には重力も含めた全ての力を統一的に記述する理論が考えられ、これを万物の理論または超大統一理論という。


ハドロンの分類図、SU(3)の図
標準理論について話そう。様々なものがこれに基づいて見つかっている。
さて、自然界の力には重力、電磁気力、弱い力、強い力がある。
さて、標準理論が重要だと考えているのは、それがゲージ理論だからだ。
対称性の群に基づいて力の性質を説明する。
例えば電磁気力はU(1)という群を使っている。みんなが知っている群だ。円だ。
弱い力はSU(2)、強い力はSU(3)。
https://lh3.googleusercontent.com/-UPb_D7ubVoA/VmHBwDPMDBI/AAAAAAAA15w/U1WZOu60_Gk/s640/blogger-image--1580017544.jpg
http://nam-students.blogspot.jp/2015/12/su.html



ゲージ理論 - Wikipedia
ゲージ理論とは、連続的な局所変換の下でラグランジアンが不変となるような系を扱う場の理論である。
ゲージ理論は、素粒子を記述する場の理論として成功している。
量子電磁気学はU(1)対称性に基づく可換ゲージ理論であり、ゲージボゾンを光子として持つ電磁ポテンシャルがゲージ場である。
標準模型は U(1) × SU(2) × SU(3) 対称性に基づく非可換ゲージ理論であり、
1つの光子、3つのウィークボソン、および 8つのグルーオンの合計 12 のゲージボゾンを持つ。
ゲージ理論は重力を記述する一般相対論においても重要な役割を持つ。
ゲージ対称性は、一般相対論の一般共変性の類似と見なすことができ、そこでの座標系は任意の時空の微分同相の下に自由に選択することができる。

1954年に楊振寧とミルズは核子の強い相互作用を説明するモデルを提唱した。
彼らは、電磁相互作用のU(1)対称性の理論を一般化して、陽子と中性子のアイソスピンSU(2)対称性に基づいた理論を構築した。
このモデル自体は実験と整合しなかったが非可換対称性に基づくヤン=ミルズ理論として多くの理論の原型となった。

このアイデアは後に、弱い相互作用と電磁相互作用を統一する電弱相互作用への応用が見いだされた。
さらに、非可換ゲージ理論は漸近的自由性と呼ばれる特徴を再現できることが判明したことで、ゲージ理論はより魅力的なものとなった。
ゲージ理論は、量子電磁力学 (QED) 、量子色力学 (QCD) およびワインバーグ=サラム理論の基礎をなしている。
さらに、電磁相互作用、弱い相互作用および強い相互作用を統一する標準模型はゲージ理論の言葉で記述されている。

20: 2018/05/24(木) 19:00:28.24 ID:5MvBilaB
大じゃなくdi(二個)と言う意味なのか>ダイ

ならば重粒子として安定して存在もありうるな
なんとなくグリセリン結晶の発見エピソードのように
「『ある』とヒトが認識した以降はそれまで幾ら工夫しても作れなかったものが安定して存在するようになった」
パラダイムシフトの例として語られる歴史的転換点に今居るのかもしれない

22: 2018/05/24(木) 19:05:54.49 ID:PaM5SniR
これもいいがアルツハイマーの治療薬にスパコン使ってよ

25: 2018/05/24(木) 19:34:57.63 ID:HgLe3ddp
一方京より速いと自慢していた中国のスパコンでは・・・www

26: 2018/05/24(木) 19:36:11.72 ID:lE4m+xj5
その気になれば核を超えるクォーク爆弾作れそうだな

28: 2018/05/24(木) 19:43:54.69 ID:89B71B6X
変形合体しそうな名前

41: 2018/05/24(木) 21:27:03.63 ID:ulTNQBqg
ペンタクォークの悲劇がまた繰り返されてしまうのか……

46: 2018/05/25(金) 00:29:41.22 ID:dctoxFwr
>>41
重水素と区別が付かん
ペンタってシンメトリーだから、アリかなと思っていたが
アルゴリズムを変えれば何でもアリなのか

44: 2018/05/24(木) 23:37:00.78 ID:jYMCcMdM
原子核の固有特性無視して 何が予言だよ

50: 2018/05/25(金) 12:37:48.87 ID:PwWoPS8k
ストレンジクォーク3個=オメガ粒子→あるんじゃね?→あった。

ストレンジクォーク6個=ダイオメガ粒子→あるんじゃね?

こんなの「あるんじゃね?」ってだけならスパコン使わなくても俺でも予言できるわ

51: 2018/05/25(金) 13:06:20.65 ID:FrPCQc3C
>>50
それだけなわけねーだろ

54: 2018/05/25(金) 16:44:12.11 ID:RwVc1miW
>>50
計算したから論文になってるんですよ。頭大丈夫ですか?

53: 2018/05/25(金) 13:20:27.23 ID:XjpB9Eq4
>「理論手法の発展」、「計算アルゴリズムの開発」

この部分がもっと注目されるべき。