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加速器

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1: 2019/01/02(水) 12:32:20.12 ID:CAP_USER
■日本学術会議が「ILCの日本誘致を支持するには至らない」の意見書提出

全長20キロの直線型加速器を東北・北上山地の地下につくるという国際リニアコライダー(ILC)計画について、日本学術会議は「日本誘致を支持するには至らない」という意見書をまとめ、12月19日に文部科学省に手渡した。「想定される科学的成果」が、日本が負担する巨額経費に見合わないというのが主な理由である。「国際経費分担の明確な見通しがまだない」ことも理由に挙げた点は、「費用分担について政府間の話し合いを始めるのが先。誘致の是非は分担の見通しがついてから考えればいい」と訴えてきた推進側との認識の食い違いが最後まで解消しなかったことを示す。
 もっとも、学術会議は話し合いの開始自体が誘致の意思表明になると考えたという解釈はできる。「いったん話し合いを始めたら後に引けなくなる」という発想は「日本的」のような気がしないでもない。米国では、途中でやめることもごく普通に起きているからだ。

 私が前稿(「国際リニアコライダー(ILC)の学術的意義とは」)で書きぶりに首を傾げた「学術的意義」については、「研究課題が極めて重要なものの一つであることは認められるものの、素粒子物理学の他の研究課題に比して突出した優先性を有するかという点について、当該分野の研究者コミュニティにおいてさえコンセンサスが形成されている状況にない」から「極めて重要なものであることについては高エネルギー素粒子物理学のコミュニティにおいて合意が得られている」と変わった。ただし、そのあとに「しかしながら、素粒子物理学分野における諸研究プロジェクトへの人材配置や予算の配分にまで踏み込んだ議論の段階には至っていない」と続いている。
https://image.chess443.net/S2010/upload/2018122100006_1.jpg

■日本政府が話し合いを始めなければILCは立ち消え

 このまま日本政府が費用分担の話し合いに入らなければ、ILCは建設されない。つまり、線形の大型加速器の建設は立ち消えだ。将来、中国がセルン(欧州合同原子核研究機関)のLHC(大型ハドロン衝突型加速器)を上回る大きさの円形加速器をつくる可能性はある。そうなれば、中国にセルンのような国際研究センターができることになる。
 高エネルギー物理学は、もはや国際協力なしには進まない。それは、米国が単独でつくろうとしたSSC(超伝導超大型衝突型加速器)が1993年に中止に追い込まれた時点から明らかだった。国際協力プロジェクトとして設計活動を進めてきたILCが頓挫すると、国際協力でも進まないということになり、いよいよ高エネルギー物理学の終わりが見えたということになる。それにあらがうように中国が大型加速器を建設するとすれば、それはそれで現代の国際情勢を象徴するものだろう。
https://image.chess443.net/S2010/upload/2018122100006_2.jpg

■大戦で疲弊した欧州で生まれたセルンは平和構築も目的

 高エネルギー物理学とは、高いエネルギーで粒子同士をぶつける実験を通じて、物質の根源や宇宙の成り立ちなどを探る学問である。欧州では、第二次大戦で優秀な研究者が数多く米国に亡命し、その後も頭脳流出が進んだ。それに危機感を持った指導的物理学者たちの発案で1954年に発足したのがセルンである。当初参加したのはスイス、英、西独、仏、伊、ベルギー、オランダ、デンマーク、ノルウェー、スウェーデン、ギリシャ、ユーゴスラビアの12カ国。敗戦したドイツ、イタリアも入っており、平和構築のためという目的もあった。

 1983年に陽子・反陽子衝突実験でW粒子、Z粒子を発見(この業績で1984年にカルロ・ルビアとシモン・ファン・デア・メールがノーベル物理学賞を受賞)し、戦後ずっと米国が主導してきた高エネルギー物理学の世界でセルンが中心地の地位を確立する。

続きはソースで 

https://webronza.asahi.com/science/articles/2018122100006.html
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引用元: 【国際リニアコライダー日本誘致問題】高エネルギー物理学は終わるのか[12/24]

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1: 2018/12/19(水) 17:35:24.50 ID:CAP_USER
日本の研究者らが東北・北上山地に誘致を進める巨大加速器「国際リニアコライダー(ILC)」に関する日本学術会議の報告書案が19日、明らかになった。「誘致を支持するには至らない」とし、判断を慎重に行うよう政府に求めている。同日午後に正式決定し、政府に提出する。

 ILCは、電子と陽電子を衝突させる加速器。質量の源とされる素粒子「ヒッグス粒子」の・・・

続きはソースで

読売新聞
https://www.yomiuri.co.jp/science/20181219-OYT1T50044.html
ダウンロード (1)


引用元: 【日本学術会議】8000億円のヒッグス粒子調べる巨大加速器「北上山地への誘致支持せず」[12/19]

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1: 2018/12/11(火) 14:32:35.40 ID:CAP_USER
■-RHIC衝突型加速器で強い証拠を発見-

理化学研究所(理研)仁科加速器科学研究センター理研BNL研究センター実験研究グループの秋葉康之グループリーダーが実験代表者を務めるPHENIX実験[1]国際共同研究グループは、米国ブルックヘブン国立研究所(BNL)の「RHIC衝突型加速器[2]」を用いて、陽子、重陽子、ヘリウム3(3He)の各原子核と金原子核(197Au)をそれぞれ衝突させた結果、「クォーク・グルーオン・プラズマ」と呼ばれる超高温・超高密度物質の“小さなしずく”が生成されたことを示す強い証拠を得ました。

本研究成果は、自然界に働く四つの基本的な力の一つである「強い相互作用[3]」や宇宙初期の状態の理解につながると期待できます。

金原子核のように大きな原子核同士を非常に高いエネルギーで衝突させると、原子核中の陽子や中性子が融合し、クォーク[4]とグルーオン[5]からなるクォーク・グルーオン・プラズマが生成されます。

今回、PHENIX実験国際共同研究グループは、衝突エネルギー200GeV(ギガ電子ボルト、ギガは10億)で、陽子と金原子核、重陽子と金原子核、ヘリウム3と金原子核をそれぞれ衝突させる実験を行いました。その結果、全ての実験で「楕円フロー[6]」、「三角フロー[6]」と呼ばれるハドロン[7]の集団運動パターンが得られたことから、小さな原子核と大きな原子核の衝突においてもクォーク・グルーオン・プラズマが生成されることが強く示されました。

本研究は、英国の科学雑誌『Nature Physics』のオンライン版(12月10日付け:日本時間12月11日)に掲載されます。

(中略)

■研究手法と成果

原子核衝突実験で生成されたクォーク・グルーオン・プラズマは、一瞬のうちに消滅して多くのクォークとグルーオンからなる複合粒子(ハドロン)に分解してしまうため、直接観測することはできません。しかし、このハドロンの生成パターンを解析することにより、その源であるクォーク・グルーオン・プラズマの性質を調べることができます。特に重要なのは、「楕円フロー」および「三角フロー」と呼ばれる、ハドロンの集団運動パターンです。このパターンは、クォーク・グルーオン・プラズマの粘性が非常に低いために生み出されます(図2)。

PHENIX実験国際共同研究グループはRHIC衝突型加速器を用いて、2014年にヘリウム3原子核(3He:陽子数2、中性子数1)と金原子核(陽子数79、中性子数118)を衝突させる実験を、2015年に陽子と金原子核を衝突させる実験を、2016年には重陽子(陽子数2)と金原子核を衝突させる実験を、それぞれ衝突エネルギー200GeV(ギガ電子ボルト、ギガは10億)で行いました。

その結果、三つのどの衝突実験においても、ハドロン集団運動パターンの楕円フローと三角フローが観測されたことが分かりました(図3)。しかも、これらの楕円フローと三角フローの強度は、それぞれの衝突でクォーク・グルーオン・プラズマが生成されると仮定した場合の理論計算の値と極めて近いことが分かりました。これらの結果は、三つの衝突実験において確かにクォーク・グルーオン・プラズマが生成されたことを示す極めて強力な証拠です。

続きはソースで

理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2018/20181211_1/
ダウンロード (2)


引用元: 【物理学】宇宙初期物質の小さなしずく「クォーク・グルーオン・プラズマ」を創成 理研[12/11]

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1: 2018/12/05(水) 00:49:09.68 ID:CAP_USER
 国家的プロジェクトというと、東京オリンピックや大阪万博ばかりが注目されがちだが、実は岩手県で、それらを凌ぐスケールの超巨大プロジェクトが持ち上がっているのを、ご存じだろうか。

 岩手・北上山地の地下100メートルに、全長20キロに及ぶ直線状の「加速器」を建設。全世界から膨大な数の科学者たちが集い、ヒッグス粒子や、宇宙を構成するダークマター(暗黒物質)などを解明しようという「国際リニアコライダー」(International Linear Collider 以下、ILC)計画があるのだ。

 「ちょっと、何言ってるのか分からない」という人のために簡単に説明をすると、「加速器」とは、原子よりも小さな「素粒子」を光の速さで正面衝突させる研究施設(ILCの場合は電子と陽電子を衝突させる)のこと。人も地球も宇宙もすべては素粒子からできているので、ここの謎を解くことで、宇宙の成り立ちはもちろん、まだ解明されていない物資、現象などこの世界のさまざまな謎に光を当てられる、というわけなのだ。

 この素粒子については、『アイアンマン』『アントマン』というマーベル映画や、『エヴァンゲリオン』などのSFアニメにもちょこちょこ登場するので、ファンの方ならば聞いたことがあるのではないだろうか。ちなみに、世界中で興行記録を塗り替えた大ヒット作『アベンジャーズ/インフィニティ・ウォー』の続編が来春公開されるが、そこでも素粒子が物語の重要なカギを握るとされている。

 そんな幼稚な話は興味ゼロだね、という人でも、スイスのジュネーブにある「CERN」(欧州原子核研究機構)の名は聞いたことがあるだろう。

 世界中の研究者が情報にアクセスできることを目的としたWWW(ワールドワイドウェブ)が考案されたことから、「インターネット発祥の地」として有名なこの施設にも円形の加速器があって、「ブラックホール発生装置だ!」「研究を進めると宇宙が崩壊する」なんて『月刊ムー』のような超自然科学系サイトでもちょこちょこ取り上げられているので、一度や二度は耳にしたことがあるはずだ。

そんな世界的な研究所を上回る施設を日本に造ろうじゃないの、というのがILC計画だ。

 「なぜわざわざ日本で?」と首をかしげる方も多いかもしれないが、推進している方たちのお話を聞いてみると、いくつか大きな理由が見えてくる。

 まず、日本は、中間子理論を提唱した湯川秀樹から、近年のニュートリノ天文学の小柴昌俊氏、6つ以上のクォークが存在を予測した益川敏英氏、小林誠氏まで、多くのノーベル物理学賞受賞者を生むなど、世界の素粒子物理学をリードしてきた。また、加速器に関する技術も世界一と評され、茨城県つくば市にあるKEKB加速器は現時点で世界でも最も密度の高い電子ビームをつくることができる。

 そんな“素粒子研究先進国”である日本の競争力をILCでさらに確固たるものにしようというのが、まず1つなのだ。

そして、もう1つ重要なのが、経済効果だ。

 世界中から優秀な頭脳が集結してくるわけなのだから、経済効果を期待する声が出るのは当然だ。事実、CERN周辺には世界中の科学者が家族を連れて定住したことで、消費や観光など地域振興が成功している。しかも、ILCが優れているのは、その効果が続く「期間」だ。どんなに「頑張れ、ニッポン!」「万博で大阪を元気に!」と叫んだどころで、五輪や万博というイベントは数週間から半年ほどで閉店ガラガラとなって、後には莫大な維持費がかかる「負の遺産」が残ってしまう。事実、東京五輪で新たに建設されている競技施設も既に大赤字が試算されている。

 が、ILCは違う。世界中からさまざまな研究者が訪れ、入れ替わり立ち替わり30年近く研究が続けられるという。設立から60年を経たCERNが活況していることや、素粒子物理研究の性格からしても、極めて息の長い研究施設になる見込みなのだ。

 そのような意味では、ILC計画とは、日本の東北で「科学のオリンピック」を30年間ぶっ続けで開催をするようなものと言っていいかもしれない。

http://image.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/yd_kubota1.jpg
http://image.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/yd_kubota2.jpg
http://image.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/yd_kubota3.jpg

続きはソースで

ITmedia ビジネスオンライン
http://www.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/news057.html
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙開発】加速器、国際リニアコライダー、「宇宙の謎に迫る国家プロジェクト」に、日本学術会議が猛反発のワケ

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1: 2018/10/26(金) 17:37:22.03 ID:CAP_USER
2030年の完成に向け中国で開発が進められているコライダー(衝突型加速器)は、2040年にはグレードアップを果たし、スイスのLHC(大型ハドロン衝突型加速器)の7倍の加速エネルギーを目指す。プロジェクトには、中国の研究者の他に、米国や欧州、日本の専門家も参加している。総費用は、50億ドル(561兆6000億円)を上回るとみられる。

中国のコライダー周長は、100キロメートルにもおよぶ。スイスのLHCの周長が26.659キロメートルであることから、完成すると世界最大規模となる。

続きはソースで

https://cdn1.img.jp.sputniknews.com/images/524/35/5243500.jpg
https://sptnkne.ws/jRQn
ダウンロード (5)


引用元: 世界一強力な加速器、中国で2030年に完成予定 総費用は、50億ドル(561兆6000億円)[10/26]

世界一強力な加速器、中国で2030年に完成予定 総費用は、50億ドル(561兆6000億円)の続きを読む

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1: 2018/09/04(火) 12:47:39.06 ID:CAP_USER
■3000人による研究が結実、ボトムクォークへの崩壊をついに観察

 物理学者たちは数十年前から、「神の素粒子」と呼ばれるヒッグス粒子を探してきた。宇宙を満たし、物質に質量を与えると考えられてきた粒子だ。ヒッグス粒子は2012年にようやく発見され、存在を予言した物理学者がノーベル賞を受賞した。そして今回、物理学者らがヒッグス粒子のボトムクォークへの崩壊を観察し、新たな洞察を得た。

 この研究は、ヒッグス粒子の崩壊を予測していた理論素粒子物理学にとっても、数十年がかりで実験装置を建造した欧州原子核研究機構(CERN)にとっても、非常に大きな業績だ。8月24日付けで論文公開サイト「arXiv」に論文が発表され、同時に学術誌「Physics Letters B」に投稿された。

「自分たちの目で確認できるのか、確信はありませんでした」と、ATLAS共同実験グループの副報道官をつとめるCERNの物理学者アンドレアス・ヘッカー氏は打ち明ける。「多くの人が今回の成果に喜んでいますが、なかでもこの実験に長年携わってきた人々の感慨はひとしおです」

 とは言うものの、ヒッグス粒子とは? ボトムクォークとは? 崩壊を確認できたことがなぜ重要? といった疑問を抱く人も多いだろう。順を追って説明していこう。

■ヒッグス粒子とはなにか?

 私たちの宇宙を構成する素粒子とその相互作用について、とてもよく説明できる「標準モデル」という理論がある。ヒッグス粒子はその鍵となる粒子だ。ただ、「ダークマター」や量子レベルでの重力の作用は説明できないが、それでも、すぐれた理論であることは確かである。

 1960年代、物理学者のフランソワ・アングレール氏やピーター・ヒッグス氏らが、標準モデルをアップデートして、光子(光の粒子)などの素粒子が質量をもたず、ほかの素粒子が質量をもっている理由を説明した。彼らは、現在の宇宙はヒッグス場の中に浸っており、ヒッグス場と相互作用する素粒子には2種類があるという理論を提唱した。光子などの素粒子は、そこになにもないかのようにヒッグス場を通過する。対して、ほかの素粒子は、あたかも水飴の中のようにヒッグス場の中を移動する。その抵抗が素粒子に質量を与えるというのだ。

 数十年におよぶヒッグス粒子探しの末、大型ハドロン衝突型加速器(LHC)の研究者たちは2012年にヒッグス粒子を発見したと発表し、アングレール氏とヒッグス氏は2013年にノーベル物理学賞を受賞した。ただし、厳密に言えば、この粒子が標準モデルのヒッグス粒子とまったく一致すると証明されたわけではない。そこで発見以来、物理学者たちは、ヒッグス粒子が理論どおりに振る舞うかどうか検証を続けている。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/090300386/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/090300386/
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引用元: 【物理学】〈続報〉ヒッグス粒子崩壊を確認、物質の質量の起源を解明[09/04]

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