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反物質

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1: 2018/05/03(木) 03:31:03.64 ID:CAP_USER
 高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)は26日、新型の加速器「スーパーKEKB」で、ほぼ光の速さに加速した電子と陽電子が衝突に成功した、と発表した。
2008年のノーベル物理学賞につながった「小林・益川理論」では十分説明できない、
宇宙誕生後に消えた反物質の謎の解明につながるという。

 スーパーKEKBは、電子と陽電子を衝突させ、宇宙誕生直後の状態を再現するために作られた加速器。
高エネ研の地下11メートル、1周3キロの円形トンネル内に設置され、3月下旬に本格稼働を始めた。

 高エネ研によると、26日午前0時38分、電子と陽電子の衝突を初観測し、実験が順調に進んでいることを確認した。

続きはソースで

画像:新型加速器スーパーKEKB
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180426000596_comm.jpg
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180426000577_commL.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASL4F4R60L4FULBJ00F.html
ダウンロード


引用元: 【物理学】光の速さに加速した電子と陽電子が衝突に成功 ノーベル賞獲得も残る謎、解明なるか 新型の加速器「スーパーKEKB」[04/26]

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1: 2018/04/06(金) 09:32:04.95 ID:CAP_USER
【4月5日 AFP】
約137億年前の宇宙誕生時、ビッグバン(Big Bang)によって物質と反物質の粒子が対を成して生成された。
物理学の通説ではそうなっている。

 だが、現在の宇宙で見ることができる、地球上の小さな昆虫から宇宙にある巨大な星までのあらゆるものは物質の粒子でできており、それと対を成す反粒子はどこにも見つからない。

 欧州にある巨大な地下素粒子実験施設の物理学者チームは4日、実験室内で作った反物質の粒子「反水素原子」の前例のない観測を通じて、この謎の解明に一歩近づいたとする研究結果を発表した。

 欧州合同原子核研究機構(CERN)の「ALPHA(Antihydrogen Laser Physics Apparatus)」実験チームのジェフリー・ハングスト(Jeffrey Hangst)氏は「われわれが探究しているのは、通常物質の水素と反物質の反水素が同じように振る舞うかどうか(を確かめること)だ」と話す。

 挙動にほんのわずかでも違いが見つかれば、物質と反物質の見かけ上の不均衡を説明する助けになるばかりか、宇宙を構成する基本素粒子とそれらを支配する力を記述する物理学の主流理論「標準模型(Standard Model)」が揺るがされる可能性がある。

 だが、ややがっかりなことに、今回の最新研究の「これまでで最も高精度の実験」でも、水素原子と反水素原子の挙動に違いは見つからなかった。

 目に見える宇宙の構成要素と挙動を記述する標準模型は、反物質の「消滅」を説明できない。

 ビッグバンでは、質量が同じで電荷が逆の粒子と反粒子のペアが生成されたと広く考えられており、粒子と反粒子が出会うとエネルギーだけを残して消える「対消滅」が起きるとされる。

 物理学では、ビッグバンの直後に物質と反物質が反応して崩壊する現象が実際に起きたと考えられている。

続きはソースで

(c)AFP

画像:欧州合同原子核機構のリニア・アクセレレーター
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/7/e/700x460/img_7e85d86633b483b71439aeac5309f0b6164808.jpg

AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3170130
images (1)


引用元: 【物理学】反物質「消滅」の謎、解明に一歩前進 CERNチーム

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1: 2018/03/19(月) 12:45:36.81 ID:CAP_USER
欧州原子核研究機構(CERN)は、反物質を長期保存・輸送する技術の開発を進めている。
陽子の反粒子である反陽子を生成・捕獲した後に別棟の実験施設に輸送し、反陽子と原子核の衝突実験などを行う計画であるという。

反物質は物質に接触した瞬間に対消滅してしまうため、実験に必要な量の反物質を作り出し、一定時間保存しておくことが非常に難しい。
しかしCERNはこれまでに、水素の反物質である反水素などの生成に成功しており、磁場トラップ中に反水素を保存して、反物質研究のためのさまざまな実験に利用できるようになっている。

現在計画されている反物質研究プロジェクト「PUMA(antiProton Unstable Matter Annihilation)」では、実験施設「ELENA」において、陽子の反粒子である反陽子をこれまでで最大となる10億個捕獲し、これを数週間にわたって保存することを目指している。

保存された反陽子は、ELENAから数百メートル離れたイオンビーム施設「ISOLDE」まで車両に積み込んで運搬される。
ISOLDEでは、反陽子を放射性原子核に衝突させることで特異な原子核現象の研究を行うという。

反陽子を長期保存・輸送する際には、「二重ゾーン」と呼ばれる長さ70cmの捕獲器が使用される。
この捕獲器は重さ約1トンの超伝導ソレノイド電磁石内部の超高真空(10-17mbar)・極低温(4K)条件下に置かれることになる。
二重ゾーンのうち、「ストレージゾーン」と呼ばれる部位に反陽子を捕獲し、「第2ゾーン」と呼ばれる部位で放射性原子核と衝突させる。

放射性原子核のほうはISOLDE側で生成するが、短時間に崩壊してしまうため他の施設に輸送して研究することができない。

続きはソースで

画像:反陽子-原子核衝突実験が計画されているイオンビーム施設「ISOLDE」 (出所:CERN)
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603038/images/001.jpg

画像ELENAとISOLDEの位置関係と反陽子の輸送ルート (出所:CERN)
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603038/images/002.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180319-603038/
images (1)


引用元: 【物理学】反物質の長期保存・輸送技術の開発を目指す欧州原子核研究機構(CERN)[03/19]

反物質の長期保存・輸送技術の開発を目指す欧州原子核研究機構(CERN)の続きを読む

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1: 2017/11/21(火) 13:44:31.73 ID:CAP_USER
宇宙のどこかで、誰かが地球に奇妙な粒子を投げつけている。
11月17日付の科学誌「サイエンス」に発表された新たな観測結果により、犯人探しはさらにややこしくなった。

 2008年、ヨーロッパの宇宙放射観測衛星PAMELAにより、地球の大気中に陽電子が過剰に存在していることが明らかになった。
陽電子は、通常の物質とは逆の性質をもつ反物質の一種だ。
陽電子が通常の電子と衝突すると、ガンマ線などを放出しながら「対消滅」を起こす。このガンマ線を科学者は検出できる。


 地球大気中に陽電子が過剰に存在している原因を突き止める意義は大きい。
もし解明できたなら、近くの宇宙で起きている高エネルギー現象の解明に役立ち、ひいては物理学におけるいくつかの大きな謎の解明につながるかもしれない。

 科学者たちはこれまで、陽電子は近くのパルサー(大質量の恒星が年老いて爆発したあとに残る、高速で自転する天体)から飛んでくるのではないかと考えていた。なかでも有力視されていたのが、地球から1000光年未満のところにある2つのパルサーだ。
しかし、今回の観測を行った研究チームによると、陽電子はこの2つのパルサーから飛んできたものではないようだ。

 彼らによると、例えば暗黒物質どうしの相互作用など、陽電子はパルサーよりもさらに奇怪な現象によって生成した可能性があるという。

「研究を始めた当初はパルサーが発生源だと信じていました」と、論文の著者であるドイツ、マックス・プランク核物理学研究所のルーベン・ロペス・コト氏は言う。
「けれども、この2つのパルサーでは、陽電子過剰を説明できるほどの陽電子を供給できないことがわかったのです」

 彼らの提案は、天文学者や物理学者の間で論争を引き起こした。一部の研究者はパルサーの可能性を捨てていない。
米フェルミ国立加速器研究所のダン・フーパー氏は、研究チームの観測は厳密に行われているが、
データの解釈に問題があると指摘する。

「私はこれまでどおり、地球の大気中にある過剰な陽電子にはパルサーが寄与していて、そのほとんどがパルサーから来ているとさえ言ってよいと思っています」とフーパー氏は言う。

続きはソースで

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/17/112000448/

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引用元: 【天文学/物理学】〈議論白熱〉地球に飛来する反物質の起源に新説

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1: 2017/10/30(月) 19:16:18.84 ID:CAP_USER
宇宙に存在するあらゆる物質(マター)には、電気的に正反対の性質を持つ反物質(アンチマター)が存在しています。
この2つは衝突すると高いエネルギーを発して共に消え去る関係にあるのですが、こうして宇宙が存在できているからには、
反物質のほうが少なかった、あるいは少なくなるだけの理由があったはず。
そんな謎を突き止めるためにCERN(欧州原子核研究機構)は反物質の性質を調査したのですが、
「やはり宇宙に物質は存在しないはず」と言わざるを得ない結果が出ています。

A parts-per-billion measurement of the antiproton magnetic moment : Nature : Nature Research
https://www.nature.com/nature/journal/v550/n7676/full/nature24048.html

Riddle of matter remains unsolved: Proton and antiproton share fundamental properties
http://www.uni-mainz.de/presse/aktuell/3027_ENG_HTML.php

CERN Research Finds "The Universe Should Not Actually Exist"
https://futurism.com/cern-research-finds-the-universe-should-not-actually-exist/

現代の宇宙理論では、宇宙が最初に誕生した「ビッグバン」の際に、大量の物質と反物質が同じ数だけ生みだされたと考えられています。
その直後、物質と反物質は互いに打ち消し合うことで消滅していったのですが、結果的にこの宇宙には「物質」が残り、私たちの体や地球、そして太陽系・宇宙そのものが存在していると考えられています。最初に物質と反物質との数にごくわずかな差があったおかげで、今こうして我々人類が「なぜ反物質のほうが少なかったのか?」と考えることができるというわけです。

素粒子物理学では、ある粒子には鏡に映った像のように対称性を持つ反粒子が存在するというCP対称性が大前提として存在しているのですが、実際にはCP対称性の破れと呼ばれるアンバランスさが存在していることが知られています。
宇宙の中で物質のほうが反物質よりも多く存在しているのも、このCP対称性の破れに由来するものだと考えられています。

この反物質は、今でも高いエネルギーを物質に与えることで生み出せることがわかっています。

続きはソースで

GIGAZINE
http://gigazine.net/news/20171030-cern-antimatter-research/
ダウンロード


引用元: 【素粒子物理学】反物質の研究から「宇宙はやっぱり存在できないはず」となるデータが明らかに

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1: 2016/12/20(火) 22:50:00.32 ID:CAP_USER9
◆「反物質」測定に成功、宇宙解明に向け第一歩

日本などの研究者が参加する欧州合同原子核研究機関(CERN(セルン))の国際研究チームは、反物質の性質を精密に測定することに成功した、と発表した。
19日付の英科学誌ネイチャーに論文が掲載される。

宇宙の誕生時、物質と反物質は同数あったと考えられる。
しかし現在の宇宙には物質が大量にあり、反物質はほとんど存在しない。
「消えた反物質」は物理学の謎で、物質と反物質には「電気以外に異なる性質がある」という説があるが、反物質は物質と触れると消滅するため検証が困難だった。

研究チームは、水素の反物質「反水素」を人工的に作り、磁場の中に高い効率で閉じこめる技術を開発。
反水素にレーザー光を当てる方法で、反水素のエネルギーが変化する様子を、精密に測ることに成功した。
チームの石田明・東京大助教は「『物質優勢の宇宙』の解明に向け、第一歩を踏み出せた」と話している。

解説図:http://i.imgur.com/bCxho46.jpg
 
読売新聞 2016/12/20(火) 14:53
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20161220-00050055-yom-sci
images


引用元: 【科学】「反物質」測定に成功、宇宙解明に向け第一歩 [無断転載禁止]©2ch.net

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