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標準理論

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1: 2015/07/28(火) 12:26:44.56 ID:???.net
標準理論裏付ける新証拠、「超対称性」に新たな痛手 LHC 写真1枚 国際ニュース:AFPBB News
http://www.afpbb.com/articles/-/3055710


【7月28日 AFP】世界最大の粒子加速器「大型ハドロン衝突型加速器(Large Hadron Collider、LHC)」の専門家チームは27日、現在の素粒子物理学で主流となっている「標準理論」に合致する素粒子の振る舞いを示す新証拠が得られたと発表した。宇宙の基本構造に関する未来の理論とされる「超対称性」にとって、新たな痛手となる証拠だという。

 英科学誌「ネーチャー・フィジックス(Nature Physics)」に掲載された論文によると、LHCを用いた超高速の陽子衝突実験で得られた最新データは、「ボトムクォーク」と呼ばれるエキゾチック粒子が、標準理論で予測された通りの挙動をすることを示しているという。

 ボトムクォークが、いわゆる「アップクォーク」に変化するまれな現象を測定するこれまでの試みでは、同理論と矛盾する結果が得られていた。これにより科学者らは、標準理論の枠を超える説明の一つとして、超対称性の仮説を提唱した。

 だが、LHCのボトムクォーク(b粒子)実験チーム「LHCb」を率いるギュイ・ウィルキンソン(Guy Wilkinson)氏は、AFPの取材に、最新の測定結果は「標準理論と完全な一致をなしており、この(代替理論の)仮説の必要性を排除するものだ」と話した。

「標準理論に何らかの誤りが存在することを証明できたなら、それは非常に心躍る結果となっただろう──そして、世間をあっと言わせることになったとだろうということも否定できない」と同氏は述べている。

 標準理論は、物質を構成する基本粒子とそれらを支配する力のすべてに関する主流の理論だ。

 だが、このモデルには弱点がいくつかある。一つは、宇宙の95%を構成するダークマターとダークエネルギーを説明できないこと。もう一つは、物理学者アルバート・アインシュタイン(Albert Einstein)の「一般相対性理論(General Theory of Relativity)」との整合性がないこと。これは、知られている通り、素粒子の量子スケールでは、重力が作用しないようにみえるためだ。

■多頭の怪物

 これらの矛盾を説明するために提唱された代替理論の一つである超対称性は、宇宙のすべての粒子に、それより質量が大きい「きょうだい」が存在すると仮定している。これにより、ダークマターとダークエネルギーを説明できる可能性もある。

 だがLHCでは、超対称性のきょうだいが存在する証拠はこれまで何も見つかっていない。その一方で、標準理論で存在が予測された素粒子はすべて観測されている。

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(c)AFP/Mariette LE ROUX

引用元: 【素粒子物理学】標準理論裏付ける新証拠、「超対称性」に新たな痛手 LHC

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1: 2015/05/14(木) 12:18:02.12 ID:???.net
「標準理論」裏付ける新証拠、30年来の実験で確認 CERN (AFP=時事) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150514-00000011-jij_afp-sctch

画像
http://amd.c.yimg.jp/im_siggALVTvJdq4KhShShQJY37Eg---x600-y400-q90/amd/20150514-00000011-jij_afp-000-4-view.jpg
スイス・ジュネーブ近郊メイランにある欧州合同原子核研究機構の「大型ハドロン衝突型加速器」を点検する科学者(2013年7月19日撮影)。【翻訳編集】 AFPBB News


【AFP=時事】欧州合同原子核研究機構(European Organisation for Nuclear Research、CERN)の科学者チームは13日、30年近くに及ぶ努力の末、宇宙に関する主要理論をさらに裏付ける証拠となる「素粒子の変化」を検出したと発表した。

 研究チームによると、世界最大の粒子加速器「大型ハドロン衝突型加速器(Large Hadron Collider、LHC)」での実験で、中性B中間子が崩壊して一組のミュー粒子(ミューオン)に変化する、極めてまれな現象の観測に成功したという。ミュー粒子は電子の仲間の素粒子で、電子より質量が大きい。

 英科学誌ネイチャー(Nature)に発表された論文によると、この実験結果は、いわゆる「標準理論」にさらなる裏付けを与えるものだという。標準理論は、宇宙を構成する素粒子や力に関する概念的枠組みとなる理論。

 中性B中間子は、クォークと呼ばれる2種類の素粒子が「強い」力で結合して構成される不安定な複合粒子だ。中性B中間子が崩壊してミュー粒子になることは、標準理論で予測されている。
だが、この予測の裏付けとなる証拠を得ることは、1980年代中頃以来の難題となっていた。

 問題の一つは、中性B中間子自体が粒子加速器内や宇宙線相互作用などの極限状態でしか生成されないため、研究の実施は困難か、莫大な費用がかかることだ。さらに、ミュー粒子への変化は、「崩壊」10億回に約4回の割合でしか発生しない。

 フランスとスイスの国境をまたぐ地下トンネル内にある、CERNが運用する巨大実験装置のLHCで、ライバル同士の2チームがそれぞれ独立した形で、この極めてまれな現象の検出に取り組んでいた。2チームは2013年7月、個別の実験結果をそれぞれ単独で発表したが、実験データ群の精度が、発見を主張するために要求される精度のしきい値にわずかに及ばなかった。

 世界的に権威のある査読科学誌に掲載された、2チームの実験データを複合的に分析した今回の結果は「この要求を軽々と上回るものだ」と、CERNは声明で述べている。

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【翻訳編集】 AFPBB News

引用元: 【素粒子物理学】「標準理論」裏付ける新証拠、30年来の実験で確認 中性B中間子が崩壊して一組のミュー粒子に変化する現象を観測 CERN

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