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素粒子

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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。

続きはソースで

ダウンロード

【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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1: 2015/04/06(月) 02:12:57.07 ID:???*.net
 欧州合同原子核研究所(CERN、スイス)は5日、世界最大級の素粒子実験装置である1周27キロの円形加速器LHCの運転を再開したと発表した。

no title


万物に重さを与えるヒッグス粒子を発見した後、さらなる発見を目指し2年にわたり改修していた。

 改修により従来の約2倍のエネルギーで実験できるようになる。宇宙を満たす暗黒物質を人工的に作り、正体に迫れるか注目が集まっている。

 当初は3月中に再開する予定だったが、直前の試験中に極低温の超電導磁石の接続部がショートし、調査や修理に時間がかかっていた。
本格的な実験を6月にも始め、約3年間続ける。

http://news.livedoor.com/article/detail/9973014/

引用元: 【国際】欧州の大型加速器が運転再開 暗黒物質作成へ

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1: 2015/03/24(火) 01:13:52.46 ID:???.net
掲載日:2015年3月23日
http://www.zaikei.co.jp/article/20150323/241715.html

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 名古屋大学の森島邦博特任助教らによる研究グループは、東芝と共同で、原子核乾板を用いた宇宙線ミュー粒子の測定によって、東京電力福島第一原子力発電所2号機の原子炉内部を透視することに成功した。

 原子炉内の状況の把握は溶融燃料取り出しや廃炉に寄与するが、直接内部を観測することは難しく、未だに内部イメージは得られていない。ミュー粒子は、岩盤1kmでも透過するような非常に高い透過力を持つ素粒子で、大型構造物の周辺にミュー粒子検出器を設置し、構造物を通過して来たミュー粒子の飛来方向分布を計測する事で、X線写真のようにミュー粒子の飛来経路中に存在する質量を推定する事ができる。

続きはソースで

 なお、この内容は3月22日の物理学会で報告された。

<画像>
ミュー粒子を利用した原子核乾板による投資結果を示す図(名古屋大学の発表資料より)
http://www.zaikei.co.jp/files/general/2015032314211190big.jpg

<参照>
名古屋大学が㈱東芝と共同で、福島第一原子力発電所2号機原子炉内部の宇宙線ミュー粒子による透視に成功
http://www.nagoya-u.ac.jp/about-nu/public-relations/researchinfo/upload_images/20150320_esi.pdf


引用元: 【素粒子物理】名大、宇宙線ミュー粒子で福島第一原発の中を透視することに成功

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2: 2015/02/21(土) 08:04:06.87 ID:6IFIeKsN.net
<翻訳>
(訳:素人訳なので識者の方の訂正を求めますm(_ _)m)

下記にソース(英文)あり

CERNのCOMPASSの科学者の連係によるパイオンの分極率のこれまで生み出した中で最も正確な測定
―強力な相互作用の基本的な低エネルギーパラメータ

画像
電子(緑)は核内で陽子を打ち、パイオン(緑色の皮相の粒子)を作成し、陽子を中性子に変換する。
画像のクレジット: Joanna Griffin / Jefferson Lab.
http://cdn4.sci-news.com/images/2015/02/image_2499-Pion.jpg

 私たちが宇宙の中で見るすべてはクォークとレプトンと呼ばれる素粒子で構成されています。

 クォークは、元素の原子核の構成要素(陽子と中性子)を構成するために3つのグループで一緒に結合されている。

 原子核内の陽子と中性子の間で飛び交うパイオンは、強力な力を媒介し原子核同士を結合させる。

 この測定はパイオンの変形能、または分極率、クォーク間の強い結合力を直接測定する。

 新しい測定結果は、journal Physical Review Lettersに掲載される、それは理論と密接に一致している。

 パイオンの分極率を測定するために、COMPASS(スイス、ジュネーブCERNのSuper Proton Syncrotronによる高エネルギー物理実験)の科学者は対象のニッケルにビームを撃った。

 パイオンは平均的にニッケルに対して粒子自体の半径の2倍の距離接近した。彼らはニッケル核子の非常に強い電界を経験した。この電界は、それらを変形させ光子を放出する過程で軌道を変化させる。

 63,000もの大規模な事象サンプルのために光子エネルギーとパイオンの偏差を測定することにより、COMPASSチームはパイオンの電子分極率を απ = (2.0±0.6stat±0.7syst)*10-4 fm3 と決定した。

 「この実験結果は見事にLHCで行われる基本的な相互作用の研究とCERNの研究プログラムが多様性と強度の証であることを相補する」と、CERN局長ロルフ・ホイヤーは語った。


0 (1)


1: 2015/02/21(土) 08:03:40.04 ID:???.net
掲載日:2015年2月16日
http://www.sci-news.com/physics/science-cern-polarizability-pion-02499.html

Scientists from CERN’s COMPASS collaboration have made the most precise measurement ever of the
polarizability of pion – the fundamental low-energy parameter of strong interaction.

An electron (green) hits a proton in a nucleus, creating a pion (green-skinned particle) and
transforming the proton into a neutron. Image credit: Joanna Griffin / Jefferson Lab
http://cdn4.sci-news.com/images/2015/02/image_2499-Pion.jpg

Everything we see in the Universe is made up of fundamental particles called quarks and leptons.

Quarks are bound together in groups of three to make up the building blocks of the nuclei of elements
– protons and neutrons.

Flitting between the protons and neutrons in a nucleus are pions, which mediate the strong force binding
the nucleus together. These particles are made up of a quark and an antiquark, themselves held tightly bound
by the strong force.

This makes their deformability, or polarizability, a direct measure of the strong binding force between the quarks.

The polarizability of pions has baffled particle physicists since the 1980s, when the first measurements appeared to
be at odds with the theory.

The new result, appearing in the journal Physical Review Letters, is in close agreement with theory.

To measure pion’s polarizability, scientists from COMPASS – a high-energy physics experiment at the
Super Proton Synchrotron at CERN in Geneva, Switzerland – shot a beam of pions at a target of nickel.

As the pions approached the nickel on average at distances twice the radius of the particles themselves,
they experienced the very strong electric field of the nickel nucleus, which caused them to deform, and
change trajectory, in the process emitting a photon.

By measuring the photon energy and the deflection of the pion for a large sample of 63,000 events,
the COMPASS team determined the pion electric polarizability to be απ = (2.0±0.6stat±0.7syst)*10-4 fm3.

“This result is admirably complementary to the studies of fundamental interactions performed at
the Large Hadron Collider and a testimony to the diversity and strength of CERN’s research programme,”
said Rolf Heuer, Director General of CERN.

<参照>
COMPASS pinpoints polarisability of pions | CERN
http://home.web.cern.ch/scientists/updates/2015/02/compass-pinpoints-polarisability-pions

Phys. Rev. Lett. 114, 062002 (2015) - Measurement of the Charged-Pion Polarizability
http://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.114.062002

引用元: 【素粒子物理】CERNの物理学者によるパイオン分極率の測定

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1: 2015/02/03(火) 11:20:48.50 ID:???.net
ハイパーカミオカンデ計画 国際研究グループ結成
2015年02月03日08:46

画像
http://www.gifu-np.co.jp/news/kennai/20150203/201502030846_24238.jpg
写真:ハイパーカミオカンデ計画 国際研究グループ結成
ハイパーカミオカンデ実現へ向け国内外の研究者が集まったシンポジウム=千葉県柏市、柏の葉カンファレンスセンター

◆100万トン級水槽、ニュートリノ観測へ

 飛騨市神岡町で行われているスーパーカミオカンデ実験を飛躍的に発展させる「ハイパーカミオカンデ計画」の実現へ向けた国際共同研究グループが結成され、千葉県柏市の柏の葉カンファレンスセンターで記念シンポジウムを開いて本格的に活動をスタートした。

 共同研究グループは、世界13カ国の研究者と研究機関が結集して組織。
計画では、神岡町内の地下に新たに100万トン級の巨大な水槽を建設。
直径48メートル、長さ250メートルの円柱水槽2基で、内部には感度をこれまでの1.5倍に高めたセンサーを9万9千本取り付ける。
2025年の運用開始を目指し、宇宙を飛ぶ自然ニュートリノや、茨城県の大強度陽子加速器施設(J-PARC)から発射するニュートリノビームを観測。
世界的な研究成果を出してきたこれまでをさらに大きく上回る精度で素粒子や陽子の研究を行い、素粒子物理学の新たな展開や宇宙の起源に迫る新発見を目指す。

続きはソースで

http://www.gifu-np.co.jp/news/kennai/20150203/201502030846_24238.shtml

ハイパーカミオカンデ
http://www.hyper-k.org/index.html
http://www.hyper-k.org/overview.html

引用元: 【物理】スーパーカミオカンデを上回る「ハイパーカミオカンデ」計画 国際研究グループ結成

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1: 2015/01/19(月) 19:52:45.06 ID:???0.net
2015年1月19日 08時45分

 岐阜大の仲沢和馬教授(実験物理学)と日本原子力研究開発機構(茨城県)などのグループは、恒星の最終形態である中性子星に含まれていると推定されている素粒子「グザイ」の性質を解明した。中性子星にグザイが存在することをほぼ確定する成果で、宇宙創生の秘密に迫る一歩として注目される。

 結果は、日本物理学会などがインターネットで発表する学術論文誌に近く掲載される。

 中性子星は、寿命が尽きた恒星が爆発した後に残る星。大きさは太陽の100万分の1程度だが、質量は約2倍と極めて密度が高い。このため、素粒子のうち陽子や中性子より重い「ラムダ」「シグマ」「グザイ」のいずれかが存在すると考えられた。

 仲沢教授は2001年、通常は陽子と中性子でできている原子核に、ラムダを結合した超原子核を作製。陽子、中性子とラムダが結び付くことが分かり、中性子星に存在する可能性が高まった。シグマは原子核と反発する関係と判明し、残るグザイの性質を解き明かすことが、中性子星を知る最後の鍵と位置付けられていた。グザイは、中性子星より低密度の地球では100億分の1秒で崩壊してしまうため、地球上に存在しないとみられる。このため、仲沢教授らは高エネルギー加速器研究機構(茨城県)で、K中間子という粒子の放射線をダイヤモンドに照射することで、人工的にグザイ粒子を生成。特殊な写真乾板に当てて顕微鏡で撮影した。約800万枚の画像を分析した結果、窒素の原子核にグザイが吸収された超原子核を発見した。

(記事の続きや関連情報はリンク先で)
引用元:中日新聞(CHUNICHI Web) http://www.chunichi.co.jp/s/article/2015011990084541.html

引用元: 【宇宙】 岐阜大、グザイ粒子(Ξ)の性質を解明 中性子星の中に安定に存在する事がほぼ確定 宇宙創生の謎に一歩 [中日新聞]

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