奇妙な原子「パイ中間子原子」の大量生成で真空とクォーク凝縮の謎に迫る

2018年04月26日

カテゴリ:
物理

1: 2018/04/22(日) 03:25:24.70 ID:CAP_USER

　理化学研究所、奈良女子大学、鳥取大学などからなる国際共同研究グループは、「パイ中間子原子」という奇妙な原子を、従来の数十倍の時間効率で大量生成することに成功した。

　原子の中には電子と原子核が存在し、原子核は陽子と中性子によって構成される。
陽子や中性子を分割すると、素粒子であるクォークとなる。電子は他の粒子に比べ無視できるほど軽いため、原子の質量はクォーク質量の和となるように思える。
ところが、実際はその100倍も重いという。これを2008年にノーベル物理学賞を受賞した南部陽一郎博士は、クォークに「クォーク凝縮」がまとわりついているためだと考えた。

　クォーク凝縮とは、クォークと反クォークが対となり真空中に凝縮している状態のこと。
宇宙創成直後の高温・高密度状態では存在しなかったものの、その後宇宙が広がり冷えていく過程で発生したとされる。

続きはソースで

論文情報：【Physical Review Letters】
Spectroscopy of pionic atoms in 122Sn(d,3He) reaction and angular dependence of the formation cross sections
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.120.152505

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/20379/?show_more=1

引用元: ・【物理学】奇妙な原子「パイ中間子原子」の大量生成で真空とクォーク凝縮の謎に迫る［04/21］

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CERN、5つのクォークで構成される「ペンタクォーク」粒子を発見

2015年07月15日

カテゴリ:
物理

1: 2015/07/15(水) 07:55:11.67 ID:???.net

【やじうまPC Watch】CERN、5つのクォークで構成される「ペンタクォーク」粒子を発見 - PC Watch
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/yajiuma/20150715_711744.html

画像
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/711/744/01.png
今回発見されたペンタクォークの予測される構造の1つ。5つのクォークが強く結びついてる
http://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/711/744/02.png
あるいは、バリオンと中間子が弱く結びついている可能性もある

　近頃、質量の起源とされ「神の粒子」とも呼ばれるヒッグス粒子の発見で一般にも広く脚光を浴びた欧州原子核研究機構(CERN)はスイス時間の14日、5つのクォークで構成される「ペンタクォーク」を発見したと発表した。

　古代、原子は物質の最小構成要素である素粒子と考えられていたが、実際には電子と原子核という内部構造を持ち、さらに原子核は陽子と中性子という内部構造を持つ。これら陽子と中性子も素粒子ではなく、3つのクォークで構成(バリオンと呼ばれる)されており、現在は、このクォークが素粒子だと考えられている。

　クォークで構成される粒子としては、2つのクォークからなる中間子という粒子の存在が確認されているが、4つや5つのクォークで構成される粒子はまだ見つかっていない。今回CERNは、大型ハドロン衝突型加速器「LHCb」を用いた大規模な実験結果から、5つのクォークで構成されるペンタクォーク粒子の存在を確認したと結論づけた。

続きはソースで

引用元: ・【素粒子物理学】CERN、5つのクォークで構成される「ペンタクォーク」粒子を発見

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｢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

2015年05月21日

カテゴリ:
科学
物理

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