ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成5年09月11日<ⰧⰊⰧ ◆ モハメド・アタを始めとしたアルカイダの19人のチームが、美しい国での警察の日を狙ってエクストリーム・カミカゼで世界新記録を樹立(2001年=アメリカ同時多発テロ事件)するも、1機未遂に終わって完全試合にはならず。 ◆ 小泉純一郎の郵政民営化テロによって、民主党ばかりか領袖レベルの党内不満分子を粗方葬り去ることに成功(2005年)。 ◆ ウケ狙いでやった福島第一原子力発電所絡みの報道が自爆テロだったことを、朝日新聞がエクストリーム・謝罪(2014年)。
本日記載附録(ブログ)
日本からも200人以上が参加する素粒子物理研究の最前線
欧州原子核研究機構、通称CERN(セルン)、欧州21カ国の共同運営
ノーベル賞を受賞したヒッグス粒子発見の舞台である
スイスとフランスの国境地帯にあり、全周はなんと27キロ
【この企画はWebナショジオ】を基調に編纂(文責 & イラスト・資料編纂=涯 如水)
CERN/セルン(05/mn)
◇◆第2回 物理学者を「救った」CERN計画 =2/3= ◆◇
「私が学生だった1970年代は、ちょうど素粒子、クォークを見つけようとしている時期でした。私も、クォークだとか、原子核だとか、素粒子とか、そういうところに興味持ちました。それで、私は当時東京の田無市にあった原子核研究所で、1.3ギガ電子ボルト(GeV)の電子シンクロトロンって加速器を使って、素粒子についてのドクター論文書かせていただいて、それからアメリカのフェルミラボ(フェルミ国立加速器研究所)に行ったんです」
ここで重要表現が出てきたので注釈。電子ボルト、というのはエネルギーの単位だ。「ボルト」だからといって電圧の単位ではない。1ボルトの電位差(電圧)があるところで、1つの電子が加速した時に得るエネルギーが1電子ボルト。素粒子実験の分野では、よく使われる。桁としてギガ電子ボルト(GeV)、テラ電子ボルト(TeV)のあたりが頻出で、それぞれ、研究者はジェブ、テブと発音している。ヒッグス粒子を発見した第1期(RUN1)のLHCは、7TeVから8TeVのエネルギーで陽子を衝突させていた(またヒッグス粒子そのものが持つエネルギーは126GeV前後だった)。その時々で、この衝突のエネルギーを最大にできる実験装置が、実験物理のエネルギーフロンティアだと、基本的には言ってよい。
近藤さんのそれ以降の経歴は、常に加速器実験とともにある。
「フェルミラボでやっていたのは、陽子やニュートリノの実験でして、そのあと、1981年に日本のTRISTAN(トリスタン)っていう加速器に惹かれて、原子核研究所の後身ともいえる高エネルギー加速器研究機構(KEK)に就職して、日本に戻りました。クォークの中では最後まで見つかっていなかったトップクォークを発見するのが、ひとつの大きな目的だったんですが、30ギガ電子ボルトでは足りなくて残念ながら果たせなかったんですね。トリスタンがエネルギーフロンティアだった時期は短くて3年か4年。結局、フェルミラボのテバトロンという加速器でトップクォークが見つかりました」
また、この時期、CERNにも全周27キロメートルのLEP(大型電子・陽電子衝突型加速器)という加速器ができてそれぞれ50ギガ電子ボルトのエネルギーを持った電子と陽電子をぶつけることができるようになった。ここでは素粒子のひとつZ粒子が見つかっている。そして、LEPの運用が終わった後、同じトンネルを使って、今のLHC加速器が設置されているのである。電子・陽電子ではなく、重たい陽子をぶつけることでさらに高いテラ電子ボルトの世界に足を踏み入れることができた。なお、LEPに使われた様々なパーツは、CERN本部の中庭に今も展示されている。
・・・・・・・・明日に続く・・・・・
【参考資料】 : ヒッグス粒子崩壊を確認(2/3)
Ω 物質の質量の起源を解明、三千人による研究結実、ボトムクォークへの崩壊をついに観察 Ω
クォークとどう関係があるのか?
寿命が数十億年もある電子とは異なり、ヒッグス粒子の寿命は驚くほど短く、10のマイナス21乗秒にも満たない。このわずかな時間が過ぎると、ヒッグス粒子は崩壊してさらに細かいほかの素粒子に変わる。2014年には、LHCの検出器であるATLASとCMSの共同実験チームが、ヒッグス粒子が1対のガンマ線光子へと崩壊する過程を観測したと発表している。(参考記事:「加速器界の革新的発明「新竹モニター」誕生秘話」)
標準モデルでは、ヒッグス粒子がクォークと呼ばれる素粒子に崩壊する可能性も予言されている。クォークには、アップ、ダウン、トップ、ボトム、チャーム、ストレンジという6種類があり、原子をつくる陽子や中性子などを構成している。(参考記事:「ノーベル物理学賞は素粒子理論の3氏」)
ヒッグス粒子の崩壊は、いくつかの重要な法則にしたがって起こるとされている。例えば、ヒッグス粒子は電荷をもたないので、崩壊によってできる粒子の電荷の合計もゼロにならなければならない。ヒッグス粒子が崩壊して電荷をもつクォークになるときには、クォークと反クォーク(電荷が逆である以外はすべて同じ粒子)の対になって現れなければならない。そうすれば、クォーク対の電荷が打ち消しあってゼロになるからだ。
ヒッグス粒子の質量も、崩壊の起こり方を制限する。標準モデルによると、ヒッグス粒子が崩壊するときには、約58%の確率でボトムクォーク‐反ボトムクォークの対になるという。この予想は標準モデルの検証として重要なので、ヒッグス粒子からボトムクォークへの崩壊が見られなかったら標準モデルは困ったことになっていただろう。
「そうなったら、標準モデルを維持できません」とヘッカー氏は言う。
ATLASとCMSの実験グループは、実際のヒッグス粒子がボトムクォークへと崩壊する過程を独立に観察して、理論が現実と一致することを示したわけだ。
崩壊はどのようにして検出されたか?
ヘッカー氏によると、物理学者たちがヒッグス粒子の崩壊を検出することの難しさに気づいたのは、LHCの建造が計画された1980~90年代のことだったという。LHCは、光速に近い速度まで加速した陽子どうしを衝突させてバラバラにする。膨大な数の破片は、巨大な検出器の中で飛び散る。破片にはさまざまな種類の素粒子が含まれ、その多くはヒッグス粒子からボトムクォークへの崩壊とよく似ている。つまり、検出するには雑音が多いのだ。
・・・・・・・・明日に続く
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https://youtu.be/2M1rUcO068g == 質量の起源/ヒッグスメカニズム 重力と質量の本質からヒッグス機構へ ==
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