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Channel: 【 閑仁耕筆 】 海外放浪生活・彷徨の末 日々之好日/ 涯 如水《壺公》
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神の素粒子を追う物理学者達 / CERN (11/mn) _学究達=548

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ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成5年09月19日<ⰧⰊⰧ ◆ やんごとなき方々には関係ないことだが、ここを見ているあなたの名字は、この日から使われだした可能性が極めて高い。1870年に閣議決定した「平民苗字許可令」より。 ◆ 故郷に戻っていたチャールズ・チャップリンが、“赤狩り”にあい仕事場から叩き出される(1952年)。『ライムライト』がアメリカ法務長官の…… ◆ 昭和天皇が大量吐血して病臥(1988年)。これによって「お元気ですか?」も検閲される自粛ムードが吹き荒れ、「Xデー」の到来を予感させた。

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(11/mn)

◇◆第4回 神の素粒子を検出するということ =2/3= ◆◇

 ロケットによる人工衛星の打ち上げなら、ロケットが燃焼終了し、人工衛星を適切な軌道に投入したところで、「成功しました!」とばかりに拍手がわき上がり、握手しあい、ハグしあい、といったシーンになるかもしれない。しかし、ヒッグス粒子発見の際には、そういうことはおこりえなかった。

 なぜかは、前にも述べたけれど、ヒッグス粒子をひとつ見つければそれで「発見」と言えるものではないからだ。5σ(99.9999パーセントの確からしさ)を実現するために、ゆっくりと証拠が積み重なっていくものだし、それ以前の問題として、ここにいて「今、ヒッグス粒子が出た」と確実に分かるものでもない、という。

「ヒッグス粒子かもしれない、ということは分かるんです。例えば、2光子事象(ヒッグス粒子の崩壊の過程で2つの光子を出すこと)が起きて、それが想定されるヒッグス粒子に近い質量ですと、今のはそれっぽいなあ、とか思うくらいですね」と説明してくれた研究者が述べていた。

 新しい粒子が見えているのかどうかは、「2光子事象」が、既知の粒子の反応で起きているとは考えられない統計的なズレを検出しなければならないし、それがヒッグス粒子かどうかは、さらにデータを分析してスピンなどの素粒子の属性を割り出さなければならない。そういった解析を担当した人なら、「5σで新粒子発見!」とか「新粒子の性質から、探し求めていたヒッグス粒子に違いない」などと、発見の瞬間を味わえたかもしれないが、それは研究者の中でもごく限られた人たちの特権だっただろう。

 ATLAS検出器を案内してくださった戸本誠准教授(名古屋大学大学院理学研究科)に、見学の後で話を伺うことができた。何千もの人が関わるATLAS実験で、「現役」の立場として、いかに参入し、どのように研究し、どこへ向かうのか。

 戸本さんも、実は小学生時代、名古屋のプラネタリウムに何度も通う天文少年だったそうだ。しかし、物理に興味を持ち志す、直接のきっかけは高校時代だという。

「高校の物理の先生の影響が強いんです。例えば、力学を単なる式としてではなく、ちゃんと日常的な現象の中で、例えば、ボールを投げればそれで分かる、もののことわりとして教えてくれる先生で。あと、もうひとつ、ちょうどNHKでやっていた『アインシュタインロマン』というシリーズで量子力学に興味を持って、物を小さくしたら最後に何が残るんだろうかと思い、大学では素粒子をやろうと決めました」

 教師の役割の大きさだとか、テレビ番組が持ちうる影響力だとか、感じるものが多いエピソードだ。

「名古屋大学の理学部で物理を専攻して、最初は理論の方に興味があったんですが、大学院から実験のほうに移りました。で、今、僕の所属している名古屋大学のN研(高エネルギー素粒子物理研究室)っていう研究室なんですが、そこに大学院から所属して。そのときはBファクトリー実験というのに参加しました。小林・益川のCP対称性の破れを検証した実験です。僕が大学院にいたときはまだ検出器の建設時期だったので僕もその建設にかかわって、CP対称性の破れをはかるための初期データで博士論文をかきました」

・・・・・・・・明日に続く・・・・・

【参考資料】 : ヒッグス粒子崩壊を確認、物質の質量の起源を解明(2/3)

Ω・ 3000人による研究が結実、ボトムクォークへの崩壊をついに観察 ・Ω

 数十年におよぶヒッグス粒子探しの末、大型ハドロン衝突型加速器(LHC)の研究者たちは2012年にヒッグス粒子を発見したと発表し、アングレール氏とヒッグス氏は2013年にノーベル物理学賞を受賞した。ただし、厳密に言えば、この粒子が標準モデルのヒッグス粒子とまったく一致すると証明されたわけではない。そこで発見以来、物理学者たちは、ヒッグス粒子が理論どおりに振る舞うかどうか検証を続けている。

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。

・・・・・・・・続く

⬡ ⬢ ⬡ ⬢ ⬡ ⬢ ⬡ ⬢ ⬡ ⬢ ⬡ ⬢ ⬡ ⬢ ⬡ ⬢ ⬡

https://youtu.be/Lqfkqetddrw  == 神の粒子がこの世の全てを創造した!?==

◇ ◇ ◇ ◇ ◇ ◇ ◇ ◇ ◇

=上記本文中、変色文字(下線付き)のクリックにてウイキペディア解説表示=

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森のなかえ

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