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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 (12/mn) _学究達=549

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ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成5年09月20日<ⰧⰊⰧ ◆ 富岡八幡宮の祭礼に詰め掛けた群衆の重みで永代橋が崩落、永遠にもつどころかボロ橋であったことが露呈(1807年)。   ◆ 京都市バスが運行開始。運転士の月給は300円であり、当初より知事より裕福な利権エリート専門職として認知されていた(1903年)。    ◆ 野蛮な鬼畜米英の圧制によりわが国の美徳は言論弾圧を受け、墨塗り教科書として闇へ葬られた(1945年)。=生徒に墨で塗りつぶさせる「墨塗り教科書」=

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= ◆◇

 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」

 小林誠(高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所元所長)と益川敏英(京都大学基礎物理学研究所元所長)、2氏による「CP対称性の破れ」についての予想はこの実験で検証され、2008年のノーベル物理学賞受賞につながったので、ご存じの方も多いだろう。個人的には、このお2人の予想が真実味を帯びるようになると、クォークの種類が増えるなど素粒子物理が「複雑怪奇!」と感じられるようになった(と愚痴っても仕方ないが)。もっとも、理論についてちんぷんかんぷんでも、ここで大事なのは、実はこの研究が、「質量」の起源にもつながっているということだ。

「博士論文を書きながら、CP対称性の破れが、どこが発端で出ているかっていうことを考えていると、結局、質量なんだということに気づかされました。そして、質量を決めてるものは何なのかと考えたときに、それは、ヒッグスなんですよね。これ、ちゃんと標準模型を勉強したらわかる話なんですが、当時、勉強が足りなくて。少なくとも標準模型の中では、ヒッグスが質量を決めている。それで、やっぱりヒッグスを探さないと、CP対称性だけやっていてもどうしようもないだろうというふうに個人的には思えてきて。2001年、まだLHC加速器は動く前の段階でしたので、まずは若いうちはデータをちゃんと扱いたいなと思って、当時のエネルギーフロンティアだった、アメリカ・シカゴにあるフェルミ研究所のテバトロン実験に行ったんです。そこで2TeV(テラ電子ボルト)の実験をしました」

 テバトロン実験は、小林・益川理論で予言されたトップクォークを発見したことで知られる。ヒッグス粒子を作るにはエネルギー的には足りていたものの、充分に統計的に意味があるだけのデータを稼げず、そうこうするうちに、名古屋大学がCERNのLHC実験にかかわることになったため、戸本さんも、それでは、とばかりに合流することとなったのである。

 戸本さんのウェブサイトで、「エネルギーフロンティア実験を渡り歩いている」と自己紹介があるのには、このような背景がある。

次回は“第5回 神の素粒子の次なるターゲットとは”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(3/3)

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

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。

 物理学者たちは、崩壊によって生成した粒子の検出結果を利用して、衝突がどのように起きたかを精密に再現する。これは、大破した自動車とタイヤ痕から自動車事故の経緯を調査するようなものかもしれない。

 ATLASとCMSチームは、長年にわたるデータ収集とシミュレーションと機械学習により、探していたヒッグス粒子の崩壊を除くすべての現象を説明することを可能にした。物理学者たちは、2017年までにヒッグス粒子の崩壊の証拠となる十分なデータを収集し、この6月には、自分たちのデータが見かけだけのものではないことを確信していた。

「これは非常に複雑なプロセスで、分析だけでも100人近い大きなチームで行っています」とヘッカー氏は言う。「データを取り、検出器を操作し、数値の検証をする人を合わせると、もっと大きいチームになります。論文の執筆者は全部で約3000人になります」

今回の発見はなぜ重要なのか?

 まずは、この研究によって、物質が質量を獲得するしくみについての私たちの理解が深まったことが挙げられる。これは、宇宙を理解する上で非常に重要だ。研究に参加した東京大学のチームのリリースには、今回の結果によって「物質を構成する粒子の質量の起源が「ヒッグス粒子」であることが解明され、素粒子研究のマイルストーンと言える」と記されている。

また、ヒッグス粒子は標準モデルの中で重要な位置を占めているため、理論と観察とのわずかな不一致でさえ、新しい物理学へのドアを開く可能性がある。ヒッグス粒子からボトムクォークへの崩壊をLHCが検出できることがわかった今、物理学者たちは、この反応が法則を破っていないかどうかを検証できるようになった。

「年々データが増えているので、理論とのずれが見つかるのではないかと期待しています」と ヘッカー氏は言う。「ずれは大きなものとは限りません。普通、物理学の効果は小さく、すべては精度にかかっています」(参考記事:「神の素粒子の次なるターゲットとは」

 今後、宇宙に隠されているどんな法則が明らかになるのだろうか? ヒッグス粒子が秘密を明かしてくれないかぎり、科学者がそれを確実に知ることはできないとフッカー氏は言う。「私たちは粛々と測定を続けるだけです。そうすれば自然が答えを教えてくれるでしょう」

終わり

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https://youtu.be/8IiibT3N7uQ  == 重力とは関係ない? 神の粒子「ヒッグス粒子」が生み出す質量とは==

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=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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