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元スレ【物理】陽子の反粒子「反陽子」を生け捕り 世界の深淵を探る 東京大の実験グループASACUSA

物理news覧 / PC版 /
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1 = :

昨年のノーベル物理学賞で注目された反物質の世界。
最新の映画にも登場する。だが、その世界を直接のぞき見ることは難しい。
反物質と物質は触れると互いに消滅してしまうからだ。
その中で世界で唯一、反物質の“生け捕り”に成功して精密に調べている研究グループが
東京大にある。 

東京大の早野龍五教授が率いる実験グループASACUSA。
スイス・ジュネーブにある欧州合同原子核研究所(CERN)で反粒子の研究を続ける。
私たちの宇宙をつくっている物質と対になる反物質の世界の粒子だ。

反物質は扱いが難しい。物質に触れたとたんエネルギーを出して消滅するからだ。
普通の容器に入れても壁に触れ消えてしまう。

そんな粒子をどう調べたらいいのか-欧米チームが苦戦する中で早野さんらは
一つの答えを見つけ出した。
>>2へつづく


ソース:東京新聞
http://www.tokyo-np.co.jp/article/technology/science/CK2009031002000134.html
反陽子ヘリウム原子を作り出す実験装置(円内)が置かれたCERNの実験ホール
反陽子ヘリウム原子の生成

2 = :

>>1のつづき

 ■百万倍の寿命
ASACUSAが調べているのは陽子の反粒子「反陽子」。
この反陽子も物質に触れると消えてしまう。ところが早野教授は、ヘリウムガスに
反陽子をぶつけると、すぐに消えず、しばらく「生き残る」ことを発見した。
詳しく調べると、ヘリウム原子が持っている二個の電子のうち、一つが反陽子に置き換わり
、特別な原子を形作ることが分かった。
ヘリウム原子が自然の容器となり反陽子を捕らえた形だ。
この原子は「反陽子ヘリウム原子」と名付けられた。

電子と置き換わった反陽子は、付かず離れずほどよい位置で中心部の核の周りを回る。
このため核と触れて消滅したり、どこかへ飛び去ったりしない。
このとき反陽子が存在している時間は百万分の数秒だ。
人間にすれば一瞬だが「反陽子を他の物質に打ち込むと一兆分の一秒ほどで消える。
それより百万倍も長生き」と早野教授。

なぜ反陽子が“長生き”するのか。「いくつもの条件が重なった非常に幸運なケース」だという。
反陽子が原子核の周りを回る勢いが衰えると、核に近づき消滅してしまう。
だが反陽子ヘリウム原子は、電子の数や軌道の条件などが幸いし、反陽子の勢いが
衰えにくい構造だったのだ。
 
 ■対称性の破れ探る
反陽子を捕まえている間に反陽子ヘリウム原子にレーザー光を当てると、
反陽子がエネルギーを失って光を出す。この光の波長を測ると反陽子の質量を割り出せる。
グループでは、反陽子の質量が電子の一八三六・一五二六七倍との結果を得た。
この値は既に知られる陽子の質量とすべて一致している。

反陽子と陽子の質量が一致することは、どんな意味を持つのか。
「CPT対称性が破れていないか検証することになります」と早野教授は説明する。
小林誠・高エネルギー加速器研究機構特別栄誉教授と益川敏英・京都大名誉教授が
ノーベル賞を受けた「CP対称性の破れ」により、粒子と反粒子の振る舞いには違いがある。
だが質量に関しては、CP対称性を超えるCPT対称性という性質があり、
ぴったり同じ値と考えられている。

十けた、十一けたと質量が一致すれば、CPT対称性が検証されていく。
もしズレが潜んでいたら理論を根底から覆す大発見だ。

欧米グループは同じCERNで水素の反物質の反水素原子を作って反粒子を調べようとするが、
まだまだ難しい。「さらにレーザーの精度を上げれば質量測定の精度も上がる」と早野教授。
反粒子の研究ではしばらく独走が続きそうだ。

反陽子 陽子の反粒子で、陽子がプラス1の電気を持つのに対しマイナス1の電気を帯びる。
CPT対称性 物質と反物質などの対称性を表す「CP対称性」は破れているが、
これに時間の対称性(T)を加えたCPT対称性は破れないと考えられている。

3 :

そうか そう言うことだったのか



       と、言って見る

4 :

なるほど。んでその反粒子は1個いくらで売ってんの?

5 :

よっようこちゃん

6 :

そりようこ

7 :

団地妻 陽子 昼下りの情事

8 :

生け捕りです

9 :

らめぇー中性子出ちゃうよぉー

10 :

案外反陽子を含んだ安定な原子の組み合わせが作れたりして。

11 :

なんの役に立つのですか?

12 :

反陽子砲の実現にまた一歩

14 = 10 :

>>11
反物質を安定保存して置いて、必要な時に取り出してエネルギーとして使えるようになるかもしれないよ。
磁場で保存する方法は既にあった筈。

15 :

反日陽子

16 :

図を見ると反陽子が電子の軌道に入るのかと思ったけど説明読むとほどよい位置に入るってことね
電子陽電子でポジトロニウムを作る奴のヘリウム版みたいなものかな

18 :

>>11
反陽子爆弾はどうですか

19 :

突っ込む反陽子自体は簡単に作れるの?
反陽子はどうやって作るの?

20 :

期待通りバカが涌いた

23 :

反よっきゅんとはけしからん!!

24 :

>>4
仮に1万円だとして
「お買い上げありがとうございます~」
「お」を言う瞬間にはもう消滅しているんだぜ

25 :

反涼子とか反美奈子とかもあるのか

26 = 10 :

>>25
乳でも揉んだりしたら大変な事になるぞ。
核爆発なんて比じゃない位。

27 :

なんかこう邪気眼がうずくスレだな

29 :

相互確証破壊戦略の運用において熱核兵器に執着することはない。
日本は反物質兵器による対消滅を大量破壊兵器に応用し独占すべき。

31 :

コンパで、すぐに居なくなる陽子は、反陽子と呼ばれている。

32 :

>>29
消滅させる相手と同じ質量の反物質が必要なわけだが。

33 :

まずはその幻想をぶち殺す

34 = 10 :

>>32
あのな、反物質爆弾ってのは、対象を消滅させる兵器じゃなくて、通常物質と反物質が対消滅する時に放出されるエネルギーを応用した兵器なんだけどな…

35 :

しかし
石野真子は今でもかわいい

36 = 10 :

>>35
「ぼく駐」だと普通のオバハンだったで。

37 :

>>32
阿呆ですか

38 :

陰陽子って名前にしたほうがよかったのに。
なんかすごいパワーを秘めてそうで。

39 :

>>32
北朝鮮と南朝鮮を対消滅させればいい

40 :

物質・反物質反応を発電に応用できたら火力発電も原子力発電も一挙に過去のものにできるのになあ。

41 :

ミサイル飛んできても反陽子ぶっかければミサイル消滅するでおk?

42 :

アサクーサて何の略ですか。

43 :

また一つ、ワープ航法確立に近づいたな。
いいニュースだ。

44 :

東大にはなにも期待していない

45 :

E=Mc^2か
ただ兵器とか、将来的な宇宙船の動力ぐらいにしかならないよな
発電にはまったく使えないし

49 :

>>46
発生する高エネルギー電磁波で日本まるごと調理されちゃうんじゃね?

50 :

一方文系は国恥の温床に・・・


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