元スレ【物理】中性子がダークマターに崩壊している？　二種実験の中性子の平均寿命の差から示唆

物理news覧 / PC版 /

みんなの評価 :

前へ 1 2 3 次へ

/ 要望・削除依頼は掲示板へ / 管理情報はtwitterで

51 :

これを日本語で読んでも、なんとなくわかったような気になるだけで、きっと
同じようにわかっていない自信がある

53 :

日本で報道されていないので
大した研究ではないってことやろ

54 :

中性子は陽子と電子（とニュートリノ）に崩壊するんだから、
中性子と陽子の個数が合っていれば、
ダークマターの余地なんて無いんじゃないの。

55 :

宇宙のわけわからんもん＝ダークマター

56 :

実は中性子は短命長命の二種類あるというだけの話じゃないのか?

57 :

言ったもん勝ち

58 :

>>1
それダークマターとは言わないでしょ
今発見されている粒子のエネルギーがわからなかっただけなら
ダークマターとすることと結びつかないですよ

59 :

ダークマターはダークまだーと化している

60 :

ダークマターって一種類なの？
観測できない物質の総称で良いんだよね

61 :

>>5
そらまあ一月に出たものだし
重力は存在しないってのもarxivで話題になったから、多少はね？

62 :

中出精子が暗黒股に崩壊している
ワケワカメ

63 :

つまり車輪眼が輪廻眼になるってことでしょ

64 :

うむ、やはり俺の考えた通りだったか

65 :

英語だと説得力が違うな

66 = 38 :

わほーい!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

67 :

ハングル語で頼む

68 :

>>33
こんなん定番のプロセスでしょ

69 :

英文コピペミスってるぞ

70 = 68 :

>>58
でもニュートリノ以外の未知のWIMPが存在して
影響してるなら可能性かなり高いよね？
あえて可能性を無視する必然性なくね？

71 :

弱い力に未知の作用があるのかも

72 :

中性子はクオーク3個がグルーオンの力で結合した複合粒子だから、
内部のエネルギー状態による違いがあっても別に不思議じゃないな。

73 :

>>1
科学的な記事かと思って読もうとしたら、１行目からイキナリ
「Dark Matter（暗い股）」が出てきて読む気が失せたな！

74 :

お前は何がしたいんだよ

75 :

要するにダークマターの正体は陽子
プラズマ宇宙論が正しい

77 :

>>52
何でこの電波はNG回避してる人まで無理やり読ませようとしてんの
興味あるヤツだけの方が効率いいだろ

78 :

>>77
確かに、毎度々文言変更しながらよくやるよなｗ

79 :

　

もしそうなら
ダークマターなんて、
地球上の身の回りでいくらでも見つかりそうじゃないか。

　

80 :

>>79
いくらあっても検出できないんちゃう？

81 :

>>79
ダークマターは通常の物質（電子や陽子など電磁相互作用をする物質）との相互作用がほとんどない（例えば弱い相互作用しかしない）ので検出が困難なだけだ
例えばだが、地球を楽々と貫通してしまうニュートリノのような類の物質がダークマターの候補ということになる
実際、太陽から莫大な数のニュートリノが絶えずスーパーカミオカンデの水槽に降り注いでいるにもかかわらずニュートリノ検出の信号は極めて稀にしか出ない
（ただしニュートリノ自身は色んな理由でダークマターの候補から既に落選してしまったはずだが、既知の物質でダークマターの要件に最も近い性質を満たすのはニュートリノなので説明例として使った）

ダークマター自身は通常の物質…光や赤外線や電波やX線で存在が見える…よりも圧倒的に多量に存在しており
宇宙の質量（つまり重力の原因）のほとんどはダークマターの形で存在していると考えられている

82 = 81 :

>>81への補足
> ダークマターは通常の物質（電子や陽子など電磁相互作用をする物質）との相互作用がほとんどない（例えば弱い相互作用しかしない）ので検出が困難なだけだ

電磁相互作用をするとはぶっちゃけて言えば、光や赤外線や電波やX線で観測できる物質ということ
因みに電子や陽子のような電荷を持っていない中性子のような電気的に中性なものでも、それを構成する要素のクォークは電荷を持っているので
クォークから成る電気的には中性の中性子も電磁相互作用をする（し、微少な磁石としての性質も中性子は持っている）

電気的に中性でも電荷をもつ構成要素から成っていれば（つまりトータルでプラスマイナス０になっているだけ）ならば電磁相互作用をする（光と相互作用することで
不透明だったり色があったりする）最も分かり易い例は普通の原子や分子やそれらで作られた普通の物質
身の回りにある普通の物質のほとんどは不透明で色があるでしょう、その構成要素の原子や分子は電気的に中性なのに

83 = 79 :

　

質量があれば分かりそうなもんだがな。
長々と説明してあるけど肝心の説明が無い。
元々、因果系が散逸しないだけの万有引力の元となる質量があるはず、から出発してるのに。

　

84 = 81 :

>>83
だから非常にマクロな規模（銀河や銀河団のサイズ）では質量の存在が示されてるわけで
その質量の正体が既存の物質では説明できないからダークマターの存在という仮説が設定されたわけだ

だがミクロなスケールつまり個々の素粒子とまでは言わないまでも原子や分子のスケールでは質量の存在は測れない
電磁相互作用をする物質でない限りね

電磁相互作用をしてくれれば、マススペクトルの手法やら加速器実験での粒子検出器やらで質量は測れるが
電磁相互作用をしない物質の質量は極めて間接的にしか測りようがないんだよ、ニュートリノの静止質量が現在でも正確に測れてないだろう
このことを理解できない？

85 :

　

地球上でも簡単に見つからないとおかしい、って指摘に対し、
突然宇宙規模のマクロの話．．．ｗ

地球にも月にもたくさんあったら、軌道の計算なんて合わねえんじゃねえのかよ。

　

86 :

金の無駄

87 :

>>85
84がめちゃ親切に説明してくれてるのに
ここまで理解力がないと説明のしがいがないな

88 :

　

また知った気分のバカが1人。
中性粒子1個1個が電気的に検出できないという話と、

質量の視点で、
銀河の散逸を防ぐほどの万有引力を発生するほどの質量が、
中性子量比例で発生しているなら
地球と月の軌道計算にずれが生じそうなもんだというのは
きっちり残る疑問なのになｗ

　

89 :

>>88
宇宙がいかにスカスカかを理解してないアホ。
>>88の無駄な改行は知性の欠如をも示している。

90 = 88 :

　

バカの遠吠えが止まらんなｗ

スカスカとか無関係な話に逃げたかｗｗ

中性子が起源なら、ダークマターは中性子のあるあたりに遍在するはずじゃないか。
スカスカとか不振り回そうと、ここはどうにもならんよ。
地球や月、恒星や惑星や衛星のあたりに非常に濃く存在することになる。

ダークマターは観測できるマターの3、4倍存在するのに、
月と地球の運動の関係が理論と違って来ない訳が無い。

論に詰まると説明せずに話の方向を変えて逃げるバカは多い、辟易する。

　

91 = 89 :

太陽ニュートリノが太陽周辺に偏在するとでも思ってんのか。
ここまで頭悪いとどんなレスしても間抜けを晒すな。

92 :

答えはプラズマだよ

93 = 88 :

　

ニュートリノなんて誰も言ってないのにな、

とうとう勝手に話を作り出しやがったｗ

そもそも中性子由来で
その中性子の何倍もの質量分のニュートリノが出るなんて基地外説だろｗ

　

94 :

>>93
ニュートリノは分かり易く説明するための例だ
ただ、ダークマターに求められる性質はニュートリノと同様の性質、つまり
・電気的に中性で
・磁気モーメントを持たず（ニュートリノの磁気モーメントの有無は未知だが）
・電荷とか（現時点ではその存在は未知だが）磁荷といった電磁相互作用の作用因あるいは色荷（強い相互作用の作用因）を持つ構成要素から構成される複合粒子ではなく
・静止質量はある（つまりゼロでない）
という諸性質をダークマターは満たさねばならない

ダークマターが弱い相互作用をするか否かに関しては未知、ニュートリノは弱い相互作用はするが、ダークマターが弱い相互作用をせねばならないという必然性はない
ただし、弱い相互作用もしなければ、ダークマターの検出は重力（基本相互作用だと思われているが、本当にそうであるか否かは未確定）に頼る以外になく
マクロスケールでしか存在を主張できないだろう

というのもミクロスケールでの重力の検出（つまり質量の存在の検出）は実験精度の限界を遥かに超えるので実際上は近い将来（恐らく100年程度の未来まで）不可能だからだ

ついでに言えば、太陽系をダークマターが覆っていたとしても天体の軌道には実際上は影響しない
その理由は、太陽系のサイズはダークマターの濃淡を論じるには小さすぎるからで、より丁寧に説明すれば次の２点に纏められる

１．ダークマターと天体との衝突では何も起こらない（ダークマターは惑星レベルのサイズの天体を何も相互作用せず…惑星に力を全く及ぼさず…軽々と通過するので
ダークマターによる直接の相互作用によっては太陽や諸惑星や月の運動は全く影響を受けない

２．そしてダークマターの質量は重力としての万有引力を生み出すが、惑星や太陽から見ればダークマター起因の万有引力によって全ての方角から同じ強さで
引っ張られていることになるので、全て反対方向からの引っ張りとキャンセルし合って惑星の運動には影響を及ぼさない（太陽系のサイズのスケールでは、ダークマターの
存在密度は変化しないからだ

銀河小宇宙のサイズの距離スケールになって初めてダークマターの存在密度の濃淡の違いが表れてくる
それが銀河団での銀河の運動の異常性（電磁相互作用つまり光や赤外線やＸ線、電波などで観察可能な普通の物質の分布から計算される銀河の運動の計算値と
観測で見られる運動とが明らかにずれている）をもたらしていると現在では仮説設定されている
単一の銀河のスケールでの異常、例えば渦巻き銀河の腕の運動の異常などについても同様

95 = 88 :

　

>>94

直接お前に言ったんじゃない、
>>87
>>89
>>91

に言ったんだ。
それともお前がそれか？

とにかく中性子が崩壊してそうなるなら
中性子のある地球には大量に存在しているはずだ。
万有引力があるんだからそうそう逃げてかないだろ。
月にも、その他の星という星にもな。
どれもこれも見かけ上の数倍の質量のダークマターがね。
そんなもんがあれば軌道が計算と違って来るだろ。

ところが理論と違っているのは銀河の散逸だけ。

　

97 = 96 :

失われた中性子が暗黒物質としての秘密の命を導くことがある

中性子はそれほど神秘的ではないはずです。すべての原子核の中に見いだされ、彼らはまったく平凡なように見えるかもしれませんが、
これらの粒子がどれくらい長く原子の外で生きることができるかを測定しようとする物理学者を、長い間混乱させました。
10年以上にわたり、研究者は矛盾する結果をもたらした2つのタイプの実験を試みた。科学者たちはこの不一致を説明するのに苦労しているが、
新たな提案は、原因が暗黒物質であるという最大の謎の一つかもしれないことを示唆している。

科学者たちは、宇宙には私たちが見ることができるものよりも多くの問題が含まれていると確信しています。
そして、彼らの最高の推測は、不可視の粒子の形を取ることです。
中性子がこれらの目に見えない粒子に崩壊するとどうなるでしょうか？
今月中にカリフォルニア大学サンディエゴ校の物理学者Bartosz FornalとBenjamin Grinsteinが物理学のプレプリントサイトarXiv.orgに投稿したこのアイデアは、
中性子実験の一種が一貫して他の値とは異なる値を測定する理由を説明します。
真実であれば、物理学者が長い間役に立たないことを求めてきたダークマター粒子にアクセスする最初の方法を提供することもできます。

中性子崩壊異常の暗黒物質解釈
http://arxiv.org/abs/1801.01124

アイデアはすでに中性子寿命測定を行う多くの研究者を掴み、いくつかはすばやく彼らの実験でそれの証拠を探すためにスクランブルをかけている。
中性子が暗黒物質に変化している場合、このプロセスはガンマ線光子を生成する可能性もあるとFornal and Grinsteinの計算によれば、
ロスアラモス国立研究所で中性子実験を行うクリストファー・モリス氏は、「ゲルマニウム・ガンマ線検出器がいくつかある」と語る。
セレンディピティ（Serendipity）によって、彼と彼のチームは、実験の始めから物理学者が寿命を測定しようとするポイントまで、
途中で中性子を収集するために、最近、大きなタンクを設置しました。
このタンクは、2種類の中性子減衰実験のうちの1つが暗黒物質に崩壊する中性子に敏感である場合、多くの中性子が暗い粒子に崩壊する可能性がある大きな保持セルを提供した。
「ボトル実験」と呼ばれるこのタイプは、本質的に、それらを内部に保持する磁気壁を備えた「ボトル」に一定数の中性子を入れ、一定時間後に何個が残っているかを数えます。
多くの測定を通じて、研究者は平均中性子がどれくらいの期間生存しているかを計算することができます。

98 = 96 :

もう1つのタイプの実験では、中性子減衰の主な生成物を探す。
ベータ崩壊と呼ばれる周知のプロセスを通じて、原子核の外側の中性子は、陽子、電子、反物質ニュートリノに分解される。
いわゆる「ビーム」実験は、中性子のビームを正に荷電した陽子を捕らえる磁気トラップに撃つ。
研究者は、中性子がどれだけ入ってくるか、一定時間後に何個の陽子が出てくるかを数え、中性子が崩壊する平均時間を推測します。

どちらのクラスの実験でも、中性子は原子の外側で約15分しか存続しないことが分かっている。
しかし、ボトル実験では、国際的な統計を保持するParticle Data Groupによると、平均で879.6秒のプラスまたはマイナス0.6秒を測定しています。
ビーム実験は、888.0秒のプラスまたはマイナス2.0秒の値を得る。 8.4秒の差はそれほど多くないように見えるかもしれませんが、
測定の不確かさのすべての原因に関する実験者の理解に基づいて、計算の誤差のマージンよりも大きくなります。
この相違は、統計的に有意な「4シグマ」偏差を有する2つの数字を残す。両方の方法の背後にある実験者は、これまで見過ごされていた問題や不確実性の原因について、セットアップを精査しました。

しかし、中性子がベータ崩壊以外の方法で変換できるならば、なぜボトルとビームの実験が同じ答えを見出さないのかを説明するだろう。
FornalとGrinsteinは、時々中性子がいくつかのタイプのダーク粒子に変わり、従来の手段では検出できないことを示唆しています。
ボトル実験では、ベータ崩壊に加えて暗黒物質の崩壊を数えるため、中性子のビーム実験よりもわずかに短い寿命が測定されます。
したがって、任意の時間内に多くの総減衰が検出されるためです。
しかし、ビームの設定は、中性子が陽子に変わるまでの時間を測定するだけなので、暗算が含まれないため、中性子がわずかに長く張り付くことが示唆されます。
そしてそれは実際に2つの方法が示していることです。実際にはプロセスが発生し、副産物としてのガンマ線が生成されます。
"この論文を聞いたとき、私たちは検出器を取り出し、大きなタンクの隣に設置し、ガンマ線を探し始めました。
彼と彼のチームはまだこの試験の結果を分析していますが、数週間後に彼らが見つけたものについて報告してもらうことを望んでいます。

99 :

【沖縄に謎の発光体!?】．．．．．１月２７日、与那原でＵＦＯ撮影．．．．．【マイトＬーヤの星か？】
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1517624262/l50

100 :

最近きちがいついてるな