2017年08月25日

宇宙はなぜ「物質」ばかり?(日経8月20日朝刊)

 東京大学宇宙線研究所 (ICRR) の、8月4日のプレスリリースの紹介記事です。プレスリリースは こちら
 宇宙は、その始まりのインフレーションの時に莫大なエネルギーが発生し、エネルギーから物質が生成した、と考えられます。そして、物質が生成する時は必ず等量の「反物質」が生成するはずなのですが、今の宇宙はどこを見ても反物質らしい天体は見当たりません。これは大問題です。
 昔は、見えない遠方に「反物質宇宙」があるのではないか(そこには、反地球、反人類、反私がいる)という考えもありましたが、現在では「物質と反物質は等量でなかった」と考えるようになっています。これを「対称性の破れ」と呼びますが、これは1964年に実験的に確認され、1973年にはノーベル賞の小林・益川理論によって理論的にも確認されています。
 しかしどうもこの対称性の破れだけでは、物質と反物質のアンバランスを説明し切れない、というのが実状のようです。もっと他の非対称性を探し出したいところです。
 ところで、物質は「クォーク」というものと「レプトン」というものから構成されていますが、これまでに確認された対称性の破れは「クォーク」に関するものでした。「レプトン」についてもこれが確認されれば、対称性の破れの理論は大きく進展し、物質と反物質のアンバランスを説明できることが期待されます。レプトンは電子やニュートリノですが、今回の話は「ニュートリノにおける対称性の破れを観測する」というものです。
 プレスリリースでは、「実験のデータを増やしたことにより、対称性の破れの存在を95%の確かさで示した。」と発表されました。素粒子科学の世界では、本当に確かであると言うためには99.9999%で実証しなければならないということなので、まだまだ先は大変ですが、実験機器も改良中であり今後数年以内にはかなりの確度で確認できそうだ、ということです。ニュートリノ検出部のスーパーカミオカンデも、2026年をめざしてハイパーカミオカンデ計画が進んでおり、10年後あたりにはさらに大きな進展が期待されます。
 なお、日経新聞のこの記事は、10月の駿台学園天文講座でお話いただく中島林彦記者によるものです。
posted by 駿台天文中嶋 at 12:04| Comment(1) | 日記
この記事へのコメント
中嶋先生、

 こちらの記事も興味深く拝読しました。

 スーパーカミオカンデもKEKも、ずいぶん前ですが見学したことがあります。非常に独特の雰囲気で、「現代科学の最先端を見た」ような気になったことを思い出しました。

 小林・益川理論というのは、記事を読む限りクォークに関するもので、レプトンに関するものではないように理解しましたが、正しい理解でしょうか。もしそうだとすると、レプトンの対称性の破れについては、理論はほぼ手付かずなのか、あるいは有力な理論があるのか、日本の理論研究の現状は、というあたりが気になったところです。

 いずれにしても、研究の進歩を、何となく感じられました。次の記事も楽しみにしています。
Posted by K.S. at 2017年08月25日 17:29
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