編集可能

宇宙誕生の歴史に迫る ニュートリノ、物質と反物質の不均衡の謎

万物に質量を与えるヒッグス粒子の発見が大ニュースとなった昨年、素粒子物理分野でもう1つ重要な発見があった。ニュートリノの特性に関するもので、今後の物理研究に大きなインパクトを与えることは確実だ。キーワードは「CP対称性の破れ(CPの破れ)」だ という記事にツッコミを入れる人の解説をメモ
9
日経サイエンス🎦公式YouTubeチャンネルできました! @NikkeiScience

宇宙誕生の歴史に迫る ニュートリノ、物質と反物質の不均衡の謎  :日本経済新聞 http://t.co/TOTNJDW716

2013-06-23 09:33:33
Satoru Inoue @Inoueian

少しツッコミたい所があるけどとりあえず紹介。

2013-06-23 09:40:02
Satoru Inoue @Inoueian

一言で言うと、ニュートリノ振動で測れるCP対称性の破れと、粒子と反粒子の不均衡には関係があるとは限らない、という事だけどあとでもう少し詳しく。

2013-06-23 09:57:54
Satoru Inoue @Inoueian

ちょっとこれの話。"宇宙誕生の歴史に迫る ニュートリノ、物質と反物質の不均衡の謎  :日本経済新聞 http://t.co/of0s0oPsyU"

2013-06-23 14:55:08
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian 「ヒッグス粒子の発見が大ニュースとなった昨年、素粒子物理分野でもう1つ重要な発見があった。」もう1つの重要な発見とされてるのは、最後の段落にあるニュートリノの混合角の1つ、θ13と呼ばれる数値。去年、これが0ではない事が発見された。

2013-06-23 14:58:53
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian 記事の半ばは、素粒子実験で調べられるCP対称性の破れ(粒子と粒子の振る舞いがある特定の意味で非対称な事)と、この宇宙にある物質のほとんどが陽子、中性子、電子で、その反粒子がとても珍しい「粒子と反粒子の不均衡」という問題の話。

2013-06-23 15:03:49
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian ニュートリノの混合角と、CPの破れにどういう関係があるかというと、3つある混合角のうち1つでもゼロだった場合、ニュートリノ振動の実験ではCPの破れは観測出来ない。以前から、2つの角度が結構大きい事は分かっていて、残るθ13が0でないのが去年やっと分かった。

2013-06-23 15:07:04
Satoru Inoue @Inoueian

(ニュートリノ振動の話をブログでして置けば、ここでリンクして「混合角ってこういう事ですよ」って言えたのに…w)

2013-06-23 15:09:01
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian ニュートリノ振動で分かるCPの破れを測る実験というのは、これまでの実験の延長として行われるようで、それは記事の終わりに「T2K実験グループなど世界の有力研究機関が、実験準備を進めている」とある通り。

2013-06-23 15:10:56
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian 理論サイドの話。今の所発見されているCPの破れは、K中間子とB中間子という粒子で観測出来るもので、小林・益川の理論で説明出来る。これはニュートリノの理論と同じように、クォークの間に混合角が3つ、そしてCPの破れを示すもう1つの角度がある。

2013-06-23 15:15:11
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian で、記事に書かれてあるように、小林・益川の理論に出てくるCPの破れだけでは、宇宙の「粒子と反粒子の不均衡」は説明出来ない。1000兆分の1以下かどうかちょっと分からないけどとにかく桁違いに足りない。

2013-06-23 15:17:04
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian 何らかの形で、ビッグバンのすぐ後の宇宙で粒子が反粒子より多くなった事を中二病っぽい用語で「バリオジェネシス」って言うんだけど、これがどう起こったのかという問題にはいくつかアプローチがある。

2013-06-23 15:20:55
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian この記事で言及されてるのは多分、「レプトジェネシス」という説。これは、ニュートリノのCPの破れが、粒子と反粒子の不均衡に関わってるんじゃないかという説。標準模型で説明出来ないニュートリノの質量も一緒に説明する枠組みなので、確かに支持者は多い。

2013-06-23 15:22:57
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian ただ(これが記事へのメインのツッコミ)、レプトジェネシスに関わるCPの破れは、ニュートリノ振動の実験で測れるCPの破れと全く関係ない場合がある…というかその方が多分主流。

2013-06-23 15:26:56
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian レプトジェネシスで起こるのは例えば、とても重い「右利きのニュートリノ(未発見)」が崩壊する時に出てくる粒子と反粒子の数が違う、みたいな事で、そこで起こる対称性の破れは、これまでに見つかっている軽いニュートリノで起こるCPの破れと関係がある必然性はないわけ。

2013-06-23 15:28:48
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian レプトジェネシスが実験で検証しづらいとされる理由で、なんとか加速器で検証出来る形のレプトジェネシスはないか、と頑張ってる理論屋さんもいる。

2013-06-23 15:30:54
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian レプトジェネシスは、検証出来ないかもしれないけど理論的に綺麗だからありそう、という説。一方、小林・益川だけでは説明出来ないけど、今後LHCとかで見つかる新しい物理(超対称性が人気)があればもしかしたら説明出来るんじゃ、という方向で考えてる人も沢山いる。

2013-06-23 15:33:55
Satoru Inoue @Inoueian

@Inoueian …で、自分も後者に含まれる事になると思いますwこういう位置付けですよ、という話は出来たし、もう十分長いのでこれくらいで。

2013-06-23 15:37:36

少し補足

笑い猫 @bokudentw

宇宙誕生の歴史に迫る ニュートリノ、物質と反物質の不均衡の謎(魚拓) http://t.co/TjogptZSbM  バリオ(レプト)ジェネシス 資料 http://t.co/LyG6N0nVyl これでいいかな?

2013-06-23 20:58:26
笑い猫 @bokudentw

こういう資料もあった 粒子反粒子対称性の破れ 小林・益川理論 http://t.co/UlLduK6LwR  宇宙物理学と素粒子物理学 http://t.co/gFxrvCFfnA

2013-06-23 21:23:18

コメント

笑い猫 @bokudentw 2013年6月23日
まとめを更新しました。補足
0
Satoru Inoue @Inoueian 2013年6月24日
書かなかった細かいツッコミが2つあって、1つ目は「万物に質量を与えるヒッグス粒子」。これで定着してしまいそうなのだけど、質量を与えるのはヒッグス場で、陽子や中性子の質量のほとんどはこれとも関係ない。
0
Satoru Inoue @Inoueian 2013年6月24日
もう1つは「宇宙誕生時、粒子と反粒子はきっかり同量が生み出された」。初期状態できっかり同量であるとは限らなくて、粒子と反粒子の質量が同じなため、均衡状態に向かうと同量に近づくという事。
0