【物理】Belle実験で荷電Ｂ中間子と中性Ｂ中間子の崩壊で異なるCP対称性の破れを観測

大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構（KEK）の電子陽電子衝突型加速器（KEK Ｂファクトリー：KEKB）を
使って実験を行っているBelle実験グループは、ボトム・クォークを含む中間子であるＢ中間子がＫ中間子とπ(パイ)中間子
に崩壊する過程を詳細に調べ、この崩壊における「CP対称性の破れ」が、荷電Ｂ中間子の場合と中性Ｂ中間子の場合で
異なることを観測した。この実験結果は、宇宙の物質優勢を説明する新しい物理理論につながる結果として注目され、
ネイチャー誌に掲載された。

物質と反物質はビックバンにおいて等しく生成されたと予言されているが、われわれが観測する宇宙は明らかに物質の方
が圧倒的に多い。この反物質消滅を理解する前提条件の１つが粒子と反粒子に働く物理法則の違いであるが、素粒子
物理学ではこの対称性の破れを「CP対称性の破れ」と呼ぶ。これまでにCP対称性の破れはＫ中間子とＢ中間子の崩壊で
観測されており、特にＢ中間子の崩壊ではより大きなCP対称性の破れが観測されているが、今までのところ、素粒子物理
学の標準理論と矛盾しない。しかしながら標準理論に基づくCP対称性の破れは小さ過ぎて、われわれの宇宙における物質
の優位性を説明できないことが知られている。

今回Belle実験が測定を行ったのは、Ｂ中間子がＫ中間子とパイ中間子に崩壊する過程である。Ｂ中間子には電荷をもた
ない中性Ｂ中間子と電荷をもつ荷電Ｂ中間子がある。実験グループは、まず図１に示すように、中性の反Ｂ中間子が電荷
-1をもつＫマイナス中間子と電荷+1をもつパイプラス中間子に崩壊する過程と、これを反転した中性Ｂ中間子がＫプラス
中間子とパイマイナス中間子に崩壊する過程を比較した。その結果、前者の崩壊が1856事象、後者の崩壊が2241事象
観測され、後者の崩壊の方がより多く観測された。この事象数の差を両者の和で割ったものをCP非対称度と呼び、この
測定では約-10％と求まった。次に、実験グループは図２に示すように、荷電Ｂ中間子の崩壊を調べ、Ｂマイナス中間子が
Ｋマイナス中間子と中性パイ中間子に崩壊する過程と、これを反転したＢプラス中間子がＫプラス中間子と中性パイ中間
子に崩壊する過程を比較した。この比較でもCP対称性の破れが見えているが、前者の数が多く、CP非対称度は約+7％
と求まった。従って、荷電Ｂ中間子と中性Ｂ中間子の崩壊におけるCP非対称度は、符号も異なり明かに違うことがわかった。
この結果は、以前のBelle実験の結果や米国のＢファクトリー実験であるスタンフォード線形加速器センター(SLAC)のBaBar
（ババール）実験の結果と一致しているが、今回の報告結果は最も精度が高く、これによって上記の差異が確かなものと
なった。
（>>2につづく）

KEKプレスリリース
http://www.kek.jp/ja/news/topics/2008/BelleBKpi.html

Difference in direct charge-parity violation between charged and neutral B meson decays
Nature 452, 332-335 (20 March 2008) | doi:10.1038/nature06827
http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7185/abs/nature06827.html

（>>1のつづき）
なぜ、このような差異が起こるのかは謎である。図１、２に示すように、中性Ｂ中間子と荷電Ｂ中間子の違いは、ボトム・
クォークと対をなす構成クォークの違い（中性Ｂ中間子はダウン・クォーク、荷電Ｂ中間子はアップ・クォーク）だけなので、
両者がＫ中間子とパイ中間子に崩壊する際のCP対称性の破れはほぼ同じになると予想される。従って、観測された違いは、
Ｂ中間子が崩壊する際に働く強い相互作用の理論が破たんしているか、もしくは、崩壊の過程で標準理論を超える新しい
物理の効果が見えている可能性を示唆する。後者であれば、宇宙の物質優勢の謎解きにもつながる。

観測された差異が新しい物理によるものかどうかを見極めるには、他の同様の崩壊−例えば中性Ｂ中間子が中性Ｋ中間子
と中性パイ中間子に崩壊する場合−におけるCP対称性の破れを精度よく測定することが必要である。現在のところ、これら
の崩壊モードに対する測定精度は十分でなく、より大量のデータが必要となる。こうしたCP対称性の破れにおける新しい
物理の探索は、今後のBelle実験における主要テーマのひとつである。
（図など詳細はソースにて）

続きは計算力学で

何を言っているのか解らない俺は法律学部卒。
果実と聞くと「収入」と思ってしまう。

>>4
事の始まりの時、相反する同じ要素を持つ２つが
どうして片方しか残らないのって話

＞従って、観測された違いは、
＞Ｂ中間子が崩壊する際に働く強い相互作用の理論が破たんしているか、もしくは、崩壊の過程で標準理論を超える新しい
＞物理の効果が見えている可能性を示唆する。後者であれば、宇宙の物質優勢の謎解きにもつながる。

これを言いたいが為の実験だな

>>5
それでもよく解らない。
仁科理論とどっちがすごいの？

湯川たん　ハァハァ

>>7
とりあえずキッズページでも

反物質の世界がないのはなぜ？
http://www.kek.jp/kids/class/particle/matter1.html

わからない予感

ＣＰ対象性は破れてるのか。

低学歴な俺には理解できん
誰かガンダムに例えて3行で説明してくれ

理解できないだろうなと思いつつ読んだが
理解できないと再認識しただけだった。

マーチンガードナー

自然界における右と左

>>12
ガンダムは無理だがナディアを見ろと

>>12
はやい
やすい
うまい

マーティン・ガードナー
『自然界における左と右』
1971 紀伊國屋書店

>>12
オレも低学歴だがなんとかなった。
ようはグフだ。

ﾌﾟﾗｽ･ﾏｲﾅｽ0の概念でしか物事を考えられない者としては困るんだよね、世の中の不公平も肯定しなければならないのかな？

>>18は核心突いてるな

ガルマは死んだ！何故だ！！
坊やだからさ。
じゃあランバ・ラルは坊やじゃなかったから生き残ったはずだけど、あれ？

てことかと

対象性が破れてるのってなんか美しく無いよね
今の世界があることを理由にこじつけてる感じして嫌いだなぁ
まぁ現実逃避しても仕方ないんだけど

参加グループだけで51グループもあるんだ
ほんと兵隊さんって感じだね

結局だれも分かって無いのは分かった

　こういうのって論文の著者が３００人とかなんでしょ？

マジかよ・・・ご冥福お祈りします。

こういう分野に進むやつって何を考えてるんだろ
論文にだせる成果が出ても百人級の著者数で、成果はほぼリーダーのもの
ポストもない

ほんとご愁傷様だね

「CP対称性の破れ」って、簡単に言うと
・プラスとマイナス
・右と左
これらは単純な逆ではないかも？ってこと？

今北産業

５歳の俺にも分かるように誰か説明してくれ

今北重工業

つまり「ちんちんは真っ直ぐよりちょっと曲がってるくらいがいいんだ」ってことだな

もう一個以上宇宙があるということだな

>>29
　→>>27

単純に逆だと思われるのだけど、なぜか作用する力に違いがあるらしい。

超個人的な妄想では、宇宙（空間）の回転運動が影響してるような気がする。
フレミングの左手の法則みたいな、ブッダの６本指（超絶巨大）の法則とか・・・

メラとヒャドかと思ったら、ギラとヒャドだったって感じなのかな。

>>1
だからもう一つの共役の宇宙に気付け！

双子宇宙論って、まだそんなに根強いの？

Ｇドライブを開発してくれ

第一動者を死なせたやつだな

>>1
　　　　　　　　　　　　　　 , -―┐　　　　　　　　　　/
　　　　　　　　　　　　　／三三 |　　　　　　　　　　 |
r――-　 .._ 　 r―.､／三三三 |　　　　　　　　　　│　　　ま
{三三三三 :＞ﾍ. -┴ ‐-　ﾆ.三|　　　　　　　　　　│
＼三三三.＞ ´　　　　　　　　` マ　　　　　　　　　│　　　じ
　 ヽ 三／　　　　　　　　　　　　　＼　　 　 　 　 　 |
　　 ヽ/　　　　　　l　　　　　　 l 　 　 ヽ 　　　　　　 |　　　 で
　　　,′　　　　l　八　　　　 } ﾊ　　　　',　　　　　／
　　　|　　　　　八j 　ヽ　　 /lﾉ　',.　　　 } 　 　 　 ￣|
　 　 |　　　　 /　　┃　ヽ.ノ　┃ Ｖ　　Ｎ 　　　　　　 ＼＿＿＿
　　　|　　　　{.　　 ┃ 　 　 　┃　! 　く
　　 ﾉ　　　　 ＼ 　　　　　　　　　{ 　ハ　 ＿
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　 　＼{＼_.jヽｊへ＞　.`ニ ´.＜l ハノlノ　　 /
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￣＼　／ ￣ ヽ　}＼ ハｴﾏヽ⌒＼　 ／　　 /
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　 ﾉ　　　　　　　}.　卞　卞　　 ヽ　　　}.／
　〈ヽ　 　 　 　 /　　　　　　　　　}　／j

>>36
リサ・ランドールの第五次元宇宙の別解ですよ。彼女も
何時かはこの結論に辿り着くまあ観ててくださいな。

本当は僕たちは産まれてきてはいけない存在だったんだよね？

　　　　　　＼　│　／
　　　　　　　／￣＼
　　　　　─（ ﾟ ∀ ﾟ ）─
　　　　　　　＼＿／
　　　　　　／　│　＼
　　 　○○○　　　○○○
　　 ○,,･ω･○　 ○･ω･,,○
　　　 ○○○　　　○○○ ｏ
　ｏ〜(,_ｕｕﾉ　　　　とｕｕ_,)ノ

　　　　　ＦＲＥＥ　ＴＩＢＥＴ

だから荷電Bと中性Bには別の名前つけろって言っといたろ

ちょっと聞きたいんだけど
何回CP対称性の破れを検出するつもりなの？
もう耳にタコができるぐらい聞いたよ
他の対称性の破れでも検出する他の実験でもしたらどうなん？
もうCP対称性の破れは理論上からもわかってるんだからさ

宇宙は左右、上下、前後、＋-のどちらかを偏愛しない。
しかしこの宇宙では対称性が破られている。とすると残
可能性はこれまで有り得ないと思われていた部屋にこの
宇宙から消えたものがあるに違いない。そこは暗黒物質
の世界。

だが向うからみるとこちらの宇宙がダークマター

>>44 が >>1 を読んでいないことはよく分かった

マジで難しい分野の話なのね

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　.ヽ　　　　　´´, 　　　　　,ゝ't　←―→ ）/| ヽ:ヽヽ　}　　´r　：　　 ヽ｀
.ヽ　し き 福　ﾆ.　　　 ／|｛/ :ヽ、　　_,／| |.|:::::| |　　|　　　　/小ヽ｀
=　 て っ 田　 =ﾆ　／:.:.::ヽ､　　｀ーr‐´. :| |.|:::::| |　 /
ﾆ 　く. と な　　-=　ヽ､:.:::::::ヽ､.＿､　　＿,ﾉ/.:::::| | /|
= 　れ.何 ら　　-= 　 ヽ､:::::::::＼､＿＿／::.z自.:| |' :|
ﾆ　な に　　　=ﾆ　　　| |:::::::::::::::::::::::::::::::::::.|'民.:Y′ﾄ､
/,　い も　 　 ヽ､ 　　 | |:::::::::::::::::::::::::::::::::::::_党_::|　 'ﾞ, .＼
　/ ：　　　　ヽ、 　　　 | |:::::::::::::::::::::::::::::::::::.::::::::::.ﾄ､　　　 ＼
　 / / 小 ＼　　　 r¬|ﾉ::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::::|　＼

http://takimari.up.seesaa.net/songs/anatano_kokoroni.mp3

>>33
面白いね。
だが回転の始まった原因が何か

ちょっと待ってくれ。これはおかしいと！中間点はマイナスイオンがでてプラズマが発生して三億ケルビンの陽子が中性子と反応してすごいことになるぞ！！

ＣＰ対称性バランス健康法みたいな、
新たなスイーツ健康法が氾濫する予感がしつきたｗ

・ＣＰ対称性バランス飲料水でメタボ予防ｗ
・ＣＰ対称性イオンでツルツルお肌ｗ
・ＣＰ対称運勢占いで週末にステキな出会いがｗ

それならT対称性アンチエイジングの方がよさそ

よしよし。
よく分からんがよくやったな。
小遣いをあげよう。
（ ・∀・）つ�D

小林・益川は在日朝鮮人だと思いますﾆ…で、ですね< =（ ´∀｀）>

説明がさっぱり分からん。一般人のわからん文章は書くだけ無駄。

>>53
Ｔ対称でもエントロピーが共に増大する、
互いに真逆の方向に向かう時間の矢はあ
り得る

鏡にうつる（漢字忘れた）上下左右みたいなもの？

>>12
ザクレロとガンタンクみたいなもん

要するに、双子なのに片っぽは死んじゃって、俺は南ちゃんの為に頑張るみたいな話だ。