【素粒子物理学】陽子の磁気モーメントを最高精度で測定 対称性の破れはあるか 理研など

陽子の磁気がこれまでで最高の精度で計測された

物理学者たちは物質と反物質の間の違いを見つける競走のハードルを上げた。

Elizabeth Gibney, 29 May 2014

物理学者たちは陽子と反陽子の基本性質を測定し、反物質が相方となる粒子の鏡像が時間を
反対に動き、反対の電荷を持つように正確にふるまう、という原理をテストしている。
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.17588.1401360730!/image/1.15310.jpg_gen/derivatives/fullsize/1.15310.jpg

宇宙の失われた反物質の謎を解決する試みの中で、物理学者たちはこれまででもっとも
正確な陽子の固有磁気の測定に成功した。

5月28日にネイチャー誌に発表した研究者グループは、陽子の磁気モーメント（棒磁石の
強さの顕微鏡版のようなもの）を3 ppb（十億分率）の精度で測定する技術を達成した。

実験は宇宙が物質で満たされて反物質がなくなった理由を解明する試みの一部だ。反物質は
物質の鏡像、つまりいくつかの重要な性質が引っくり返ることを除いて同一にふるまう。
2つが出会うと、両方が消滅してエネルギーの閃光になる。物理学者たちはビッグバンで
反物質と物質が同量作られたと考えている。物質が少しでも残っているという事実は難問だ。

陽子と反陽子の磁気モーメントの間に少しでも違いがあれば、初期宇宙で物質が残る
決定的要因となった非対称性が明らかになるだろう、とヨハネス・グーテンベルク大学
マインツ（ドイツ）の物理学者で研究の共著者のアンドレアス・モーザー（Andreas Mooser）は
話した。「現在の物理学の理解ではこれら2つの値が等しいはずだ」と彼は話した。

陽子の磁気モーメントはスピンと呼ばれる基本的な量子的性質から生じる。スピンのせいで
陽子はN極とS極がある小さな棒磁石のようにふるまう。外部の磁場中に置かれると、陽子の
スピンは磁場と同じ向きに並ぶか磁場と反対方向に向きを変えるかのどちらかになる。

研究者たちは単一の陽子がこれら2つの状態の間を反転するのを観測することによって
磁気モーメントを計算した。彼らは陽子をトラップの中にとどめ、この小さな棒磁石が
反転を起こす磁場をかけた。それから陽子を磁場勾配がある2番目のトラップへと押し
出し、スピンの向きを調べるために微小振動を測定した。陽子を2つのトラップの間で
前後に動かすことで（反転と測定をくり返す）、チームは磁場が反転を誘導する周波数を
非常に正確に測定することができた。そこからチームは陽子の磁気モーメントを計算した。

彼らの数字は、2012年にハーヴァード大学（マサチューセッツ州ケンブリッジ）の物理学者、
ジェラルド・ガブリエルセ（Gerald Gabrielse）率いるチームが行った2番目に良い直接
測定より760倍正確だ。また42年前に導き出された間接測定による数字よりも3倍正確だ。

この実験は「明らかにブレークスルーだ」と東京大学の物理学者、早野龍五（Ryugo Hayano）は
話した。彼はスイス・ジュネーヴの近くにあるヨーロッパの素粒子物理学所、CERNの
「低速反陽子を用いた原子分光と衝突実験」（ASACUSA）のスポークスパーソンでもある。
しかしそれは始まりにすぎない、と彼は話した。「彼らは同じ手法を反陽子に適用して
同様のレベルの精度を達成することを望んでいる」と彼は話した。

>>2以降につづく

原論文：Nature
A. Mooser, et al. Direct high-precision measurement of the magnetic moment of the proton
http://www.nature.com/nature/journal/v509/n7502/full/nature13388.html

プレスリリース：RIKEN（May 29, 2014）
Zeroing in on the proton's magnetic moment
http://www.riken.jp/en/pr/press/2014/20140529_1/

参考：理化学研究所 Ulmer国際主幹研究ユニット
http://www.riken.jp/research/labs/initiative/ulmer_unit/

>>1からのつづき

すでにガブリエルセのチームはCERNでの「反水素トラップ」（ATRAP）実験の一環として
反陽子の磁気モーメントを測定し、違いがないことを発見している。モーザーらのチームは
それをもっと良い精度で行える可能性があり、彼らは実験を「バリオン反バリオン対称実験」
（BASE）の一部としてCERNの反物質生成施設に移す計画だ。「反陽子減速器」（AD）と
呼ばれるCERNの施設が今夏に再開すれば、ATRAP、BASEと3つの他のグループがそれを
使って物質と反物質の間の小さな違いの発見を競うことになる。

これらの実験は物質と反物質の間の違いを求めて他の基本的性質も調べることになる。
これらには反水素と水素の電磁放射のスペクトルとそれらの質量が含まれる。とても
小さな違いであっても、発見されればCPT対称性と呼ばれる物理学の基礎理論に「劇的な」
示唆をもつ、と早野は話した。CPT対称性は素粒子とその反粒子の質量が同じことを予言する。

この基本的対称性を破る性質（それがあるとして）を見つける前に、どれだけの精度の
実験が必要なのか誰にも分からない。「最近の理論はこの神聖な原則の破れを予言するが、
理論は破れの大きさまでは予言していない」と早野は話した。「だから我々は最高の
精度を達成すべくたくさんの違った方法を探す試みを続けている」

おわり

げげ、ソース貼り忘れ

ソース：Nature News
Proton's magnetism measured with greatest precision yet
http://www.nature.com/news/proton-s-magnetism-measured-with-greatest-precision-yet-1.15310

俺のようこがどーしたって

たぶん「氷点」で解決すると思う。

えぇっとぉ・・・高速度がだいじ！！

>>1
あんた、あの娘の何なのさ

田嶋？

おまんらには、見破れんぜよ！

プロジェクトリーダー「対称性の破れは、ありまぁす」

CERNって食えるのか？どこの菓子？ってか読み手の受け身がとれないような
スレたててんじゃね〜っよ！！バーカ、バーカ、バーカ。

>>7-9
>>5の完勝

反重力は、どこへ行った。

ようこそようこ

また利権か

そろそろブラックホールでも作れるようになりそうか？

理研はいろいろと、すげー研究してるのになー
なんで（ｒｙ

変態が多い

またプラズマ宇宙論が勝った

陽子たんみーつけた！

頑張れ理研

めしゃーまだかい？

原子特性無視しているので、妄想モーメントだ

港の陽子。横浜・横須賀ーーーー！

もう妄想ネイチャーにするべｗ

氷→液体→気体→プラズマ　の過程において、原子核とエネルギーと磁気モーメント特性を明確に記さなければならない
氷と液体は常時姓、気体とプラズマは反磁性　など、この分野多義に渡り妄想や創作が日常化している
エネルギー保存の法則と磁気特性の因果関係を求めよ

物理ではいい研究は Nature ではなく
Physical Review Letters に掲載しますよ

冷たい気体は常磁性、エネルギーを付与した気体は反磁性
常磁性と反磁性、反磁性と反磁性
常磁性と常磁性

ごめん、数行で挫折した

陽子かくにん。よかった。

んで、どこの部分がコピペなん？

田中陽子「この実験、私の許可は取ったの？」

理研の胡散臭さ

>>32
> 理研の胡散臭さ

理研の物理系は仁科とか朝永らが活躍していた時代からの立派な歴史と伝統があるから信用できるが
バイオ系は昔から怪しげな金もうけのベンチャーの母体だっただけの伝統しかないからなあ．．．

しかも理研の現代のバイオ系は最近のバイオ＝大金って風潮を見て理研の利権拡大のために
急激に人員と予算とを増やしたセクションだからカスがいっぱい混じってて当然なのよ．．．

理研の場合、和光と神戸とを一緒くたにしちゃ和光に失礼ってことだよ
スパコン利権といいバイオ利権といい理研神戸は強欲なだけのクズ連中の集まりなのさ

スパコンとバイオは民営化するべき

日本語の理研プレスリリース

陽子の磁気モーメントを超高精度で測定
−陽子と反陽子の非対称性の検証が大きく前進−
http://www.riken.jp/pr/press/2014/20140610_1/