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2011年5月15日 (日)

「神の粒子」またも空振り

「神の粒子」またも空振り
朝日新聞アスパラクラブ
科学面にようこそ

詳細は、リンクを参照して下さい。

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◇「ヒッグス」、先月下旬に発見騒動

「神の粒子」がついに見つかった
――4月下旬、こんなうわさが世界を駆け
めぐった。

 世界中の物理学者が探し続けてきた
「ヒッグス粒子」。

 物質に質量を与える粒子で、発見は
現代素粒子物理学の枠組みである標準理論
の完成を意味する。
 うわさは何を意味していたのか。

◇点検前の資料漏れる

 うわさは、インターネットに流出した
欧州合同原子核研究機関(CERN)の
「内部報告」なる文書が発端だった。

 CERNは2008年から、ヒッグス粒子
を見つける能力があると考えられている
大型加速器LHCの運転を行っている。
 内部報告は、LHCに四つある粒子検出器
の一つATLAS(アトラス)が
ヒッグス粒子が崩壊した結果、飛び出して
きた光子のペアと思われる反応を見つけた
というものだった。

 この反応は理論的に予測されており、
計算されるヒッグス粒子の質量も理論予測
からそれほど遠くなかったことで、うわさ
は真実味を帯び、半信半疑ながら
欧米メディアも取り上げた。

 だが、反応が起きる頻度が、標準理論の
予測より大きすぎて説明がつかないこと
などから疑問の声もあった。

 騒ぎを受け、ATLASの研究チームは、
今月8日付で「ヒッグス粒子は見つかって
いない」との報告を出した。

なぜこのようなことが起きたのか。

 新粒子を発見するといっても、実物を
手に取って調べられるわけではない。

 陽子と陽子を光速近くで正面衝突させる
LHCでは様々な反応が起きるが、不安定
な新粒子が崩壊してできる既知の粒子
という「かけら」しか見られない。

 かけらのほとんどが既知の反応による
もので、新粒子の発見は、観測データから
大量の既知の反応の寄与を
「バックグラウンド」として引き算し、
残りに新しい反応が含まれていないか
どうかを調べる。

 今回のデータを詳しく調べた研究者に
よると、光子一つが飛び出す既知の反応を、
ペアが飛び出す新反応であるように見せる
バックグラウンドの特徴があり、「見誤り」
が起きたらしい。

 研究チームで調べればすぐにわかる誤り
だったが、チェック前の個人的な資料が
流出したのが騒ぎの原因だった。

ただ、ヒッグス粒子「発見」の報告は今回
が初めてではない。

 LHCが建設されたトンネルで00年
まで運転していた加速器LEPや、
LHCができるまで世界最高の
衝突エネルギーを誇った米フェルミ国立
加速器研究所のテバトロンでの実験でも、
同様の騒ぎが起きている。

 標準理論の粒子の中で、唯一見つかって
いないヒッグス粒子。
 「つかまえた」と思ったら逃げる
「神の粒子」とも呼ばれている。
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残念でした。

なかなか「神の粒子」は
つかまえられない。

米フェルミ国立加速器研究所の話は
下記でとりあげました。
大型加速器テバトロンが現代物理学
の想定を超えた未知の粒子を99.93%の
確率で確認。「第5の力」の存在を示唆

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