2014年01月18日

三鷹ネットワーク大学「反物質を探る」

三鷹ネットワーク大学 講義メモ
「反物質を探る」
講師 理研 山崎泰規氏

1.宇宙・反物質・エネルギー
138億年前ビッグバン
核融合・鉄まで、重元素誕生、
46億年前地球誕生
40億年前生命誕生
化石燃料8億年前
人類誕生100万年前

化学エネルギー・太陽
核分裂エネルギー・超新星爆発
核融合エネルギー・ビッグバン

太陽からの到達エネルギー5度
冷却効果マイナス25度
温室効果33度

世界のエネルギー消費量
2×10^20ジュール
太陽光エネルギー40分で一年分

エネルギー引出効率

これまでに人類が生成した反陽子を一気に消滅させても、コーヒー一杯も温まらない。

2.反粒子の登場
ディラックの相対論的電子論
ディラックの電子の海
ウィルソンの霧箱・アンダーソン
反電子・陽電子
反陽子
反中性子
気球による観測から衛星での観測へ
ガンマ線の観測による反粒子の存在推定では、この宇宙に反粒子はない。

3.冷反水素研究
CPT対称性テスト
Pパリティ 鏡の中の世界
CP 荷電とパリティ
の対称性は破れていた。
CPT 時間を加えた対称性は?
高エネルギー粒子による極微世界の探求には、
10^19GeV・LHCの10^11倍
実現不可能
高エネルギー化思考から高精度化思考へ。
自然の囁きを聴く

4.反陽子の生成と冷却
CERNで反陽子を生成して冷却する
反電子を混ぜて反水素を生成する

5.反水素の合成・操作・捕捉
反水素は中性なので電場では制御できないが、小さな磁石なので磁場で制御できる。
カスプトラップ法による反水素合成に2010年に成功。
反水素ビームの引出に成功し、マイクロ波分光へ。

反陽子ヘリウムのレーザー分光
反陽子の電子に対する質量測定
1836.1526736(23)
陽子よりも正確に決定されるようになる。

まとめ
反物質と我々のすむ宇宙との関係
反物質の生い立ち:ディラック理論の鬼子が世界を変えた
反物質研究の意味:最も基本的なCPT対称性のテスト
反物質ー物質間重力相互作用
反水素研究の現状:反水素ビーム生成、捕捉ともに成功、いよいよ様々な分光実験の開始へ
自然の囁きを聴く:基礎科学への新しいアプローチ
安定な世界観が回復できるか?

より正確な時計が出来ると、時間のずれにより、近くに何かあることがわかることになる。
この宇宙の物質のかたよりは、対称性の破れによる。CPの破れだけでは、不足がある。その要因の可能性のひとつにCPT対称性の破れがありえるかもしれない。
反物質をつくるには、超真空が必要、低温とあわせて、条件を満たす環境を整えている。
posted by 禁酒・禁煙・ベジタリアンのITコーディネータ 松原広幸 at 03:28| 静岡 ☀| Comment(0) | TrackBack(0) | 科学・文明・学術 | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
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