物質と反物質の非対称の起源を探る : Belle実験の成果

概要

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物質を支配する法則と反物質を支配する法則に違いがあれば,元々は物質と反物質が同量だけあった初期宇宙から出発して現在の宇宙に物質のみが残っている事実を説明できる可能性がある.一方,素粒子に働く弱い力が「物質と反物質の物理の対称性」を破っていることが1964年,中性Kメソンを使った実験で発見された.以来40年以上,素粒子物理学者は宇宙創成の謎を解く鍵ともいえるこの対称性の破れの起源を解明するべくさまざまな理論を提案し実験を行ってきたのである.茨城県っくば市にある高エネルギー加速器研究機構(KEK)では,世界最高の輝度を誇る電子・陽電子衝突型加速器(KEKB Bファクトリー)を用いて,2番目に重いクォークであるbクォークを大量に作り出し,bクォークを含む系における「物質と反物質の物理の非対称性」を発見した.これにより,物質と反物質の対称性の破れの起源として,1973年に6クォーク模型を提唱した小林-益川理論の予言が検証されたのである.本解説では,最近のBファクトリー実験の成果を中心に対称性の破れの研究の歴史を振り返り,この分野の将来計画についても概観する.
2006-09-05