【物理学】反物質「消滅」の謎、解明に一歩前進 CERNチーム
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【4月5日 AFP】
約137億年前の宇宙誕生時、ビッグバン（Big Bang）によって物質と反物質の粒子が対を成して生成された。
物理学の通説ではそうなっている。
だが、現在の宇宙で見ることができる、
地球上の小さな昆虫から宇宙にある巨大な星までのあらゆるものは物質の粒子でできており、
それと対を成す反粒子はどこにも見つからない。
欧州にある巨大な地下素粒子実験施設の物理学者チームは4日、
実験室内で作った反物質の粒子「反水素原子」の前例のない観測を通じて、
この謎の解明に一歩近づいたとする研究結果を発表した。
欧州合同原子核研究機構（CERN）の「ALPHA（Antihydrogen Laser Physics Apparatus）」実験チームの
ジェフリー・ハングスト（Jeffrey Hangst）氏は「われわれが探究しているのは、
通常物質の水素と反物質の反水素が同じように振る舞うかどうか（を確かめること）だ」と話す。
挙動にほんのわずかでも違いが見つかれば、物質と反物質の見かけ上の不均衡を説明する助けになるばかりか、
宇宙を構成する基本素粒子とそれらを支配する力を記述する物理学の主流理論
「標準模型（Standard Model）」が揺るがされる可能性がある。
だが、ややがっかりなことに、今回の最新研究の「これまでで最も高精度の実験」でも、
水素原子と反水素原子の挙動に違いは見つからなかった。
目に見える宇宙の構成要素と挙動を記述する標準模型は、反物質の「消滅」を説明できない。
ビッグバンでは、質量が同じで電荷が逆の粒子と反粒子のペアが生成されたと広く考えられており、
粒子と反粒子が出会うとエネルギーだけを残して消える「対消滅」が起きるとされる。
物理学では、ビッグバンの直後に物質と反物質が反応して崩壊する現象が実際に起きたと考えられている。
そうであれば、現在の宇宙には残されたエネルギー以外は何もないはずだ。
にもかかわらず、科学者らによると、人が見たり触れたりできる全てのものを作り出している通常物質が、
宇宙の4.9％を構成しているという。
他の物体に及ぼす重力の作用によってのみ検出される謎の物質「暗黒物質（ダークマター）」が宇宙の26.8％、
ダークエネルギーが残りの68.3％を構成する。
■手が届くところに？
反物質は事実上、存在しない。
宇宙線などの非常に高エネルギーの現象やCERNの実験室内などで生成される極めて希少で短寿命の粒子を除いては。
ALPHAの物理学者チームは、通常物質の最も簡単な原子の水素を用いて反物質の謎の解明を試みている。
水素は陽子1個の周りの軌道に電子が1個存在する。
チームは、CERNによる高エネルギー粒子の衝突で発生した反陽子を捕捉し、
（電子と対を成す反粒子の）陽電子と結合させて、水素の反粒子を生成する。
生成される反水素原子は、通常物質と接触して対消滅してしまわないように、磁気トラップに閉じ込め、
この状態の反水素原子にレーザー光を当てて反応を調べる。
原子は物質の種類によって異なる振動数の光を吸収するため、主流理論に基づけば、
水素と反水素は同じ種類の光を吸収する──そしてこれまでのところ、その振動数に違いはみられない。
だが、実験の精度が高まるにつれて、両者の違いが現れるに違いないと研究チームは期待している。
「現在の精度はまだ通常の水素の精度には及ばないが、ALPHAの急速な進歩は、
反水素（の測定）で水素と同レベルの精度の実現に今や手が届くところに来ていることを示唆している」と、
ハングスト氏は話した。(c)AFP
画像：欧州合同原子核機構のリニア・アクセレレーター
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/7/e/700x460/img_7e85d86633b483b71439aeac5309f0b6164808.jpg
AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3170130 >>87
普通というか
反宇宙から見ればこちらが反宇宙だよ
反宇宙と宇宙は反物質と物質の関係とも違うと思う。
反物質は電気的に物質と反対で物質と対消滅を起こすが
両方宇宙に存在する。
反宇宙はエネルギーの符号が宇宙から見ると負で、
反宇宙のエネルギーと宇宙のエネルギーを足すと0になるようなものではないかと思う。
宇宙発祥時、0から出発したことを説明するならそう考えるしかない。
プラスの性質の物質しかこの物質世界にないわけじゃないし
しっかりとマイナスの物質の物質が存在する
反陽子が存在する以上、対消滅したとか変な話し >>82
理論物理学が観測不可能な領域に行ってしまったからね。
今の技術でも金かければ実現可能な領域ですら、まだまだたくさんあるのに、
原理的に観測する事ができるか怪しいところまで仮説になっている。
ただ、ここら辺で話題になるような程度だと、頑張れば観測可能なレベルではある。 いろんな理論や検証がなされ、研究が進んでいるとしても、やっぱり全ての根源が想像出来ない
全ての根源な どっかに反物質の世界があると思ってたのにないんだねえ >>95
観測を伴わない物理学を理論物理学と言う面は同時に似非物理学であることを
認めている物理学の問題な。
ダークマターもダークエネルギーも単なる妄想の領域から抜け出していない。
これからは妄想の整合性でノーベル賞がもらえる時代かもしれないな。 >>99
ダークマターに関していえば、「正体不明質量」という意味にすぎず、
正体はわかっていないという事。でも、そこに何らかの質量がある事は、
光学を利用した空間のひずみ観測で判明している。
これは似非科学ではない。
ダークエネルギーについても、ハッブル定数の観測からひねり出された、
宇宙膨張率の変化なので観測値がベースで、まだ由来がわからない状態。
なお、宇宙背景放射の観測などから、間接的にインフレーション＆ビッグバン
理論と矛盾しない結果が得られ、かつ別の説明が却下されているので、
まだ結論は出ていないが、有力な仮説である
量子効果が絡む話でいえば、EPRパラドックスにおける遠隔作用なんかも、
既に応用がすすめられていて、事実として認めるしかないレベル。
検証不可能な理論でいえば、コペンハーゲン解釈の類。
超弦理論とかは、検証方法がわかっていないという点で黄信号。
個別具体的に論じないで、理論物理全体をなんとなく似非科学と糾弾する
姿勢そのものも、似非科学の類なので、要注意。 ユーチューブでタイムトラベラーのノアという人が
過去の自分と対面したというのを見たけれど
本来なら対消滅するはずだけどしなかったねぇ==~~~~ 最新の日経サイエンスでは、ダークマター候補
として３つあげてるよ。
一つはアクシオン。SUSYに関係するよ。
２つ目は、宇宙初期に生まれた多数の原始ブラ
ックホールね。
３つ目は未知のタイプのスレイラルニュートリ
ノだと。
どれもそれらしいモデルであり、どれか当たる
かな〜
？ 俺は反物質。俺のせいで皆んなに迷惑かけてるみたいだから、消えるわ・・・ 宇宙のごく初期にあった粒子って
その後の膨大な膨張のあとでも引き伸ばされずに同じ大きさのまま今日まで漂ってるの？ >>100
アインシュタイン重力場方程式は局所的です。
大域的な宇宙原理 RW計量などの仮説と
観測値の誤差がダークエネルギー。
量子的もつれでも情報は光速を超えません
から遠隔作用はありません。
量子測定では射影作用素による
コペンハーゲン解釈のみでなく
弱測定まで議論されている。
小沢の不等式は 重力波の測定に応用された
、、 >>105
素粒子は点で複合粒子は強い相互作用
弱い相互作用 電磁相互作用が内部で働く。 >>107
初期から存在してる複合粒子は
今日までの宇宙膨張ではまだバラバラになってないってことであってる？ なにかよく解らない
反物質が無ければ、光は無限光年先まで届くってのコトなの？ 無電荷の反水素原子を磁気トラップってどうやってるんだろう ローレンツ力で挟むだけでしょ
そのうち大量にカプセルに持てるようになる >>111
電荷が0でも磁化モーメント？は0じゃないとかなんかそういう話じゃないの >>24
英語の直訳だからじゃね？
英語には南極という単語もない。
北極をarctic(極)と言い、南極をant-arctic(極の反対)と言う。 2ちゃんで、反物質は時間を逆向きに溯っていったのでは？って言う書き込みを見て、凄えあり得るって思ったんだけど、あり得ない？ >>117
あり得る、が
まず、時間の本質自体が未解明
そして、時間に逆行するのか、逆行する時間に属するか等、考える事は多い 反物質の磁場で若返るかもしれん
イメージとしてはタイムふろしきみたいな感じ >>117
この世は「うつし世」で物理的には虚数世界だと判明済み 対消滅しても完全消滅はしないよね？
放射線が残るじゃん？ もしも、正物質だと思っていたものを、宇宙のある場所の付近をぐるっと周回して
元の位置に持ち帰ってきたら、いつの間にか反物質に入れ替わっている。そうして
逆に反物質を同じ道にそって周回して戻ってくると正物質になっているなどという
ような場所があったならば、いま身の回りに正物質が多いと思っていても、
それはたまたま今そうなだけであってずっとそうだということではないのかも
しれない。もちろんそのようなことがあれば、その問題の場所の周りを
道を逆向きにたどって戻って来ても、正物質と反物質が入れ替わるのだろう。 ニュートリノって電荷がないのに何でニュートリノ／反ニュートリノの
区別が存在するの？？？ 反ニュートリノはまだ見付かってなくて、ニュートリノ自身が反粒子かもしれないらしい
そして未発見のニュートリノのパートナーこそ、ダークマターかもしれない、
とモーガンフリーマンで言ってた サンバのリズムに乗って 反ニュートリノは既に観測されている。
ニュートリノも、反ニュートリノも電荷はゼロ。
電荷がゼロなので、ニュートリノと反ニュートリノの区別は難しい。
もしかしたらニュートリノと反ニュートリノが同じものかもしれない。
ちなみにスピンは逆。 いつも思うんだけどスピンが逆ってどういう事なんだろう？
同じモノが回転してるだけだったら、上下逆さまになるだけでスピン逆になるよね？
それとも何か磁極みたいな極軸に対しての回転方向？ >>126
進行方向に対してどっち向きの回転をするのか。
ジャイロボールをイメージしてほしい。
ニュートリノと反ニュートリノが同じだとすると、反ニュートリノは、同じ粒子が
時間を逆行している状態を観測しているだけだとみなせる。つまりマヨラナ粒子。 >>128
なるほど
それじゃ静止してる物質に対してはスピンは定義出来ない？
あとほかの系からの観測ではスピン逆になったりするよね？
あと回転軸方向が進行方向に対して垂直だとどうなるんだろうとか疑問は尽きないなぁ >>128
どんな反粒子でも時間逆行する粒子とみなせるので
それをもってニュートリノと反ニュートリノが同一とは言えないのでわ
ニュートリノと反ニュートリノが同一とするとレプトン数の保存則はどうなるんだろう
ニュートリノと反ニュートリノが同一かどうかは対消滅の有無で区別できるとか
ニュートリノと反ニュートリノが対消滅するのは当たり前だけど
ニュートリノ同士でも対消滅したら同一の証明になる >>130
物理的に静止状態は存在しないし、スピンの話でいう移動とは時間軸上の話だからね。 スピンをイメージしようとしても無駄
7次元8次元を扱うのに4次元ってどういうこと？って聞くのと同じ ちょっとまって
三次元空間内での回転じゃないってこと？
あるいはそもそも回転ではない？ よく分かってないけど、これはカイラリティとヘリシティの問題
観測する座標系によって向きが違って見えるのはヘリシティとしてスピン
カイラリティとしてのスピンは観測系に依存しない
光子のような質量ゼロの粒子は光速で移動するので
それに追いつき追い越すような座標系は存在せず
そのような粒子はカイラリティとヘリシティが一致する
でも質量はヒッグス機構によって現れた見かけのもので本来全ての粒子は質量ゼロ
だから観測系に依存しないカイラリティとしてのスピンを持つ
てことかなと >>128
> 進行方向に対してどっち向きの回転をするのか。
それはスピンじゃなくてヘリシティだよ
質量ゼロでなければ粒子の速度は光速未満なので、その粒子を追い越す慣性座標系が存在し、その座標系から見れば回転の向きが反転する
つまり君の上のスピンの定義だと素粒子のスピンの符号はその粒子を観測する慣性座標系に依存することになりスピンは保存されない
素粒子のスピンはイメージ的には個々の素粒子の種類に応じて固有に定まっている自転角運動量のようなもので、通常の角運動量に対する代数的な操作に従う物理量ではあるが、
実際にはそれは単なるイメージあるいは説明用の比喩に過ぎず、素粒子のスピンを古典的な世界（つまり人間が感覚的に知っているマクロな物理世界）の物理量としては説明できない
スピンはスピンとしか言いようのない量子力学的な世界における摩訶不思議な物理量
> ジャイロボールをイメージしてほしい。
だから、それは単なる大雑把な比喩に過ぎず、そのイメージを持ち続けていると却ってスピンの理解の邪魔になる スピンが1/2おきのとびとびの値しか発見されていないあたりでも
本当の回転ではない そもそも素粒子が大きさを持たない質点とすると、なんで角運動量を持てるのかとか
ひもなら持てるか
あるいは光子は光速で運動するのでその内部時間はゼロのはず
時間を持たないのに回転できるとはどういうことなんだとか
疑問は尽きないｗ >>140
たしかに疑問は尽きない。
でもこういう考えはどうだろうか？
場の量子論では時空、つまり重力場あるいは計
量場を外部空間と呼ぶのに対し、さらに加えて
内部空間というものを考える。
具体的には、時空を格子ゲージとみなし、さら
に各格子点に内部空間をおくのである。
この内部空間とは、われわれには知覚できない
別の次元なのかもしれない。その次元の数はい
くつあるのかは不明である。でも多数の次元が
存在していると考えられるふしがある。
例えば、エネルギーが、各格子点で、その知覚
できないある次元の方向で振動すると、それは
電子となる。また別の方向で振動するとそれは
クオークとなる。
場の量子論であらわれる偏微分方程式を素朴に
解釈すると、そういう見方も不可能ではない。
これは結晶格子がバネモデルで表され、その格
子振動がフォノンとなるという個体物理でおな
じみの描像によく似ている。ただし、結晶では
原子は時空の中を３次元方向に振動するのに対
し、素粒子のエネルギーが振動する方向は知覚
できない内部空間であるという点が異なってい
る。
しかしこの内部空間は実在であるかどうかを議
論するのは人類にとって時期尚早すぎる。たと
え存在するとしても格子点の間隔も含めてあま
りにも小さすぎて、現在実験物理学手法での観
測は不可能だからだ。
スピンや反粒子の謎も、時空やこの内部空間の
構造に深く関わっているかもしれない。 フレミングの右手・左手の法則はまだ親切な説明だったんだなw >>141
かも知れないですね
ていうかそれは現在のひも理論につながるカルツァー・クラインの考えですな >>139
四次元空間での回転だったとしたら飛び飛びの値になったりするかも？ >>141
言っていることは全額の俺にはよくわからないけど、
ぎっちりとした箱組の書カキコをみるのは、ニフ以来ではじめてだ。
嬉しい誤算気持ち 宇宙創世時は、物質と反物質は別次元方向（別宇宙方向）に生成された。
そういう初期設定だった。
だから、鏡のような観測できない反宇宙が、別次元に存在する。
今は反宇宙との距離が大分遠くなっているので、相互作用もほとんど無い。
とか妄想した。 >>108
初期宇宙論はビッグバーンが有力な仮説で、
ビッグバーン以前は仮説に過ぎない。
素粒子物理と初期宇宙論を分けて考えること、
GUTの陽子崩壊も発見されていない。 >>148
素粒子論と初期宇宙論は密接に結びついてると思うけどね
インフレーションが相転移により終了したときの潜熱によりビッグバンは起こったとされるわけで
百歩譲ってインフレーションまではコンセンサスが取れてないとしても
GUTが予想する力の統合/分離はビッグバンの後に起きたこと
確かに陽子崩壊は観測されていないのでGUTは修正の必要があるけど
それはビッグバン仮説にも修正の必要があることを意味してる >>147
> そういう初期設定だった。
これを使うと色々考えられるなｗ
エキピロティック宇宙論では高次元に浮かぶ二枚のブレーンの衝突でビッグバンが起こったとされるが
ブレーンが接触した一瞬だけは素粒子はブレーン間を行き来できるようになっていて
そのときそれぞれのブレーンは粒子と反粒子を選択的に取り込んだ
二枚のブレーンはそれぞれそういう性質を持っていた こんなどうでもいい事がオナニーのおかずになるなんて学者様は凄いなー おあそび施設wwww
たくさん予算獲得のおあそび機関
>>150
そういう話は実証のしようも無いし、
ブレーン膜はどうしてそこにあるのか？と言う話になるけどな。
まあ数ある一杯やりながら想像して楽しむ談義ネタってことで。
>>147
＞今は反宇宙との距離が大分遠くなっているので、
宇宙間の距離？
宇宙は空間の中にあるのか？
その空間はまた別の宇宙なのか？
韓国が 造って 動かしてるんじゃないのか 歴史が逆戻りしてるみたいだが
(;´Д｀) >>154
「人類が知覚できない次元」の距離で、同じ空間という設定でｗ セルン怖ええ 中庭に破壊神シヴァの像建ててるのがこええ
研究のためなら何でもする連中だ どんな危険なことでもやる ニュートリノ振動のように、うんと長時間のスケールでは、素粒子が
正物質と反物質の間を振動しているとしたらどうなるのだろうか？ 表題に偽りありだな
これだけの精度の実験をやっても差がみつからなかったんだから
正しくは「解明が一歩遠のいた」だ 反物質宇宙は背景放射の向こう側に広がっているのさ。 対消滅で発生したエネルギーはどこ行くん？けっこうなエネルギー量みたいだけど お前ら俺に感謝しる。
反物質を残して置いたら将来えらいことになるから俺が念力で消滅させた。
>>157
ではビッグバン以前から高次の空間があったってことだな、
っでその高次の空間はどのようにしてできたのか？
どうしてそこに存在するのか？
>>170
なんで決めつけるの？
根拠あるの？
そして誰に質問してるの？ >>165
ということは完全消滅してる訳じゃないってことだよな。 >>172
対消滅は観測もされているし、一般向けの科学書籍でも取り上げてるのが多いから一冊くらい読んでごらん。 >>173
？
対消滅したら全て無くなる訳じゃないのに、なぜこの世が存在するのか謎だ、という話になってしまうのが分からないんですよ。
何らかの形で残ってるじゃん？
この世の源に成りうるものが。 >>174
エネルギーになるしエネルギーと物質は等価計算できるから、そのもの粒子が対消滅しても宇宙は成立する。
宇宙が成立しないってどういう話？ >>174
最終的には全て光子(=エネルギー)になる、で納得するのかな
陽子と反陽子か対消滅すると数個のパイ中間子になるけど
その時出来るのは必ず粒子と反粒子が同数になる
または自分自身が反粒子であるような粒子になる
それらが自己崩壊またはそれぞれ対消滅すれば、最後にはすべて光子になる やっぱりどっかに反物質の世界があるんじゃねーか？
きっと別の宇宙にあるんだよ 対になる宇宙があるんだよ
でないと、反物質がかわいそすぎる 不公平だ >>175
>>176
全然噛み合ってないねw
もういいよ。 >>179
噛み合ってるつもりだけど
光子しかない世界がこの世と同じとは言えないでしょ >>174
物質と反物質が"なぜか"生成非に偏りがあったために、物質が生き残った
それが今の宇宙
なんでエネルギーから生まれるはずの対となる物質と反物質に比率の違いがあるのかは分からん、ってとこ えっと、、。、
なんなのこいつら。
自分が何を知らないのかも分からないの？
人殺しなの？ 反粒子が自分自身の粒子って自分同士で対消滅するの？しないんだとしたら物質が対消滅した時にできる中間子が消えずに溜まって行くことにならない？ ★
ずっと近くにあるよ、そんなもん。 ローソクの火が燃え続けてるやろ。 反物質ていう言葉がおかしい。 ただの作用反作用の法則や。
★ >>183
自分自身が反粒子のパイ中間子は、すぐに崩壊して光子になる
その寿命は2.6×10^(-8)秒 >>15
やってる癖に訂正も説明も出来ない馬鹿なの？ >>185
訂正、8.4×10^(-17)秒だった
ちなみに自分自身が反粒子でないパイ中間子も不安定ですぐに崩壊するので
対消滅するより自己崩壊する方が多いかも
＃こっちの寿命が >>185 の値だった
その場合、最終的には光子ではなくニュートリノになるな
ニュートリノは安定ぽいので対消滅は最後にすべて光子になるってのは正しくないね
光子とニュートリノになる
＞約137億年前の宇宙誕生時、ビッグバン（Big Bang）によって物質と反物質の粒子が対を成して生成された。
＞物理学の通説ではそうなっている。
どう考えてもおかしい。
宇宙創成時、エネルギーが存在したことになる。
宇宙創成前からエネルギーは存在したならどういう風に存在した？
空間が点から発生したというならそれでもいいが、
「エネルギーは元々あった」は怪し過ぎ。
だとしたらきっとビッグバンと同時に対や複数で生成された宇宙がある筈。
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