未発見の素粒子
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- あけなお あかさか
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1 を探せ 理論の予言する粒子は見つかるか? 理論屋から見た未だ発見されていない素粒子の探索 2009 年 4 月 11 科学カフェ京都植松恒夫 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 1
2 talk plan プロローグ 物質の構成要素と階層構造 四つの基本的な力と標準模型 対称性とその破れ 高エネルギー加速器と素粒子 未発見粒子を探せ エピローグ 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 2
3 祝ノーベル物理学賞受賞 Yoichiro Nambu Makoto Kobayashi Toshihide Maskawa Photo: University of Chicago "for the discovery of the mechanism of spontaneous broken symmetry in subatomic physics" The Nobel Foundation Photo: U. Montan "for the discovery of the origin of the broken symmetry which predicts the existence of at least three families of quarks in nature" Passion for symmetry ( 対称性への情熱 ) 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 3
4 ??? 小林博士 坂東博士 益川博士 京都大学理学部助手時代の小林 ( 後列左端 ) 益川 ( 前列左 ) Home Page 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 4
5 プロローグ キーワード 対称性 とは何か? その対称性から予測される未発見の素粒子は? ゲージ対称性と超対称性 ヒッグス粒子 超対称粒子 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 5
6 物質の構成要素と階層構造 万物の根源は何か? それらを結びつける力は? 古代ギリシア 自然哲学 4 大元素 土 水 空気 火 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 6
7 ギリシア哲学での 4 Home Page 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 7
8 19 世紀化学の発展 A + B C + D 錬金術 反応で変化しないもの 原子 A-tom 分割できないもの あらゆる物質は原子から成る 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 8
9 自然界の階層性 啓林館高校物理 Ⅱ 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 9
10 クォーク 3 つからなる 核子 : 啓林館高校物理 Ⅱ 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 10
11 物質と反物質 物質を構成する粒子 クォークとレプトン ( 電子の仲間 ) には反粒子が存在 反粒子では粒子と質量やスピンは同じ 電荷などの量子数が逆符号 例 : クォーク (q) の反粒子 -> 反クォーク (q) - u クォーク電荷 +2/3 バリオン数 1/3 クォーク電荷 -2/3 バリオン数 -1/3 u 電子 e - の反粒子 -> 陽電子 ( ポジトロン )e + 陽子 p の反粒子 -> 反陽子 p 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 11
12 強い相互作用をする素粒子ハドロン = クォークの複合状態 バリオン B p u アップクォーク uud qqq n udd 電荷 2 e 3 d ダウンクォーク電荷 1 e 3 陽子 中性子 メソン M qq + π ud - π パイ中間子 ud CP 対称性の破れ 小林 益川理論 2 e 3 1 e 3 クォークは6 種類 (3 世代 ) 以上必要 u c t d s b 第 1 世代第 2 世代第 3 世代 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 12
13 CP の破れと小林 益川理論 CP 対称性 とは, 素粒子の系に C 変換 ( 荷電共役変換, 電荷の符号を反転させる ) と P 変換 ( パリティ変換, 空間反転すなわち右手系と左手系を入れ替える ) を同時に施したとき, すなわち CP 変換 に対して, 系の性質が変わらない対称性をさす この CP 反転 は物質を反物質に変える働きをするので,CP 対称性が破れていれば物質と反物質で振る舞いに違いが現れることになる 小林誠 益川敏英両博士のCP 対称性の破れに関する理論 (1973 年 ) では, クォークの種類 ( フレーバー ) が6つ以上あれば, クォークの混合を通じて CP 対称性の破れ が起こり得ることが示された このときのクォークの混合を表す行列を,Cabibbo-Kobayashi-Maskawa Matrix(CKM- 行列 ) と呼んでいる 小林 益川理論を検証すべくKEKに作られたBファクトリーで,2001 年,CP 対称性の破れを示す実験結果を得た Home Page 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 13
14 クォークとレプトン 物質を構成する粒子 電荷 2 e 3 1 e 3 第 1 世代 第 2 世代 第 3 世代 u c t アップチャーム d s トップ ダウンストレンジボトム b クォーク 0 νe 電子ニュートリノ ν μ ντ ミューオンニュートリノタウニュートリノ - e e μ τ 電子ミューオンタウ レプトン 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 14
15 四つの基本的な力と標準模型 万有引力 = 重力 月 電流 地球 太陽 電磁気力 力 電子 陽子 弱い力 n p e β 崩壊 水素原子 強い力 陽子 u u d ν α,β,γ 放射線 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 15
16 背後にある 20 世紀の物理 相対論 E=mc 2 エネルギーと質量の等価性 量子力学 アインシュタイン Δx Δp~h/2π 位置と運動量の不確定性 The Nobel Foundation 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 16
17 湯川理論 Home Page 核子 π 中間子 キャッチボール 核子 核子の間に π 中間子が交換される 到達距離 時間 π 中間子 ~ h m c π ~ m 核子 核子 m π 200m e 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 17
18 素粒子のスピン J 素粒子は 自転 により固有の角運動量スピン (Spin) をもつ h/2πを単位としてスピンはとびとびの値 J=0,1/2,1, をとる 整数スピン J=0,1,2 の粒子 ボソン ( ボーズ粒子 ) 半整数スピンJ=1/2,3/2 の粒子 フェルミオン ( フェルミ粒子 ) 物質を構成する基本粒子 クォークとレプトン J=1/2 基本粒子の間の力を媒介する粒子 ゲージ粒子 J=1, 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 18
19 基本粒子間の相互作用はスピン 1( 又は 2) のゲージ粒子によって媒介される 相対論と量子力学を融合した 場の量子論 で記述される ゲージ対称性を課すことで ゲージ理論 となる ゲージ場の原型は電磁場 A µ A µ E これから電場, 磁場が導かれる をスカラー関数の微分だけずらし, かつ物質場の位相を動かしても理論が不変ゲージ対称性 強い相互作用 電磁相互作用 弱い相互作用はゲージ理論で記述される 標準模型 B 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 19
20 スピン 1 光子 到達距離 ~ m γ 0 電子 電子 電磁気力 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 20
21 スピン 1 到達距離 グルーオン ~ m クォーク クォーク 強い力 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 21
22 クォークとグルーオンはカラー電荷を持つ クォークのカラー荷 q q q R B G グルーオンのカラー荷 三原色 ( 本当の色ではない ) 8 色 3(R,B,G) 3(R,B,G)-1(W)=8 g g g 2 B R クォーク RB クォーク グルーオン グルーオン自身がカラー荷を持つので自分自身と相互作用する 漸近的自由性 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 22
23 電磁相互作用 (QED) しゃへい効果 強い相互作用 (QCD) 反しゃへい効果 近づくと強い結合定数 近づくと弱い結合定数 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 23
24 距離と QCD の有効結合定数の強さ クォークどうしが近づけば近づくほど力が弱くなりまた離れれば離れるほど力が強くなる 有効結合定数 g(q) 閉じ込め 漸近的自由性 量子色力学 (QCD) を特徴付ける ~0.2GeV 距離大 運動量小 漸近的自由 距離小 運動量大 運動量 Q 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 24
25 性子弱い力中ニュートリノを生成 u d d 中性子の β 崩壊 - n p+e+ν - W u d u 陽子e 到達距離 m 電子 ウィークボゾン - ν 反ニュートリノ 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 25
26 スピン 2 重力子 未発見 到達距離 ~ 粒子 粒子 重力 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 26
27 自然界の四つの基本的な力 とそれを媒介する粒子 相互作用強さゲージ粒子到達距離 重力 グラヴィトン 弱い力 電磁気力 弱ボゾン W±,Z 光子 (γ) m 強い力 1 グルーオン m 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 27
28 標準模型は実験を極めてよく説明 これまで矛盾なし 標準模型 SU(3) SU(2) U(1) ゲージ理論 物質粒子 ゲージ粒子 強 電 弱 クォ ク u c t d s b γ g 光子 グルーオン 強い力 電磁気力 レプトン ν e νμ ν τ e μ τ 第一世代 第二世代 第三世代 + W - W H ヒッグス粒子 未発見 Z ウィークボソン弱い力 重力 G グラヴィトン ( 未発見 ) 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 28
29 特殊相対論 すべての慣性系で物理法則は同じ 光速度不変の原理 ローレンツ変換に対する不変性 Nobel Foundation 質量とエネルギーの等価性 2 E=mc 質量を ( エネルギー )/c 2 で表す 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 29
30 質量 m の粒子と反粒子は衝突すると合体して消滅 ( 対消滅 ) し 2mc 2 に等しい γ 線などのエネルギーに転化 e - γ q 断面積 e + 時間 応用例 PET 陽電子放出診断装置 q - エネルギー (GeV) ガン細胞は, 正常細胞に比べてブドウ糖を多く取り込む性質がある ブドウ糖と非常によく似たポジトロンを放出する放射性核種である FDG という薬剤を静脈から注射する 活発なガン細胞から放出されるポジトロンが電子と対消滅して, 互いに反対方向に出る 2 個の光子 ( 放射線 ) をとらえ画像化して診断するのが PET 装置である PET による診断画像の例 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 30
31 エネルギーの単位を電子ボルトで表す 電場 e - e - ブラウン管テレビ etc 電子源 1 V e= クーロン 1 電子ボルト =1 ev= ジュ - ル 1 ギガ電子ボルト =1GeV =10 9 ev = 10 億電子ボルト 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 31
32 クォークとレプトンの質量 u クォーク 3 MeV/c 2 d 6 MeV/c 2 S 120 MeV/c 2 c 1.3 b 4.2 t 174 GeV/c GeV/c GeV/c e 電子 0.51 MeV/c 2 μ ミューオン 106 MeV/c 2 τ タウ粒子 1.77 GeV/c 2 ν e 電子ニュートリノ < 2.5 ev/c 2 ν μ ミューニュートリノ <170 kev/c 2 ν τタウニュートリノ < 18 MeV/c keV 3 = 10 ev kilo 6 1MeV = 10 ev 9 1GeV = 10 ev 12 1TeV=10 ev W Z g,γ Mega Giga Tera GeV/c GeV/c 質量ゼロ 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 32
33 対称性とその破れ 対称性とは 素粒子の内部対称性や時空にある種の変換をほどこしたときに 系がその変換に対して不変であることをさす 例えばゲージ変換や荷電共役変換やパリティ変換がそれの例 荷電共役変換 (Charge Conjugation,C): 粒子を反粒子へ反転する ) パリティ変換 (Parity,P): 物理系の鏡像を作る ) を意味し CP はこれら 2 つの演算子の積である 相対論での時空の対称性 時空の等方性 ローレンツ変換での不変性 時空の一様性 エネルギー 運動量の保存 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 33
34 対称性の自発的破れ 磁性体の自発的磁化破れ スピン 磁気モーメント 磁区 強磁性体, 鉄やニッケルなど 回転対称性の破れ 温度を下げる 水が氷になる etc いわゆる相転移 自発磁化 ランダムな向き 超伝導体 極低温で電気抵抗ゼロ 磁気浮上 特定の向きに整列 温度 波動関数の位相 ( ゲージ ) の対称性の破れ 超伝導の BCS 理論 Tc キューリー温度 マイスナー効果 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 34
35 カイラル対称性の自発的破れ 南部理論 超伝導のBCS 理論の考え方を素粒子の世界に適用 核子が質量を持つ機構 π 中間子がなぜ軽いか を説明 Photo: University of Chicago 超伝導がスピンと運動量が逆向きの電子の対 ( クーパー対 ) が真空に凝縮してエネルギーギャップが生じるのと同様に 4 体のフェルミ粒子の相互作用によって フェルミオンの対が真空に凝縮してカイラル対称性の自発的破れが起きる 右巻きと左巻きのスピン成分の独立な変換について不変 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 35
36 質量の起源 クォークやレプトン ゲージ場などの素粒子はなぜ質量を持ちうるか? 一種のエーテル説の復活? ヒッグズ粒子の場が真空に満ちる 座標系によらないスカラー量 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 36
37 比喩的説明 : 質量の起源 質量はヒッグスとの結合の強さに比例する ヒッグズ粒子が空間に満ちていると, 各素粒子はこの粒子との結合の大きさに応じて, その中を通過するときに 抵抗 を受ける この度合いに対応して質量を得ることになる q 光速 μ q 光速以下 抵抗 μ W 光速 光速 q γ Z W q γ Z ヒッグス場なしの場合 質量ゼロで光速で動く ヒッグス場が満ちている場合 質量が生じで光速以下で動く 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 37
38 クォーク / レプトンの質量の起源 スピン 運動の向き 右巻き ( ヘリシティ +) 左巻き ( ヘリシティ -) 質量ゼロのニュートリノは左巻きしかない 質量ゼロの粒子は光速で飛んでいるので 左巻きと右巻きが混じり合うことはない ゲージ粒子の質量の起源 質量ゼロのゲージ場は横偏極のみでヘリシティが +,- の二つしかない ( 例 : 電磁場 ) 縦偏極が現れると質量がゼロでない ヒッグス粒子はクォークやレプトンと湯川相互作用をして左巻きと右巻きを混ぜ合わせる 質量を生じさせる ヒッグスとゲージ場が相互作用をしていると, ヒッグスが凝縮したとき, ゲージ場に吸収されてゲージ場の縦成分を与える 質量を生じさせる 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 38
39 真空とは エネルギーが最低の状態 ヒッグス博士 Robert Brout Peter Tuffy François Englert Brout-Englert-Higgs mechanism (1964) Peter Higgs ヒッグス場がノンゼロの値をとって真空を満たす方がエネルギーが低くなる ゲージ対称性の自発的破れ ゲージ対称性の自発的破れゲージ場が質量を獲得する ヒッグス場は複素場の2 重項で実数で数えて 4つの自由度電 弱理論のW +,W -,Zの3 つのゲージ場が質量をもち, 電磁場 γが質量ゼロで,4-3=1 の吸収されない一つの自由度がヒッグス粒子に対応する H 中性でスピン0, 質量未発見は114GeV 以上 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 39
40 フェルミオンとボソン フェルミ統計とボース統計 パウリの排他律 W. Pauli フェルミ粒子 ( フェルミオン ) は同じ状態に粒子は一つしか入れない 原子が形作られる ボース粒子 ( ボソン ) は同じ状態に粒子は何個でも入れる 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 40
41 超対称性 (Supersymmetry) フェルミオンとボソンを結びつける対称性もっともシンプルな超対称性では整数スピン半整数スピン 0,1,2, ボゾン B F 結びつける 超対称変換スピンを 1/2 変える Q 1/2,3/2, フェルミオン B F 量子ゆらぎを抑える 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 41
42 単純な超対称性では自然界にこの超対称性があると素粒子の数は2 倍に増える素粒子に対しスピンが1/2だけ異なる相棒が存在超対称性粒子 ( スーパー パートナー,supersymmetric particle) クォーク (quark) スカラー クォーク (squark) q q (J=1/2) (J=0) 電子 (electron) スカラー電子 (selectron) e e (J=1/2) (J=0) 光子 (photon) フォティーノ (photino) γ γ (J=1) (J=1/2) グルーオン (gluon) グルーイノ (gluino) g (J=1) (J=1/2) g 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 42
43 Wボソン ウィーノ (Wino) W (J=1) (J=1/2) W Zボソン ジーノ (Zino) Z (J=1) (J=1/2) Z グラヴィトン ( 重力子 ) グラヴィティーノ G (J=2) (J=3/2) G ヒッグス ヒグシーノ H (J=0) (J=1/2) H 植松 (uematsu) 末松 (suematsu)??? 超対称性が破れていなければ 粒子と超対称性パートナーの質量は等しい 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 43
44 超対称性は破れていなければならない なぜなら もし超対称性が破れていなければ 電子のスーパーパートナーであるスカラー電子が存在しなければならない このような粒子は見つかっていない 超対称性粒子 ( ニュートラリーノ : フォティーノ, ジーノ, ヒグシーノの混合 ) はダークマターの候補 WIMP( ウィンプ weakly interacting massive particle) 電磁気相互作用をせず電磁波で検出できない粒子 相互作用の統一に超対称性が大きな役割 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 44
45 相互作用と統一理論の系譜 自然界の四つの力弱, 電磁, 強, 重力 重力電気力磁気力弱い力強い力 ~1 天上 ニュートン アインシュタイン 万有引力 一般相対論 超重力理論 地上 1600 年代 1915 マクスウェル QED Super string 超弦理論 電磁気力 1870 年代 量子電気力学 1940 年代 電弱統一理論 1960 年代 GUT ベータ崩壊大統一理論 1900 年代 QCD 核力量子色力学 1930 年代 1970 年代 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 45
46 力の統一 強い力 結 SU(3) 合定数 弱い力 SU(2) U(1)? 重力まで含めた統一 GeV 電磁気力 2 10 GeV 15~16 10 GeV エネルギー 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 46
47 結合定数 ( 逆数 ) U(1) 電磁気力 SU(2) 弱い力 SU(3) 強い力 力の統一 超対称性の場合が OK 超対称性のない理論力の統一超対称性理論 2 10 電磁気力 エネルギー (GeV) 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 47
48 高エネルギー加速器と素粒子 ミクロの世界を探る 顕微鏡 加速器 高エネルギーに加速した粒子どうしを衝突させてその散乱の様子を見ることで構造 相互作用を調べる 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 48
49 加速器の原理 1 電子ボルト =1 ev 加速電場 e - e - = ジュ - ル 真空室 1 V 電磁石 入射装置 標的 線形加速器 シンクロトロン 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 49
50 2 つの加速リング 衝突点 1 つの加速リング 衝突点 衝突点 円形加速器 衝突点 同一粒子 : 陽子 - 陽子 別種粒子 : 陽子 - 電子 粒子 - 反粒子 : 電子 - 陽電子 e + 衝突点 e - 電子 陽電子リニア コライダー 線形加速器 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 50
51 リビングストン則 加速器のエネルギーは年と共に指数関数的に増加する LHC ( ) R.Tanaka@JPS 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 51
52 加速器と発見された粒子 SLAC, BNL (1974) J/ψ (c) チャームクォーク SPEAR (SLAC) (1975) τ タウ粒子 FNAL (1977) Υ (b) ボトムクォーク PETRA (DESY) (1979) g グルーオン - SppS (CERN) (1983) W ±, Z ウィークボソン TEVATRON (FNAL) (1995) t トップクォーク LHC (CERN) (2010?) H ヒッグス粒子 未発見 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 52
53 LHC(Large Hadron Collider) CERN( ヨーロッパ共同原子核研究所 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 53
54 高エネルギー加速器研究機構 (KEK) B ファクトリー Home Page 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 54
55 研究キャンパスを中心に衝突点で反応を捉える粒子測定器地下に伸びる全長 40Km( 以上 ) リニア (Linear, 線形 ) 電子 陽電子線形加速器重心系エネルギー ~500GeV 総工費約 5000 億円衝突点付近でのビームのサイズは5ナノメートル 小さなトンネル 2 本 ( 加速器本体用 + 電力供給設備用 ) Home Page ILC 国際リニア コライダー計画 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 55
56 未発見粒子を探せ ヒッグス粒子 標準模型の確立 超対称性粒子 標準模型を超えた理論 ダークマターの正体は その他未発見粒子の探索 LHC( 陽子 陽子衝突型加速器 ) は発見マシン ILC( 電子 陽電子衝突型加速器 ) は精密測定のためのマシン 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 56
57 パートン描像 核子などハドロン ファインマン パートン = クォークとグルーオングルーオンが約半分の運動量を持つ散乱レプトン 分解能 ~1/q レプトン電子, ミューオン γ q 大きな運動量 xp 点状構成要素 パートン 核子 p 分布関数 2 f( xq, ) QCD で記述される f 散乱パートン 自由なパートンの集まり 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 57
58 LHC でのヒッグス粒子生成 ヒッグスの生成機構陽子グルーオン融合過程ウィークボソン融合過程など ヒッグスの崩壊機構 陽子 s =14TeV f f g g t t グルーオンのパートン分布 トップクォーク H ヒッグス粒子 H 2γ H ZZ e + e - μ + μ - 標準模型 180GeV 以下 H 1 種類超対称標準模型 h, H, A, H ± 2 つのヒッグス 2 重項 lightest Higgs 5 種類 4 2-3=5 130GeV 以下のヒッグスが見つかると超対称性模型が有力 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 58
59 LHC (Large Hadron Collider) アルプス スイス ジュネーブ郊外 CERN 周囲 27km 地下 100m のトンネル 陽子 陽子衝突型加速器約 5000 億円 8.3Tの超伝導磁石 1232 本ルミノシティー 10 加速エネルギー 34 cm -2 s -1 7TeV+7TeV=14TeV 1TeV=1 兆電子ボルト レマン湖 ATLAS home page 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 59
60 ホーキング博士 2008 年 9 月 10 日に稼働始める 450GeV ビーム初周回に成功 ヒッグスが見つからない方に 100 ドル賭ける -BBC でのラジオ番組より - 9 月 19 日 ヘリウム漏れ事故 再開は 2009 年秋 A Toroidal LHC ApparatuS (ATLAS) ATLASグループ 37 か国 167 研究機関 2200 人科学者 ATLAS 日本 15 研究機関 92 人科学者 LHC とヒッグス博士 TIME 紙より 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 60
61 素粒子と宇宙 宇宙は約 137 億年前にビッグバンで始まり膨張を始めた 2.7K の宇宙背景放射 宇宙背景放射観測衛星 (WMAP) によると宇宙は平坦で 通常の物質が4% 暗黒物質( ダークマター ) が23% 残り73% がダークエネルギー インフレーション理論と宇宙定数入りの暗黒物質モデルの理論を合わせた理論的予想と一致 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 61
62 自発的対称性の破れで力が分化する 1TeV 力の統一 LHC が再現 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 62
63 渦巻き銀河の回転曲線 ダークマターの存在 ハッブル望遠鏡がとらえた渦巻き銀河 NGC4414 重力レンズ効果 ( 非常に重い物質によって光が曲げられる ) ダークマターの存在 温度ゆらぎの分布 WMAP(08) 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 63
64 ダーク マター ( 暗黒物質 ) 宇宙の 23 パーセントを占める物質 その正体は? 超対称性粒子が候補 ダーク マター 通常物質 23% 4% ダーク エネルギー 73% PAMELA 陽電子の異常な増加 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 64
65 Pamela 理論モデル 銀河とハローニュートラリノの散乱による陽電子増加の過程 Pamela が観測した陽電子の比率と理論モデルの予想 DM DM q q- ハドロン DM=Dark Matter= ニュートラリーノ中性で安定 電磁波では観測できない p e + e - γγ p 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 65
66 その他の未発見の粒子 強い相互作用でCPが破れないためには ある種の対称性が自発的に破れたときに出てくるアクシオン (axion) と呼ばれる粒子が存在 重力場の量子であるグラヴィトン ( 重力子 ) まずは重力波を見つけることが先決か? その他 粒子ではないが余剰次元 (4 次元を超えた次元 ) やブラックホールがLHCで見つかるか? 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 66
67 エピローグ 標準模型 は最終理論とは考えられない 標準模型の枠内では質量を予言できない クォーク レプトンの世代の起源は何か? なぜ 我々のまわりの世界には物質があって反物質がないのか? ダークマターの正体は? 重力を含めた素粒子の統一理論の追究 超ひも理論素粒子は究極的には10-35 mもの小さなひも ( 開いた 閉じた ) の振動モード 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 67
68 さらなる問い 標準模型を超えた理論の追求 CPの破れの起源を説明できるか? 時空は4 次元か? 余剰次元が存在するか? ゲージ階層性問題はいかに解決されるか? 超ひも理論の真空は一意的に決まるか? クォークとレプトンは本当に基本粒子か? その他 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 68
69 バックアップ スライド 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 69
70 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 70
71 ニュートリノ物理 天文学 1987 カミオカンデ実験大マゼラン星雲の超新星爆発に伴うニュートリノを観測 小柴昌俊博士 2002 Nobel Foundation 1998 スーパーカミオカンデ実験地球の裏側からくる大気ニュートリノ ( ミュー ニュートリノ ) が理論値の半分以下に減少しているのを観測ニュートリノ振動 ニュートリノが質量を持つ 太陽ニュートリノ, 原子炉からのニュートリノでも振動が見つかる加速器を使った振動実験 K2K 実験 (KEK 神岡 ) T2K( 東海村 神岡 ) 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 71
72 ニュートリノ 検出装置 東大宇宙線研究所 ( 神岡 ) スーパーカミオカンデ 内部に取り付けられた光電子増倍管 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 72
73 home page 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 73
74 高エネルギー研 ( つくば ) 東大宇宙線研 ( 神岡 ) ニュートリノの振動実験 (K2K 実験 ) 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 74
75 スーパーカミオカンデで観測された K2K 実験のニュートリノ 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 75
76 T2K 実験 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 76
77 小林と益川の両氏は 1973 年 3 世代のクォークを導入することで CP 対称性の破れを自然に説明できることを示しました 3 次元の軸 ( ダウン ストレンジ それにボトムクォーク ) の間のねじれは 3 つの角度で表すことができますが 混合の仕方が複素数を含むと 6 つのクォーク場の位相回転では吸収しきれない複素位相が残ることがわかります 複素数というのは高校の数学で習ったことがある人もいるかもしれません 日常の生活では 数 といえば 実数 を意味することが多いのですが 素粒子の世界では 実数と虚数を組み合わせた複素数という 不思議な性質を持った数が 方程式の中に出てきます 小林 益川理論の特徴は クォークの状態に複素数の空間での回転を与えると 複素数の位相という自由度が出てくることを指摘したことでした この複素位相が CP 対称性の破れを与えるのです この複素位相は 2 世代では残らないので CP 対称性の破れを説明するには 3 世代目のクォークを導入することが必要だったわけです 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 77
78 RHICでの金原子どうしの衝 突で発生する粒子 2009年4月11日 未発見の素粒子を探せ 科学カフェ京都 78
79 対称性とは何か? 例 : 時間 空間の対称性 空間の一様性空間の等方性時間の一様性相対論での時空の対称性時空の等方性時空の一様性 運動量の保存角運動量の保存エネルギーの保存ローレンツ変換での不変性エネルギー 運動量の保存 ポアンカレ対称性 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 79
80 幾何学的対称性 西洋式庭園 日本式庭園 左右対称 対称性なし 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 80
81 場の量子論から 79 年 W. Heiseiberg and W. Pauli Z.Phys.56(1929)1;59(1930)168 中間子理論から 74 年 H. Yukawa Proc.Phys.Math.Soc.Jap. 17(1935)48 QED くりこみ理論から 65 年 QCD の誕生から 35 年 Asymptotic Freedom Photos from Nobel Committee Web page R.P.Feynman ~1949 J. Schwinger ~1949 S.Tomonaga ~1943 D.J.Gross and F.Wilczek Phys.Rev.Lett.30(1973)1343. H.D.Politzer, Phys.Rev.Lett.30(1973)1346..
82 Fermi 加速器研究所 ( 米 ) TEVATRON 2009 年 4 月 11 日未発見の素粒子を探せ科学カフェ京都 82
第２回 星の一生 星は生まれてから死ぬまでに元素を造りばらまく
素粒子世界の物理 物質を形作るミクロの 世界の不思議 1. 素粒子の世界 2. 素粒子の標準模型 3. 標準模型の困難 : ニュートリノ質量と暗黒物質 4. 統一理論 1. 素粒子の世界 自然界のあらゆる物質は原子に分解される しかし 原子は最小の構成要素ではなく さらに原子核と電子に分解できる 原子核はさらに下部構造を持っており 現在 我々が到達可能な究極の構成要素が素粒子である 素粒子の世界の構造と物理は
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宇宙暗黒物質の謎と未知の素粒子 今井憲一 ( 理学研究科 ) 宇宙の暗黒物質 ダークマター 宇宙には 見えない物質が 見える物質 ( 星や原子分子 ) にたいして重さにして約 10 倍ある!!! なぜそんなことがいえるの? ダークマターは未知の素粒子かもしれない その正体をつきとめよう! 出所 htp:/en.wikipedia.org/wiki/james_clerk_maxwel 出所 htp:/en.wikipedia.org/wiki/heinrich_hertz
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6. 自発的対称性の破れとヒッグス機構 : 素粒子の標準模型 Dc 方程式.5 を導くラグランジアンは ϕ ϕ mϕϕ 6. である [H] Eu-nn 方程式 を使って 6. のラグランジア ンから Dc 方程式が導かれることを示せ 6. ゲージ対称性 6.. U 対称性 :QED ディラック粒子の複素場 ψに対する位相変換 ϕ ϕ 6. に対して ラグランジアンが不変であることを要請する これは簡単に示せる
粒子と反粒子
対称性の破れをめぐる 50 年の歩み 小林誠 1956 T.D.Lee and C.N.Yang パリティ対称性の破れ 反粒子とは? 粒子には対応する反粒子が存在する 粒子と反粒子の質量は等しい粒子と反粒子の電荷は符号が反対 電子 e - 陽電子 e 反粒子が実際に使われている例 PET( 陽電子放射断層写真 ) 脳研究やがん診断で活躍 ディラック方程式 反粒子発見のきっかけ 近代物理学の 本の柱
素粒子物理学2 素粒子物理学序論B 2010年度講義第4回
素粒子物理学 素粒子物理学序論B 010年度講義第4回 レプトン数の保存 崩壊モード 寿命(sec) n e ν 890 崩壊比 100% Λ π.6 x 10-10 64% π + µ+ νµ.6 x 10-8 100% π + e+ νe 同上 1. x 10-4 Le +1 for νe, elμ +1 for νμ, μlτ +1 for ντ, τレプトン数はそれぞれの香りで独立に保存
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. 序論本講義は高エネルギー物理学 素粒子実験物理学 の観点から 素粒子物理学の概要 特に電磁相互作用 QD の基礎と現象論的観点からの弱い相互作用 強い相互作用及び電弱統一理論について講義します 小林さん要チェック 後期は理論的な発展を中心に クォークモデル 量子色力学 大統一理論について講義されます. 素粒子とは世界を構成する最小の基本単位 つまり世界は何からできているかという 素朴な疑問に答える学問が素粒子物理学です
これまでの研究と将来構想
2008 年度ノーベル物理学賞 受賞理論入門 岡山光量子科学研究所 石本志高 Ishimoto, Yukitaka 参考 URL http://nobelprize.org/ http://nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2008/ 清心女子高 Nov 2008 発見に対してノーベル賞公式サイトより抜粋Y Ishimoto ノーベル物理学賞
τ－→K－π－π＋ν τ崩壊における CP対称性の破れの探索
τ - K - π - π + ν τ 崩壊における CP 対称性の破れの探索 奈良女子大学大学院人間文化研究科 物理科学専攻高エネルギー物理学研究室 近藤麻由 1 目次 はじめに - τ 粒子の概要 - τ - K - π - π + ν τ 崩壊における CP 対称性の破れ 実験装置 事象選別 τ - K - π - π + ν τ 崩壊の不変質量分布 CP 非対称度の解析 - モンテカルロシミュレーションによるテスト
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ダークマターの現状 - - 最新宇宙誌 番外編 ダークマターの現状 福江 純 ( 大阪教育大学 ) 素朴な疑問 以前からも 年に数回ぐらいは高校に出向いてブラックホールの話をしたり 何回かは一般向けの講演を頼まれることがあったが この数年は異常に増えている とくに大学が地域連携事業や大学訪問などを積極的にはじめてから やはり天文は人気が高くて 高校生向けの模擬授業などが今年は 10 回を超えそうな勢いだ
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LHC 加速器での鉛鉛衝突における中性 πおよびω 中間子測定の最適化 日栄綾子 M081043 クォーク物理学研究室 目的 概要 目的 LHC 加速器における TeV 領域の鉛鉛衝突実験における中性 π および ω 中間子の測定の実現可能性の検証 および実際の測定へ向けた最適化 何故鉛鉛衝突を利用して 何を知りたいのか中性 πおよびω 中間子測定の魅力 ALICE 実験検出器群 概要予想される統計量およびバックグランドに対するシグナルの有意性を見積もった
cm λ λ = h/p p ( ) λ = cm E pc [ev] 2.2 quark lepton u d c s t b e 1 3e electric charge e color charge red blue green qq
![cm λ λ = h/p p ( ) λ = cm E pc [ev] 2.2 quark lepton u d c s t b e 1 3e electric charge e color charge red blue green qq](/thumbs/89/98710373.jpg "cm λ λ = h/p p ( ) λ = cm E pc [ev] 2.2 quark lepton u d c s t b e 1 3e electric charge e color charge red blue green qq")
2007 2007 7 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 1 2007 2 4 5 6 6 2 2.1 1: KEK Web page 1 1 1 10 16 cm λ λ = h/p p ( ) λ = 10 16 cm E pc [ev] 2.2 quark lepton 2 2.2.1 u d c s t b + 2 3 e 1 3e electric charge
: (a) ( ) A (b) B ( ) A B 11.: (a) x,y (b) r,θ (c) A (x) V A B (x + dx) ( ) ( 11.(a)) dv dt = 0 (11.6) r= θ =
1 11 11.1 ψ e iα ψ, ψ ψe iα (11.1) *1) L = ψ(x)(γ µ i µ m)ψ(x) ) ( ) ψ e iα(x) ψ(x), ψ(x) ψ(x)e iα(x) (11.3) µ µ + iqa µ (x) (11.4) A µ (x) A µ(x) = A µ (x) + 1 q µα(x) (11.5) 11.1.1 ( ) ( 11.1 ) * 1)
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Astroparticle physics 富山大学 松本重貴 1. 暗黒物質問題 2. 暗黒物質の正体? 3. 暗黒物質の探査 Astroparticle physics って何? 素粒子 物理学 ニュートリノ暗黒物質暗黒エネルギー宇宙のバリオン数インフレーション 宇宙 物理学 宇宙の暗黒物質問題暗黒物質の存在は確立したが その正体 ( 質量 スピン 量子数や相互作用 ) については不明であるという問題!
超対称模型におけるレプトンフレーバーの破れ
超対称模型におけるレプトンフレーバーの破れ 東北大学大学院理学研究科物理学専攻中村佳祐 内容 すでに知ってる アレ? 昨日の講義で νmssm/mssmrn における荷電レプトンフレーバーの破れ (clfv) 特に ニュートリノ混合角 θ 13 が与える影響について 2012 年 初の精密測定 2 目標 何か一つでも へ ~ と思って頂ければ 3 目次 準備 標準模型とその拡張 ニュートリノ振動 &
ミューオンで探る 素粒子標準模型を越える物理 久野 ( ひさの ) 純治 ( 宇宙線研 ) R C N P 研究会 ミューオン科学と加速器研究 日時 : 年 1 0 月 2 0 日 ( 月 ) 2 1 日 ( 火 ) 場所 : 大阪大学核物理研究センター 1
ミューオンで探る 素粒子標準模型を越える物理 久野 ( ひさの ) 純治 ( 宇宙線研 ) R C N P 研究会 ミューオン科学と加速器研究 日時 : 2 0 0 8 年 1 0 月 2 0 日 ( 月 ) 2 1 日 ( 火 ) 場所 : 大阪大学核物理研究センター 1 祝南部 小林 益川三先生ノーベル賞受賞 2 これから 10 年の素粒子物理 TeV スケールの物理の解明 電弱対称性の破れの起源
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008 年度冬学期 量子化学 Ⅲ 章量子化学の応用 4.4. 相対論的効果 009 年 月 8 日 担当 : 常田貴夫准教授 相対性理論 A. Einstein 特殊相対論 (905 年 ) 相対性原理: ローレンツ変換に対して物理法則の形は不変 光速度不変 : 互いに等速運動する座標系で光速度は常に一定 ミンコフスキーの4 次元空間座標系 ( 等速系のみ ) 一般相対論 (96 年 ) 等価原理
研究機関とサイエンスコミュニケーション①(森田)
2009 (KEK) 2001 1992 94 97 2008 (KEK) 1 (Powers of Ten) 10 ( 1 ) 10 0 m 10 3 m= 1,000 m = 1 km ( 2 ) 10 5 m= 10,000m = 100km 10 6 m= 1,000 km 10 7 m= 10,000 km 10 13 m 10 21 m ( ) 2 図２ KEK の敷地 図３ 銀河系 図４
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第 4 講 QCD (Quantum ChromoDynamics) 量子色力学 1. はじめに 2. 不安定粒子の質量スペクトル 3. 長距離力と短距離力 4. ハドロンのクォーク構造 5. クォークの紐モデルと閉じ込め 6. ジェット現象 7. ゲージ理論とは? 2009.02.09-10 島根大学集中講義 1 1. はじめに 素粒子標準理論の公理 1. 物質はクォークとレプトンでできている 2.
ゼロからはじめる「科学力」養成講座1（2009年度）
第 1 ５章 力と物質の基本法則 身近にある力としては 重力 電磁気力があります また その他にも原子核の陽子や 中性子を結びつけている力 核力があることを学びました それではいったい力は何種類 あるのでしょうか また 私たちの知っている原子を構成している粒子は 陽子 中性子 そして電子です それらの粒子をバラバラにしてそれ以上細かくすることはできないので しょうか こうしたことを研究するのが素粒子物理学です
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実験 III 素粒子テーマ 素粒子物理学とは 物質の究極の構造 ( 素粒子 ), 素粒子間に働く力 ( 相互作用 ) 時空の構造, 対称性を探求する分野です 担当教員 : 佐藤 TA: 和田 内山連絡先 : 自然学系棟 D208 (x4270) ksato@hep.px.tsukuba.ac.jp 実験スケジュール 第 1 回 : 素粒子物理概説,μ 粒子寿命測定法, 同軸ケーブルとインピーダンス,NIMモジュールの機能.
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アインシュタイン LOVE in 東海大学 シンポジウムアインシュタインの思想世界 < 宇宙と平和 > 東海大学湘南校舎 2010 年 6 月 12 日 宇宙のはじまりと進化 梶野敏貴国立天文台 東京大学大学院 kajino@nao.ac.jp, http://www.cfca.nao.ac.jp/~kajino/ 宇宙の大きさ インフレーション 潜熱が開放されて光で満たされ 対称性が破れる 素粒子が作られる
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有効理論を用いた vector like クォーク模型に対する B 中間子稀崩壊からの制限 (Work in progre) 広大院理 高橋隼也 共同研究者 : 広大院理, 広大 CORE-U 広大院理 島根大総合理工 両角卓也 清水勇介 梅枝宏之 導入 標準模型 (SM) のクォーク 標準模型は 6 種類のクォークの存在を仮定 アップタイプ ダウンタイプ u c t d 更にクォークが存在する可能性は?
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WIMP 対消滅ニュートリノ探索 2009 年度宇宙グループ研究発表会 名古屋大学太陽地球環境研究所 CR 研田中隆之 Introduction 1 ダークマター : 宇宙に存在し自力で光を発しておらず観測が困難な物質 様々なダークマターの存在示唆 銀河団の観測 銀河の回転速度の観測 銀河形成シミュレーション 宇宙マイクロ波放射の観測 etc しかしながらその正体は 70 年来の謎! Introduction
Kaluza-Klein(KK) SO(11) KK 1 2 1
Maskawa Institute, Kyoto Sangyo University Naoki Yamatsu 2016 4 12 ( ) @ Kaluza-Klein(KK) SO(11) KK 1 2 1 1. 2. 3. 4. 2 1. 標準理論 物質場 ( フェルミオン ) スカラー ゲージ場 クォーク ヒッグス u d s b ν c レプトン ν t ν e μ τ e μ τ e h
FPWS2018講義千代
千代勝実(山形大学) 素粒子物理学入門@FPWS2018 3つの究極の 宗教や神話 哲学や科学が行き着く人間にとって究極の問い 宇宙 世界 はどのように始まり どのように終わるのか 全てをつかさどる究極原理は何か 今日はこれを考えます 人類はどういう存在なのか Wikipediaより 4 /72 千代勝実(山形大学) 素粒子物理学入門@FPWS2018 電子レンジ 可視光では中が透け
「特集にあたって」
連載最新宇宙誌 4 49 最新宇宙誌 4 エポックⅡ: 宇宙の晴れ上がり ~ 輻射と物質の時代の終わり & 暗黒時代の始まり ( 前編 ) 福江純 ( 大阪教育大学 ) 1. 無色透明あるいは暗黒の時代 宇宙の晴れ上がり純白の時代の次には 暗黒の時代が到来する それまで光とエネルギーに満ちていた宇宙は暗転し 宇宙開闢時の残光以外 何一つ見えなくなってしまった 暗黒というよりは 宇宙全体が無色透明になってしまったといった方が適切だろう
2 内容 大気ニュートリノ スーパーカミオカンデ ニュートリノ振動の発見 検証 今後のニュートリノ振動の課題
1 SK-I 大気ニュートリノにおける ニュートリノ振動の発見 石塚正基 ( 東京工業大学 ) 2016 年 2 月 20 日 第 29 回宇宙ニュートリノ研究会 東京大学宇宙線研究所 2 内容 大気ニュートリノ スーパーカミオカンデ ニュートリノ振動の発見 検証 今後のニュートリノ振動の課題 3 大気ニュートリノ 大気ニュートリノ生成 From SK website p π µ + ν µ e +
宇宙線のまとめ ３ x １０ １０ ｃｍ ３ 惑星間空間の粒子密度は１ ｃｍ ３ 数密度 星間空間のいたるところに存在し 地球に飛来する宇宙線はほぼ等方的である GeV １０９ ev にピーク 太陽からくる高エネルギー粒子 が存在する 地上付近では宇宙線は大気と衝突するため 宇宙空間から直接来る一次
第二土曜会 講演 ２０１６年１月９日 土 宇宙物理の未解決問題 銀河宇宙線の話題を中心に オーストリア宇宙科学研究所 太陽圏プラズマ部門 成田康人 序 宇宙空間は地上では実現不可能な低密度 高エネルギーの物理の実験の場を提供し 宇宙空間の現象を調べるこ とは物理学に大きく発展してきた 宇宙物理は現代物理学の基盤となる相対性理論と量子力学のうち 相対性理論 が大きく活躍する分野でもある かつては神話ととらえられていた天体の運行も万有引力や一般相対性理論の構築
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報道関係各位 2014 年 5 月 28 日 二酸化チタン表面における陽電子消滅誘起イオン脱離の観測に成功 ~ 陽電子を用いた固体最表面の改質に道 ~ 東京理科大学研究戦略 産学連携センター立教大学リサーチ イニシアティブセンター 本研究成果のポイント 二酸化チタン表面での陽電子の対消滅に伴って脱離する酸素正イオンの観測に成功 陽電子を用いた固体最表面の改質に道を拓いた 本研究は 東京理科大学理学部第二部物理学科長嶋泰之教授
多次元レーザー分光で探る凝縮分子系の超高速動力学
波動方程式と量子力学 谷村吉隆 京都大学理学研究科化学専攻 http:theochem.kuchem.kyoto-u.ac.jp TA: 岩元佑樹 iwamoto.y@kuchem.kyoto-u.ac.jp ベクトルと行列の作法 A 列ベクトル c = c c 行ベクトル A = [ c c c ] 転置ベクトル T A = [ c c c ] AA 内積 c AA = [ c c c ] c =
それを矛盾なくこの世の問題として解決できるような知恵が必要となる この世 ( 宇宙 ) のはじまり 1 はじまり より前 : 特異点 はじまりとは 時間の区切りの中で 終わりと共に特異な点となる 宇宙のはじまりにおいても この特異点は問題となっている この世のはじまりも 特異点で ビックバンと呼ばれ
科学 技術の世界深く地球を考える - 科学と哲学と地質学と - 2006 年 5 月 16 日小出良幸 第 6 講はじまり : この世のはじまり 不可能を可能にする知恵 1 この世とあの世の境界 ありえないものを 考えることはできるだろうか 普通はできない 例えば はじまりの瞬間を考えるとき それは 限りなくゼロに近い時間や大きさ無限大の密度 温度などを 考えなければならないかもしれない これは いってみれば物理学の適用範囲を越えた場面となることもあるであろう
ｽﾗｲﾄﾞ ﾀｲﾄﾙなし
宇宙における物質の起源を解明する東北大の核物理グループ 宇宙にはなぜ物質しかないのか? クォークからどうやってハドロンや原子核ができたのか? さまざまな元素は宇宙の中でどうつくられたのか? 原子核以外の未知の物質が宇宙にあるのか? 原子核理学 ( 電子光センター ) 日本最大級の電子シンクロトロン SPring-8( 兵庫 ) 理研 RI ビームファクトリー ( 和光 ) 新奇加速器の開発 核内クォーク
1/30 平成 29 年 3 月 24 日 ( 金 ) 午前 11 時 25 分第三章フェルミ量子場 : スピノール場 ( 次元あり ) 第三章フェルミ量子場 : スピノール場 フェルミ型 ボーズ量子場のエネルギーは 第二章ボーズ量子場 : スカラー場 の (2.18) より ˆ dp 1 1 =
/ 平成 9 年 月 日 ( 金 午前 時 5 分第三章フェルミ量子場 : スピノール場 ( 次元あり 第三章フェルミ量子場 : スピノール場 フェルミ型 ボーズ量子場のエネルギーは 第二章ボーズ量子場 : スカラー場 の (.8 より ˆ ( ( ( q -, ( ( c ( H c c ë é ù û - Ü + c ( ( - に限る (. である 一方 フェルミ型は 成分をもち その成分を,,,,
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相対論的プラズマにおける PIC シミュレーションに伴う数値チェレンコフ不安定の特性ついて 宇宙物理学研究室 4 年池谷直樹 研究背景と目的 0 年 Ie Cube 国際共同実験において超高エネルギーニュートリノを検出 780Tev-5.6PeV 890TeV-8.5PeV 相互作用が殆んど起こらないため銀河磁場による軌道の湾曲が無く 正確な到来方向の情報 を得られる可能性がある ニュートリノから高エネルギー宇宙線の起源を追う
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スピン流で観る物理現象 大阪大学大学院理学研究科物理学専攻 新見康洋 スピントロニクスとは スピン エレクトロニクス メモリ産業と深くつなが ている メモリ産業と深くつながっている スピン ハードディスクドライブの読み取りヘッド N 電荷 -e スピンの流れ ピ の流れ スピン流 S 巨大磁気抵抗効果 ((GMR)) from http://en.wikipedia.org/wiki/disk_readand-write_head
自然界に思いをはせる ( エーテル = 第 5 元素 ) 地と天は異なる組成 古代ギリシャの四元素説空気 火 木 地も天も同じ組成 古代中国の五行説 火 土土水 ( いずもりよう : 須藤靖 ものの大きさ 図 1.1 より ) 金 水 2
Ⅳ 宇宙の組成 ~ 宇宙の主成分 : ダークマターと ダークエネルギー ~ 元素 ( バリオン ) 自然界に思いをはせる ( エーテル = 第 5 元素 ) 地と天は異なる組成 古代ギリシャの四元素説空気 火 木 地も天も同じ組成 古代中国の五行説 火 土土水 ( いずもりよう : 須藤靖 ものの大きさ 図 1.1 より ) 金 水 2 ものは何からできているのだろうか? 古代ギリシャの 4 元説
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陽子 反陽子衝突型加速器実験 CDF 実験における Data Handling 武内勇司 ( 筑波大物理 ) 第 3 回データ科学ワークショップ @ 筑波大学計算科学研究センター 2010 年 11 月 26 日 1 内容 加速器実験イントロダクション TEVATRON/CDF 実験の紹介 CDF 実験でのデータフロー 2 素粒子と相互作用 u 物質構成粒子 c t 力の場に伴う粒子 g アップチャームトップ
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年度 物理化学 Ⅱ 講義ノート. 二原子分子の振動. 調和振動子近似 モデル 分子 = 理想的なバネでつながった原子 r : 核間距離, r e : 平衡核間距離, : 変位 ( = r r e ), k f : 力の定数ポテンシャルエネルギー ( ) k V = f (.) 古典運動方程式 [ 振動数 ] 3.3 d kf (.) dt μ : 換算質量 (m, m : 原子, の質量 ) mm
Analysis of π0, η and ω mesons in pp collisions with a high pT photon trigger at ALICE
Analysis of π 0, η and ω mesons in pp collisions with a high energy photon trigger at ALICE ( 高エネルギー光子トリガーを用いた陽子 + 陽子衝突における π 0 η ω 中間子の解析 ) 広島大学院理学研究科修士課程物理科学専攻 ( クォーク物理学研究室 ) 八野哲 (M116588) 修士論文発表会 クォーク
1 12 CP 12.1 SU(2) U(1) U(1) W ±,Z [ ] [ ] [ ] u c t d s b [ ] [ ] [ ] ν e ν µ ν τ e µ τ (12.1a) (12.1b) u d u d +W u s +W s u (udd) (Λ = uds)
![1 12 CP 12.1 SU(2) U(1) U(1) W ±,Z [ ] [ ] [ ] u c t d s b [ ] [ ] [ ] ν e ν µ ν τ e µ τ (12.1a) (12.1b) u d u d +W u s +W s u (udd) (Λ = uds)](/thumbs/103/157838498.jpg "1 12 CP 12.1 SU(2) U(1) U(1) W ±,Z [ ] [ ] [ ] u c t d s b [ ] [ ] [ ] ν e ν µ ν τ e µ τ (12.1a) (12.1b) u d u d +W u s +W s u (udd) (Λ = uds)")
1 1 CP 1.1 SU() U(1) U(1) W ±,Z 1 [ ] [ ] [ ] u c t d s b [ ] [ ] [ ] ν e ν µ ν τ e µ τ (1.1a) (1.1b) u d u d +W u s +W s u (udd) (Λ = uds) n + e + ν e d u +W u + e + ν e (1.a) Λ + e + ν e s u +W u + e
T2K 実験 南野彰宏 ( 京都大学 ) 他 T2Kコラボレーション平成 25 年度宇宙線研究所共同利用成果発表会 2013 年 12 月 20 日 1
T2K 実験 南野彰宏 ( 京都大学 ) 他 T2Kコラボレーション平成 25 年度宇宙線研究所共同利用成果発表会 2013 年 12 月 20 日 1 T2K 実験 J- PARC でほぼ純粋な ν µμ ビームを生成 生成点直後の前置検出器と 295km 離れたスーパーカミオカンデでニュートリノを観測 ニュートリノ振動の精密測定 T2K 実験における振動モード 1. ν µμ ν e (ν e
宇宙の背景輻射 現在 150億年 50億年 星や銀河の 形成 自然界には４つの力 3つの分岐点が今回のシリーズの目標 3K LHC温度 1016K (10-12 ~ 10-14s) 10億年 (2) GUTへの挑戦 超対称性による大統一 3000K 30万年 原子 分子の形成 3分 原子核の形成 10-10 秒 弱い相互作用が分離 ３つの力が分離する 量子重力の世界 10-34 秒 10-43 秒
体状態を保持したまま 電気伝導の獲得という電荷が担う性質の劇的な変化が起こる すなわ ち電荷とスピンが分離して振る舞うことを示しています そして このような状況で実現して いる金属が通常とは異なる特異な金属であることが 電気伝導度の温度依存性から明らかにされました もともと電子が持っていた電荷やスピ
4. 発表内容 : 電子は電荷とスピンを持っており 電荷は電気伝導の起源 スピンは磁性の起源になって います 電荷同士の反発力が強い物質中では 結晶の格子点上に二つの電荷が同時に存在する ことができません その結果 結晶の格子点の数と電子の数が等しい場合は 電子が一つずつ各格子点上に止まったモット絶縁体と呼ばれる状態になります ( 図 1) モット絶縁体の多く は 隣接する結晶格子点に存在する電子のスピン同士が逆向きになろうとする相互作用の効果
ひも理論で探る ブラックホールの謎
第 34 回知の拠点セミナー 2014 年 7 月 18 日於京都大学東京オフィス 超ひも理論のフロンティア : ブラックホールから ホログラフィー原理へ 高柳 匡 京都大学基礎物理学研究所 京都大学基礎物理研究所 当研究所は 湯川秀樹博士のノーベル物理学賞を記念して 1953 年に我が国初の共同利用研究所として創設されました 理論物理学のほぼすべての分野 ( 素粒子 原子核 宇宙 物性 ) の第一線の研究者が揃っております
1/10 平成 29 年 3 月 24 日午後 1 時 37 分第 5 章ローレンツ変換と回転 第 5 章ローレンツ変換と回転 Ⅰ. 回転 第 3 章光速度不変の原理とローレンツ変換 では 時間の遅れをローレンツ変換 ct 移動 v相対 v相対 ct - x x - ct = c, x c 2 移動
/ 平成 9 年 3 月 4 日午後 時 37 分第 5 章ローレンツ変換と回転 第 5 章ローレンツ変換と回転 Ⅰ. 回転 第 3 章光速度不変の原理とローレンツ変換 では 時間の遅れをローレンツ変換 t t - x x - t, x 静止静止静止静止 を導いた これを 図の場合に当てはめると t - x x - t t, x t + x x + t t, x (5.) (5.) (5.3) を得る
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ヒッグス粒子の発見 岩崎博行総合研究大学院大学高エネルギー加速器科学研究科 総研大サイエンス カフェ / 湘南国際村アカデミア 2013.07.06 @ 湘南国際村センター モンブラン ジュネーブ レマン湖 LHC 加速器 周長 27 km LHC トンネルは地下約 50 m ~ 150 m にある CERN ジュラ山脈 CMS レマン湖 LHCb ALICE ATLAS CERN 5 CERN
1/17 平成 29 年 3 月 25 日 ( 土 ) 午前 11 時 37 分第 7 章 : 量子力学とディラック方程式 ( 学部 4 年次向 ) 第 7 章量子力学とディラック方程式 Ⅰ. クライン ゴルドン方程式の完全平方化 素粒子場 : y ( x,t ) の従うクライン ゴルドン方程式は
/7 平成 9 年 月 5 日 ( 土 ) 午前 時 7 分第 7 章 : 量子力学とディラック方程式 ( 学部 4 年次向 ) 第 7 章量子力学とディラック方程式 Ⅰ. クライン ゴルドン方程式の完全平方化 素粒子場 : y ( x,t ) の従うクライン ゴルドン方程式は 素粒子を質量 とすると ì x : ( ct, x, y, z) :,,, ì c ct ç + y (, t) ç å
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2 限目 超対称性を探せ 時空と素粒子の融合 素粒子の標準モデル 現在の標準モデルに登場する素粒子 力を伝える粒子 ( スピン 1) ( 重力は含まれない ) これらは ゲージ対称性から出てくる スピン 0 質量の起源唯一未発見 重力子 G スピン 1/2 物質を構成する基本粒子 スピン 2 1 階層性問題 ヒッグス粒子のエネルギースケール O(100)GeV 長さ : 10-17 m 量子重力や力の統一
1/20 平成 29 年 3 月 25 日午前 11 時 7 分第 1 章 :U(N) 群 SU(N) 群 ( 学部 4 年次向 ) 第 1 章 :U(N) 群 SU(N) 群 Ⅰ. 標準模型の素粒子 素粒子の分類図 3 世代 素粒子の標準理論に含まれる素粒子は 素粒子の分類図 から R, G, B
/ 平成 9 年 3 月 5 日午前 時 7 分第 章 :U() 群 SU() 群 ( 学部 4 年次向 ) 第 章 :U() 群 SU() 群 Ⅰ. 標準模型の素粒子 素粒子の分類図 3 世代 素粒子の標準理論に含まれる素粒子は 素粒子の分類図 から R, G, B R, G, B R, G, B u : 5 c :, 6 t :75,e 3 クォーク( quark ) : R, G, B R,
1/2 ( ) 1 * 1 2/3 *2 up charm top -1/3 down strange bottom 6 (ν e, ν µ, ν τ ) -1 (e) (µ) (τ) 6 ( 2 ) 6 6 I II III u d ν e e c s ν µ µ t b ν τ τ (2a) (
August 26, 2005 1 1 1.1...................................... 1 1.2......................... 4 1.3....................... 5 1.4.............. 7 1.5.................... 8 1.6 GIM..........................
大宇宙
大宇宙 銀河団 大規模構造 膨張宇宙 銀河群 数個 ~ 数十個の銀河の群れ 天の川銀河 250 万光年 アンドロメダ銀河 局所銀河群 http://www.astronomy.com/en/web%20extras/2005/02/ Dominating%20the%20Local%20Group.aspx 銀河団 100 個程度以上の集まり 銀河群との明確な区別はない 天の川銀河 6200 万光年
大きな宇宙を生み出した 小さな素粒子と力 ミクロな素粒子から マクロな物質 宇宙 を考える 理学部 "Getting around the LHC Transport dans le LHC" (2005/10/24), CERN Document Server
クレジット : UTokyo Online Education 学術俯瞰講義 2017 浅井祥仁 ライセンス : 利用者は 本講義資料を 教育的な目的に限ってページ単位で利用することができます 特に記載のない限り 本講義資料はページ単位でクリエイティブ コモンズ表示 - 非営利 - 改変禁止ライセンスの下に提供されています http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments Energy Loss by Radiation : Bremsstrahlung 制動放射によるエネルギー損失は σ r 2 e = (e 2 mc 2 ) 2 で表される為
Techniques for Nuclear and Particle Physics Experiments.. Energy Loss by Radiation : Bremsstrahlung 制動放射によるエネルギー損失は σ r e = (e mc ) で表される為 質量に大きく依存する Ex) 電子の次に質量の小さいミューオンの制動放射によるエネルギー損失 m e 0.5 MeV, m
具合が大きくなり 一般相対性理論 3 に基づく重力の記述が破綻するためである この問題を解決する新しいアプローチとして 1997 年米国プリンストン大のマルダセナ教授は ブラックホールの中心を含めて正しく重力を記述する理論を提唱した この理論によれば ちょうどホログラムが立体図形の情報を平面上に記録
報道関係者各位 平成 26 年 4 月 23 日大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構国立大学法人京都大学国立大学法人茨城大学 ブラックホールを記述する新理論をコンピュータで検証 本研究成果のポイント ホログラムが立体図形を平面上に記録できるように ブラックホールのように曲がった時空で起こる力学現象を平坦な時空上で厳密に記述できる新理論に基づき 重力の量子力学的効果が無視できない条件下でのブラックホールの質量と温度の関係をコンピュータで計算
有限密度での非一様なカイラル凝縮と クォーク質量による影響
空間的に非一様なカイラル凝縮に対する current quark mass の影響 東京高専 前段眞治 東京理科大学セミナー 2010.9.6 1 1.Introduction 低温 高密度における QCD の振る舞い 中性子星 compact star クォーク物質の理解に重要 T 0 での QCD の基底状態 カイラル対称性の破れた相 カラー超伝導相 μ 2 有限密度において fermionic
目次 : ハドロンの性質 単位系と Raidity ハドロンの静的な性質 ハドロンとハドロン多体系の物理 QCD の概説 クォークの閉じ込めとストリング描像 ハドロンの動的性質と粒子生成 ハドロン ハドロン衝突について 実験データからわかること String 模型 衝突の時空描像 Jet
ハドロンの性質 浜垣秀樹東京大学原子核科学研究センター 目次 : ハドロンの性質 単位系と Raidity ハドロンの静的な性質 ハドロンとハドロン多体系の物理 QCD の概説 クォークの閉じ込めとストリング描像 ハドロンの動的性質と粒子生成 ハドロン ハドロン衝突について 実験データからわかること String 模型 衝突の時空描像 Jet 単位系 と 力学変数 単位系 (Units) 原子核物理
論文の内容の要旨
論文の内容の要旨 2 次元陽電子消滅 2 光子角相関の低温そのまま測定による 絶縁性結晶および Si 中の欠陥の研究 武内伴照 絶縁性結晶に陽電子を入射すると 多くの場合 電子との束縛状態であるポジトロニウム (Ps) を生成する Ps は 電子と正孔の束縛状態である励起子の正孔を陽電子で置き換えたものにあたり いわば励起子の 同位体 である Ps は 陽電子消滅 2 光子角相関 (Angular
相対性理論入門 1 Lorentz 変換 光がどのような座標系に対しても同一の速さ c で進むことから導かれる座標の一次変換である. (x, y, z, t ) の座標系が (x, y, z, t) の座標系に対して x 軸方向に w の速度で進んでいる場合, 座標系が一次変換で関係づけられるとする
相対性理論入門 Lorentz 変換 光がどのような座標系に対しても同一の速さ で進むことから導かれる座標の一次変換である. x, y, z, t ) の座標系が x, y, z, t) の座標系に対して x 軸方向に w の速度で進んでいる場合, 座標系が一次変換で関係づけられるとすると, x A x wt) y y z z t Bx + Dt 弨弱弩弨弲弩弨弳弩弨弴弩 が成立する. 図 : 相対速度
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宇宙線研究による素粒子天体物理学 荒船次郎 於日本物理学会 2012.9.12 京都産業大学 2012.9.12 物理学会荒船 1 宇宙線の多様な観測方法 2012.9.12 物理学会荒船 2 宇宙線のエネルギーと共に減る強度 E Lab 10 倍 頻度 1/100 10TeV 気球 1 日 10 16 ev 小面積 AS1 年 10 20 ev 大面積 AS1 年 Gaisser & Yodh,
素粒子物理学2 素粒子物理学序論B 2010年度講義第11回
素粒子物理学2 素粒子物理学序論B 2010年度講義第11回 階層性問題と Fine Tuning GUT scale ( 1015 GeV)だとしたら 電弱スケール(246GeV)との間に 大きな隔たり 不自然 階層性問題と呼ばれる これを受け入れても別の問題 ヒッグス質量の放射補正 エネルギースケールΛまで放射補正すると補正量は δm2 λλ2 W, Z, H H 観測にかかる物理的な質量
ATLAS実験におけるトップクォーク対系 質量を関数とした生成微分断面積の測定! 山田美帆 海野義信A 神前純一A! 総研大 KEKA! 2012年 9月12日! 日本物理学会 2012年秋季大会! 京都産業大学!
ATLAS実験におけるトップクォーク対系 質量を関数とした生成微分断面積の測定! 山田美帆 海野義信A 神前純一A! 総研大 KEKA! 212年 9月12日! 日本物理学会 212年秋季大会! 京都産業大学! Introduction! l トップクォーク対による標準理論の検証! 最も重い素粒子の生成断面積を高エネルギー 高ルミノシティーで精密測定する! è 標準理論を超える新しい物理の発見にも!
1 はじめに ILCとは インターナショナル リニアコライダー の略です 話の前半は ILCが目指す素粒子 宇宙の謎解き についてです この中で皆さんを最先端の素粒子物理学と宇宙物理学にご案内します 恐らく頭の中が混乱してクラクラすると思うのですが 私も20~30 年かけてようやくここまでたどり着い
1 はじめに ILCとは インターナショナル リニアコライダー の略です 話の前半は ILCが目指す素粒子 宇宙の謎解き についてです この中で皆さんを最先端の素粒子物理学と宇宙物理学にご案内します 恐らく頭の中が混乱してクラクラすると思うのですが 私も20~30 年かけてようやくここまでたどり着いたのです 後半は ILCの現状と 北上山地に建設されることを想定してこれからどのような準備をしなければならないかを話します
Microsoft PowerPoint - many-particle-quantum-summary090611c
多体系の量子力学的記述 目次. 量子力学的多粒子系の種類. 粒子系の量子力学 3. 異種の粒子から構成される有限多粒子系 4. 同種粒子の不可識別性 5. スピン自由度をもつ同種の多粒子系の波動関数の ( 位置 スピン ) 交換に対する対称性 6. フェルミ粒子に対するパウリの排他原理 6. 電子の量子状態の占有の仕方 6. スレーター行列式 6.3 どのような場合に 反対称化が重要になるか? 7.
三重大学工学部
反応理論化学 ( その 軌道相互作用 複数の原子が相互作用して分子が形成される複数の原子軌道 ( または混成軌道 が混合して分子軌道が形成される原子軌道 ( または混成軌道 が混合して分子軌道に変化すると軌道エネルギーも変化する. 原子軌道 原子軌道は3つの量子数 ( nlm,, の組合せにより指定される量子数の取り得る値の範囲 n の値が定まる l の範囲は n の値に依存して定まる m の範囲は
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前回の復習 医用生体計測磁気共鳴イメージング :2 回目 数理物質科学研究科電子 物理工学専攻巨瀬勝美 203-7-8 NMRとMRI:( 強い ) 静磁場と高周波 ( 磁場 ) を必要とする NMRとMRIの歴史 :952 年と2003 年にノーベル賞 ( 他に2 回 ) 数学的準備 : フーリエ変換 ( 信号の中に, どのような周波数成分が, どれだけ含まれているか ( スペクトル ) を求める方法
Hasegawa_JPS_v6
ATLAS W, トップクォークの相互作用と W ボゾン偏極 トップ(t)クォーク 素粒子中で最大質量(73.3.9 GeV) 崩壊事象中に New physics の寄与が期待できる ハドロン化の前に崩壊 素粒子として性質を検証できる t SM V-A interaction + NP SM + New Physics SM+NP Contribution from NP Longitudinal
参考文献
1. ミクロな世界 2. 原子の構造 原子核の内部を探る ~ ミクロな世界を支配する物理学 ~ 3. 原子核の構造 4. 基本的な相互作用 5. 素粒子の分類 6. ハドロンの構造 ~ クォーク模型 標準模型 7. おまけ ( 研究の話 ) 静岡大学理学部物理学科 嘉規 香織 1. ミクロな世界 大きさ 1m=100cm=1000mm =10 6 μm =10 9 nm (=10 10 A ) =10
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天使と悪魔 について (http://public.web.cern.ch/public/en/spotlight/spotlightaandd-en.html の訳 ) ダン ブラウン著の 天使と悪魔 は 反物質を使ってローマ教皇庁を破壊しようと目論む秘密結社についてのスリラーです 小説の中では この反物質は CERN から盗まれたという設定になっています (ambigram courtesy John
余剰次元のモデルとLHC
余剰次元のモデルと LHC 松本重貴 ( 東北大学 ) 1.TeraScale の物理と余剰次元のモデル.LHC における ( 各 ) 余剰次元モデル の典型的なシグナルについて TeraScale の物理と余剰次元のモデル Standard Model ほとんどの実験結果を説明可能な模型 でも問題点もある ( Hierarchy problem, neutrino mass, CKM matrix,
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演算子の行列表現 > L いま 次元ベクトル空間の基底をケットと書くことにする この基底は完全系を成すとすると 空間内の任意のケットベクトルは > > > これより 一度基底を与えてしまえば 任意のベクトルはその基底についての成分で完全に記述することができる これらの成分を列行列の形に書くと M これをベクトル の基底 { >} による行列表現という ところで 行列 A の共役 dont 行列は A
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暫定版修正 加筆の可能性あり ( 付録 ) 電磁波 ( 光 ) の角運動量. 復習 : 電磁波 ( 光 ) のエネルギー. 運動量 角運動量 ( 実空間 ) 3. 軌道 スピン角運動量 4. 円偏光状態 5. 螺旋状態 付録 8 のアプローチ. 本付録では電磁波 ( 光 ) の軌道 スピン角運動量ついて古典的に扱う. スピン角運動量は直線偏光状態では零 円偏光状態では非零 右 左回りで大きさは同じ
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付録 2 2 次元アフィン変換 直交変換 たたみ込み 1.2 次元のアフィン変換 座標 (x,y ) を (x,y) に移すことを 2 次元での変換. 特に, 変換が と書けるとき, アフィン変換, アフィン変換は, その 1 次の項による変換 と 0 次の項による変換 アフィン変換 0 次の項は平行移動 1 次の項は座標 (x, y ) をベクトルと考えて とすれば このようなもの 2 次元ベクトルの線形写像
Electron Ion Collider と ILC-N 宮地義之 山形大学
Electron Ion Collider と ILC-N 宮地義之 山形大学 ILC-N ILC-N Ee Ee == 250, 250, 500 500 GeV GeV Fixed Fixed target: target: p, p, d, d, A A 33-34 cm-2 LL ~~ 10 1033-34 cm-2 ss-1-1 s s == 22, 22, 32 32 GeV GeV
原子核物理学概論 物理 原子核理論研究室大西明 第二回 (11/12): 原子核の構造と元素合成 原子核の基本的な構造である Shell 構造と 宇宙における元素合成について解説します あわせて 量子力学 についてお話します Shell 構造 量子力学とシュレディンガー方程式 原子の Shell 構
原子核物理学概論 物理 原子核理論研究室大西明 第二回 (11/12): 原子核の構造と元素合成 原子核の基本的な構造である Shell 構造と 宇宙における元素合成について解説します あわせて 量子力学 についてお話します Shell 構造 量子力学とシュレディンガー方程式 原子の Shell 構造 原子核の Shell 構造と魔法数 元素合成 太陽系の元素組成 様々な元素合成過程 元素合成における核構造の役割まとめ資料は
W Z Large Hadron Collider LHC ATLAS LHC ATLAS Higgs 1
LHC Higgs B054347 1 10 W Z Large Hadron Collider LHC ATLAS LHC ATLAS Higgs 1 1 4 6.1................... 6.................... 7.3.................. 8.4.......................... 9 3 10 3.1..............................
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3 ニュートン重力理論 1. ニュートン重力理論の基本 : 慣性系とガリレイ変換不変性 2. ニュートン重力理論の定式化 3. 等価原理 4. 流体力学方程式とその基礎 3.1 ニュートン重力理論の基本 u ニュートンの第一法則 = 力がかからなければ 等速直線運動を続ける u 等速直線運動に見える系を 慣性系 と呼ぶ ² 直線とはどんな空間の直線か? ニュートン理論では 3 次元ユークリッド空間
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東北大学サイクロトロン ラジオアイソトープセンター測定器研究部内山愛子 2 電子の永久電気双極子能率 EDM : Permanent Electric Dipole Moment 電子のスピン方向に沿って生じる電気双極子能率 標準模型 (SM): クォークを介した高次の効果で電子 EDM ( d e ) が発現 d e SM < 10 38 ecm M. Pospelov and A. Ritz,
有機4-有機分析03回配布用
NMR( 核磁気共鳴 ) の基本原理核スピンと磁気モーメント有機分析化学特論 + 有機化学 4 原子核は正の電荷を持ち その回転 ( スピン ) により磁石としての性質を持つ 外部磁場によって核スピンのエネルギー準位は変わる :Zeeman 分裂 核スピンのエネルギー準位 第 3 回 (2015/04/24) m : 磁気量子数 [+I,, I ] I: スピン量子数 ( 整数 or 半整数 )]
重力を含む標準模型 ( 統一場理論 ) Terubumi Honjou A pulsation hypothesis leads a standard model including the gravity. (unified field theory) (A string theory of th
重力を含む標準模型 ( 統一場理論 ) Terubumi Honjou A pulsation hypothesis leads a standard model including the gravity. (unified field theory) (A string theory of the elementary particle size.) The standard model (unified
1/17 平成 29 年 3 月 25 日 ( 土 ) 午前 11 時 1 分量子力学とクライン ゴルドン方程式 ( 学部 3 年次秋学期向 ) 量子力学とクライン ゴルドン方程式 素粒子の満たす場 y ( x,t) の運動方程式 : クライン ゴルドン方程式 : æ 3 ö ç å è m= 0
/7 平成 9 年 月 5 日 ( 土 午前 時 分量子力学とクライン ゴルドン方程式 ( 学部 年次秋学期向 量子力学とクライン ゴルドン方程式 素粒子の満たす場 (,t の運動方程式 : クライン ゴルドン方程式 : æ ö ç å è = 0 c + ( t =, 0 (. = 0 ì æ = = = ö æ ö æ ö ç ì =,,,,,,, ç 0 = ç Ñ 0 = ç Ñ 0 Ñ Ñ
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原子核反応論 八尋正信 九州大学 九大 目次. 散乱の量子論 基礎 Ekonal 近似 Glaube 近似 多重散乱理論.CDCC 理論 3. 天体核反応 太陽ニュートリノ問題 漸近係数 Ekonal-CDCC 4. ビッグバン元素合成と宇宙論への応用 5. 最先端の核反応とハドロン物理 散乱の量子論 目次. 散乱の基礎論.Bon 近似と Ekonal 近似 3.Glaube 近似 4.Glaube