Physics World 誌の選んだ 2010 年の飛躍的進歩、上位 10 位を発表 |
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原文 Physics World reveals its top 10 breakthroughs for 2010 | |||
2010 年 12 月 20 日 | |||
2010 年におけるあらゆる素晴しい物理学の成果の中から一つを選ぶのは至難の業でしたが、Physics World 誌の2010 年「Breakthrough of the Year」は、水素の「反原子」の制御法を新たに開発した CERN の二つの国際チームに贈られることになりました。 | |||
Shared glory at CERN as antihydrogen research takes the gong | |||
ALPHA 共同実験は、11月後半、38個の反水素原子(反陽子の周りを反電子がまわっているもの)を約 170 ミリ秒閉じ込めた、と発表しました。これは分光学的性質の詳細な測定には十分な長さで、チームは 2011 年にもこの実験ができればと考えています。 | |||
わずか2、3週間後には、今度は CERN の ASACUSA グループが、分光学的研究に適う反水素ビーム生成への飛躍的進展があったと発表しました。これら二つのチームにお祝い申し上げます。 | |||
私達はまた、続く9つのテーマを選定しました。第2位には、系外惑星大気の初めてとなる光学的な直接観測の成功を、第3位には、肉眼でも見える程十分大きな物体での量子的振る舞いの観測を選びました。 | |||
第1位:反水素の成果 |
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反水素での飛躍的進展は私達の賞の第1位をさらいました。今や反水素のエネルギー準位を詳細に調べる研究が可能になったからです。通常の水素と比べてどんな僅かな準位の違いでもあれば、物理学における最大の謎の一つ、何故宇宙には反物質よりも物質が圧倒的に多いのか、を明らかにできるかもしれません。 | |||
The ALPHA team celebrates | |||
ALPHA グループの代表、デンマーク、オーフス大学のジェフリー・ハングスト教授は、physicsworld.com に対し、反水素研究の究極の目標は 1S と 2S 準位間遷移の測定だと語っています。この遠紫外領域の遷移は、水素に対しては 2×10-14 の精度で測定されており、同様の測定を反水素について行なうことで、CPT 対称性の破れを見つけられるかもしれません。そのような破れを発見するということは、同時に、なぜ宇宙で反物質よりも物質がありふれているのかの理解を助けてくれる可能性があります。 | |||
ALPHA チームの直面している課題の一つは、精密な測定を行なうために必要な十分な数の反水素を蓄積することなのですが、ハングスト教授によれば、チームは既に 11月に報告し 38個よりも「ずっと」多くをトラップしているということです。ハングスト教授は、「ここ5年ALPHAプロジェクトを進めていて最も困難だった点は、トラップできるに十分な程冷たい反水素の作り方を探すことだった」と語っています。というのも、ビームで分光学的な研究するのは非常に困難だからです。 | |||
Some of the ASACUSA team at CERN | |||
しかしながら、12月に ASACUSA チームは、マイクロ波領域での分光学的測定に適していると考えられる収束された反水素ビーム生成の可能性を報告しました。この方法により、反水素の超微細準位の測定と、水素との比較が可能になります。これによって CPT 対称性の破れの証拠が見つかるかもしれません。 | |||
ASACUSA チームのリーダー、日本の理化学研究所の山崎泰規上席研究員は、physicsworld.com に対し、次のステップは「反水素ビームをそれが生成された強い不均一な磁場領域から、磁場のない領域にあるマイクロ波共振器へ通す」ことだと語っています。さらに、ビーム引き出しまであと一歩のところにきており、分光学的測定へもう数歩のところでもある、とも付け加えています。山崎上席研究員は、「反水素ビームを確認次第、来年にも分光実験を始められると思います。」と語っています。 | |||
ひょっとしたら、二つのプロジェクトの最もわくわくさせる点は、CPT 対称性が水素と反水素の間でどのように破れているか、あるいは、およそCPT 対称性が破れているかについて明確な理論的予想がない、ということかもしれません。反水素実験は CERN において5月に再開されます。双方のグループから興味深い結果、そしてひょっとしたら意外な結果、がもたらされることを期待しましょう。 | |||
2位以下省略(原文参照) |
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