超 対称 性 粒子

Add: zivohope51 - Date: 2020-11-27 14:13:14 - Views: 5004 - Clicks: 5986

超 対称 性 粒子 素粒子論(4)超対称性理論など 統一理論においては、電磁気力と弱い力が破れるエネルギースケールに対応するヒッグズ粒子が予言されるが、これを単純な素粒子と考えると,その質量の大きさに別の観点から問題が生じる。. 超対称性理論は、標準模型のすべての素粒子にスピンの異なる対の素粒子が存在して、それらを入れ替えても理論が変わらない (対称な) 理論です。厳密な対称性の元では二つの素粒子の質量は等しくなります。しかし例えば電子と対となる素粒子は見つかっていません。これは元々あった対称性が破れることで対となる素粒子が現在の実験で作り出せるよりも重くなったためだと考えられています (図3)。. 超対称性があれば、全ての粒子にそれとスピンが 1/2 だけ違う超対称の相棒(超対称粒子=超粒子)があることになる。 例えばスピン 1/2 の電子には、スピン 0 の相棒、超電子が存在することになる。 まだ超粒子を見た者はいない。. 時空での超対称性 時空上の超対称性によってフェルミオンを加えます。一般化した状況ではやらずに、4 次元でスピノールはマヨラ ナスピノールだとします。 ここでは場の量子論での「Wess-Zumino モデル」と「超ポアンカレ代数」で求めたものを使っています。. 超対称性粒子 Spin 1/2 Spin 1/2 スピンが1/2ずれた超対称性粒子が対になっている 何故 今見えないか? (重くなっている) 後で スピン1 に対応するのは スピン3/2でなく 1/2 自由度で対応 L-Rは別々。 u_R – su_R(自由1) u_L – su_L,. 超 対称 性 粒子 素粒子物理学の世界も、対称性に満ちあふれています。 いやそれだけでなく、対称性こそ、素粒子の世界を支配する原理であり、本質的なものな. そこで超対称理論では、超対称性が完全ではなくてパートナーの質量が100〜1000GeV程度と重く、そのためこれまで観測されていないと考えています。 しかし、これらのパートナー粒子が本当に存在すれば、正にLHCで発見されるでしょう。. 超対称性粒子は、上の標準理論の粒子が、鏡に映るようにそれぞれの素粒子が、対になって存在するということで、説明も発見もされていない、『ダークマター』や『ダークエネルギー』が説明可能ではないか、という説と、『マルチバース』という考え方.

エネルギー・運動量や内部対称性保存量(電荷やアイソスピ ン)がすべてテンソル場で表される量であることと著しい対象をなしている。 3. 超対称性の存在は、現在までに知られている標準模型の粒子たちに超対称性パートナーが存在することを予言する。 例えば、電子に対してスカラー電子と呼ばれるスピン0で電荷-1を持つ粒子の存在が予言されるが、そのような粒子は観測されていない。. See full list on dictionary. 超対称性理論が本当に正しいかを確かめるには高いエネルギーの実験で超対称性粒子を作り出すしかありません。 超 対称 性 粒子 これまでに得られたいろいろな実験データを総合すると、超対称性粒子もLHC加速器で発見される可能性があるので、期待が高まっています。. 【7月28日 AFP】世界最大の粒子加速器「大型ハドロン衝突型加速器(Large Hadron Collider、LHC)」の専門家チームは27日、現在の素粒子物理学で主流と. そうした超対称性を破る仕組みが分かれば、超対称性粒子の質量が分かるため、様々な機構が研究されています。その一つが「モジュライ媒介“modulus mediation” 」と呼ばれる機構です。標準模型は重力を含んでいませんが、モジュライ媒介は量子重力も含めた究極の統一理論の候補である超弦理論の予想の一つです。超弦理論“superstring theory” は 10 次元時空で定義され、我々の 4 次元時空以外の 6 次元は実験では到底見えない程小さな大きさに超対称性を保つように丸まっていると考えられています (図4)。 ここで超対称標準模型の粒子が 6 次元空間のある部分に住んでおり、別の部分で後から超対称性が破れると考えます。するとまず 6 次元の大きさや形が影響を受け、さらにその影響で超対称標準模型の超対称性も破れ、超対称性粒子が大きな質量を持つようになります。これがモジュライ媒介です。. 87) この 破れ ( SUSY breaking ) のために、 124 もの 自由に設定できるパラメーターが MSSM に出現することになる。. 自然界に働く力は電磁気力、弱い力、強い力、重力の4つと考えられている。これを基本相互作用という。 原子核と電子や、原子同士を結び付け原子や分子を作る力のこと。電気と磁気の力。 重い素粒子から軽い素粒子に崩壊する時の力のこと。 クォーク同士を結び付け、陽子や中性子等を作る力のこと。 物質同士が引かれ合う力のこと。.

しれない.なぜなら,超対称性理論は重力まで含めると,理論の整合性から,超弦理論(superstring theory) 超 対称 性 粒子 にまで拡張される必要があると考えられているからである.そのとき,点粒子と思ってい. 本研究で明らかになったのはこの場合、重い素粒子の生成・消滅によって生じる超対称性粒子の質量への補正がある一般的な条件の元、重い素粒子の方に生じた超対称性を破る質量の影響により消えてしまうということです。こうした効果は従来、アノマリー媒介“anomaly mediation” と呼ばれる別の超対称性の破れの機構において質量が定数の時に成り立つことが知られていました。本研究はそうした不思議な現象がもっと広い枠組みで成り立つことを明らかにしたことになります。また、摂動効果と非摂動効果という本来無関係に思える現象に関係が現れる点でも特徴的な結果です。. またlhcでも超対称性の予言する新粒子の直接探索が精力的に行われているのだが,いまだその兆候は報告されていない。 しかし今のところ超対称性理論が「標準模型を超える素粒子理論」の候補の中で頭ひとつ抜け出ていると言ってよいだろう。.

一方でこうした質量の予言を調べる時には「量子補正」が重要になります。高校の物理で習うように物体の運動は運動方程式に従います。しかし素粒子が存在するミクロの世界では量子力学が成り立っており、エネルギーや運動量と電荷が保存している限り、運動方程式を満たさないような運動もある確率で可能になります。巨視的な世界では百円玉が百円玉2つと反百円玉になったりはしませんが、素粒子は絶えず他の素粒子に崩壊したり、それが反応してまた元に戻ったりするような過程を繰り返しています。 素粒子の質量にはそのような仮想的な状態の寄与も含まれているため、モジュライ媒介で生じた生の値ではなく仮想粒子の効果も取り込んだ計算が必要です。仮想粒子には負のエネルギーも許され、実験では作り出せないような重い素粒子も含まれます。観測される質量にはそうした重い素粒子の影響も含まれることになり、そうした重い素粒子の性質が観測される軽い素粒子の性質に現れることがあります。. 超対称性とはフェルミオンとボソンの間の対称性です。 このように統計性の異なる粒子の間の対称性を考えることは理論的な一つの冒険です。 しかしこの対称性を仮定することにより、場の量子論の発散の問題が解決されるなど 理論的な観点からみると. 「弱超電荷を持つ素粒子は電磁気力の電荷も併せ持つか、 さもなければ換算質量0になる」 という電弱統一は定理のように導けました。 3.もう少し積極的に、 「超対称性変換は離散的な座標変換に過ぎない」 とも思いますが、これについてはちょっと自信が. しかし、超対称性のような強い対称性によって制限されないような理論に対する、非摂 動論的効果の解析的手法の定式化は現在においても達成されていない。1994年、サイ バーグとウィッテンは、n = 2の超対称ゲージ理論について、非摂動論的効果まで全て.

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 - 超対称性の用語解説 - 互いに統計性とスピンの異なる粒子であるボソンとフェルミオンから成る物理系において,ボソンをフェルミオンに,かつフェルミオンをボソンに置き換える変換に対して系が不変にとどまるとき,超対称性をもつという。. 本来スピンを持たない粒子の質量は量子補正によって生み出すことが出来ますが、実は超対称性を保つ質量には仮想的な粒子の生成や消滅 (摂動効果) による補正が存在しません。これはそもそも標準模型の拡張として超対称性理論を考える理由です。これにより量子補正に抗してヒッグス粒子を超弦理論の基本質量と比べて自然に軽く保つことが出来ます。超対称性理論ではヒッグス粒子やクォークやレプトンと対になる超対称性粒子の質量は主に超対称性の破れにより生じていると考えられており、そうした質量には上で説明したような補正が存在します。しかしこれでは超対称性の破れの大きさをはるかに超える重い粒子の質量の起源を説明することは出来ません。. 1956年、中国の物理学者ヤンとリーがK中間子のP対称性の破れを予言した。P対称性の破れとは、粒子を空間反転(P変換)させた時、反転前後で同じ物理法則が成り立たないことをいう。同年、中国の物理学者ウーがK中間子のP対称性の破れを観測した。 1964年、アメリカの物理学者フィッチとクローニンが、K中間子のCP対称性の破れを観測した。CP対称性の破れとは、粒子の電荷(C)と空間(P)を反転(CP変換)させた反粒子の世界で、粒子の世界と同じ物理法則が成り立たないことをいう。 1957年ヤンとリーがパリティ(P)についての研究で、1980年フィッチとクローニンがK中間子崩壊におけるCP対称性の破れの発見でノーベル賞を受賞した。. 宇宙誕生初期は、物質と反物質が同数存在していたとされる。しかし、現在の宇宙はほとんど物質で構成されている。それでは、いつどのように物質と反物質に偏りが生じたのか。これをバリオン数生成問題(バリオジェネシス)という。 バリオン数とはクォークを1/3、反クォークを-1/3と数える量のこと。つまり、宇宙誕生初期のバリオン数はゼロとなる。1967年、ロシアの物理学者サハロフが、物質優勢宇宙となるために必要な条件をまとめた(サハロフの3条件)。 クォークと反クォークの量に偏りが生じる必要がある。クォークと反クォークが対生成と対消滅を繰り返しバリオン数が保存される(変わらない)なら、物質優勢宇宙は生まれない。 粒子と反粒子の振る舞いが互いに異なる必要がある。粒子と反粒子が同じ物理法則に従うなら互いの量は偏らず、物質優勢宇宙は生まれない。 反応が一方向の必要がある。平衡状態ではバリオン数が増える反応と減る反応が同じだけ起こるため、物質優勢宇宙は生まれない。. ところが、超対称性理論によれば、これら2種類の粒子群は、より根源的な粒子から枝分かれしたと考えられる。 このことはすなわち、物質と力というまったく異なる概念が統一的に理解できることを意味する。. 素粒子“elementary particle” とはなんでしょうか。物質をどんどん細かくしてゆくと、原子や分子に行き着きます。原子はプラスの電荷を持った原子核の周りにマイナスの電荷を持った電子が電気力で束縛されたものです。原子核は陽子と中性子が集まった塊です。さらに陽子や中性子はクォーク“quark” と呼ばれる 2 種類の素粒子が「強い力“strong interaction” 」と呼ばれる力で 3 個集まって出来ています (図1)。 電子には対となる粒子のニュートリノ“neutrino” が存在し、まとめてレプトン“lepton” と呼ばれます。クォークやレプトンはこれ以上分割できない基本的な粒子、素粒子だと考えられています。こうしたクォークとレプトンの組には物質を構成しているもの以外にも重さの異なるコピーが別に 2 組存在することも知られています。.

1973年、日本の物理学者小林誠と益川敏英が、当時3つしか発見されていなかったクオークが6つあればCP対称性の破れが説明できると発表した(小林益川理論)。その後、1994年までに予言した3つのクォークが発見された。 年、B中間子のCP対称性の破れが観測された。年小林と益川は、クォークが3世代以上ある事を予言するCP対称性の破れの起源の発見によってノーベル賞を受賞した。クォークは性質と質量の違いによって、6種類が3世代に分類される。 しかし、小林益川理論で求めた物質の数は実際の物質の数に10桁足りない。そのためCP対称性の破れは、小林益川理論が対象とするクォークだけでなく、レプトンでも起こると考えられ研究が進められている。. 一方で粒子の生成消滅は何もない真空の上で起こりますが、理論によってはこの真空が複数存在する場合があります。この真空は理論の抽象的な空間中でエネルギーの壁によって隔てられていますが、量子力学ではトンネル効果により壁をすり抜けて間を行き来する確率が存在します (図6)。この確率はエネルギー障壁の大きさに対して指数関数的に減少します。超対称性理論ではこうした真空間の遷移の量子効果で素粒子に超対称性を保つ質量が生じる場合があり、その場合の大きさは基本的な質量の大きさよりも遷移確率だけ小さな値となります (非摂動効果)。 エネルギー障壁の大きさは、丸まった 6 次元空間の大きさに依存して大きくなります。したがって質量は定数ではなく、6 次元空間の大きさに指数関数的に依存することになります。これにより超弦理論の基本的な質量より桁違いに小さな質量を自然に生み出すことができます。超対称標準模型に含まれない未発見の重い素粒子の質量がこうした効果で生じているとすると、モジュライ媒介では 6 次元空間の大きさに対する依存性を通じてさらに超対称性を破る質量が生じます。. See full list on sci.

例えば、標準模型では電子の数とミュー粒子の数はそれぞれ独立に保存しています。従ってミュー粒子 (μ) が電子 (e) と光子 (γ) に崩壊する様な現象は起こりません (図5, a)。 しかしこうした保存則は対となるニュートリノの質量によってごく僅かに破れていることが知られています。このニュートリノが持つ微小な質量を重い「右巻きニュートリノ“right-handed neutrino” 」によって説明するのがシーソー機構“seesaw mechanism” であり、そこでは右巻きニュートリノが保存則を破っている犯人です。超対称性理論ではこの右巻きニュートリノの影響がミュー粒子や電子と対になる超対称性粒子の質量に現れ (図5, 超 対称 性 粒子 b)、さらにその超対称性粒子による量子補正によりミュー粒子が電子と光子に崩壊する様な現象が起こると考えられています。現在そうした現象が世界中の様々な新しい実験で探索されようとしています。. 標準模型“Standard Model” はそうしたクォークやレプトンの振る舞いを精度良く予言できる理論です。万物の究極理論を追い求める研究者の努力の結果、50 年ほど前に完成しました。 超 対称 性 粒子 年には最後の未発見粒子、ヒッグス粒子“Higgs boson” が発見されています。しかし標準模型には理論として不自然なところがあり、また観測を基にした宇宙進化の研究が進んでくると、暗黒物質“dark matter” の存在など説明できない現象も明らかになってきました。多くの研究者がさらに基本的な理論が存在すると予測し、様々な提案がなされています。その中でも有力な候補が超対称性理論“supersymmetric theory” です。超対称性理論は標準模型のすべての素粒子に対となる素粒子を予言し、そこには暗黒物質の候補も含まれます (図2)。現在そうした超対称性粒子の存在を確かめるために様々な実験が行われているところです。そのような探索で重要になるのが超対称性粒子の質量に関する予言です。. もし、超対称性粒子 (= susy ) が 通常の粒子ほどの軽さだとすると、それらは すでに 加速器で発見されているはずである。 そのため、物理学者達は 超対称性粒子は 通常の粒子に比べて 非常に 重い ( ~ 1000 GeV、陽子の約 1000 倍! 超対称性粒子について先日、某テレビ番組を見て、「超対称性粒子がダークマターの有力候補として考えられている」ということを知りました。 ふと思ったのですが、超対称性粒子はバラバラの状態で存在していると考えられているのでしょうか?それとも、クォークが組み合わさって陽子. 有望な理論である超対称性を入れた模型では,何種類かあ るヒッグス粒子のうちの1つは必ずz 0 と同程度かそれよ り軽く,したがって間違いなく発見されるものと期待され た.質量がゼロの可能性も含めて徹底探索し,超伝導加速. 超対称性理論の予言どうり軽いヒッグスが発見され、 ヒッグスセクターのノンミニマリティ(標準理論からのずれ)が確立されたとしても、 この理論を最終的に検証するためには, 超対称性粒子を発見しなければならない。.

物質の最小単位を素粒子という。以下3種に分類される。 基本相互作用を伝える素粒子のこと。電磁気力を伝える光子(フォトン)、弱い力を伝えるウィークボソン、強い力を伝えるグルーオンの3種と、未発見だが重力を伝える重力子(グラビトン)があるとされる。 物質に質量を与える素粒子のこと。 物質を形作る素粒子のこと。陽子や中性子等を構成するクォークと電子等のレプトンに分かれる。クォーク同士が強い力で結びついたものをハドロンという。ハドロンには、クォークと反クォークからなる中間子と、3つのクォークからなるバリオンがある。. 超対称性粒子の中で最も軽いものはLSP (Lightest Supersymmetric Particle) と呼ばれる。 英語 : R-parity の保存を仮定すればその粒子は崩壊しない安定粒子となるため、LSPが電気的に中性であれば ダークマター の候補となる。. 2-2 超対称性粒子 Spin 1/2 Spin 1/2 スピンが1/2ずれた超対称性粒子が対になっている 完全な対称性ではない。(実験で、ある程度より重いことが分かっている) 色を持った超対称性粒子は 1〜数TeVくらいの質量をもっている。.

3 超対称性が存在すると何が変わるか? 以下、超対称性のかわりにSUSY(=Super Symmetry) という言葉を採用する。 1. - goo国語辞書は30万2千件語以上を収録。政治・経済・医学・ITなど、最新用語の追加も定期的に行っています。. 超対称性は 破れてなければならず、超対称性粒子の ラグランジアンの 質量項は、 (Eq. 超対称性粒子の中で最も軽いものはLSP (Lightest Supersymmetric Particle) と呼ばれる。 英語 : R-parity 超 対称 性 粒子 の保存を仮定すればその粒子は崩壊しない安定粒子となるため、LSPが電気的に中性であれば ダークマター の候補となる。.

従来、超対称標準模型の粒子よりも重くて未発見の新しい粒子を理論に導入してその量子補正を考える場合、新しい重い粒子の質量は勝手に選べる定数だと考えられてきました。しかし超弦理論では質量の次元を持つ定数は超弦の張力を決めるパラメータ一つしかありません。その値はヒッグス粒子の質量の 1016倍と巨大であり、この基本的な質量と比較して桁違いに軽い質量を理論に持ち込もうとすると工夫が必要です。そうした工夫の一つが非摂動効果です。. 1928年、イギリスの物理学者ディラックが、特殊相対性理論と量子力学を結び付けるディラック方程式を発表し、電子の反粒子(陽電子)の存在を予言した。1932年、アメリカの物理学者アンダーソンが陽電子を発見した。 1933年ディラックが原子理論における新しい理論形式の発見で、1936年アンダーソンが陽電子の発見でノーベル賞を受賞した。. ミオンを入れ換えるような変換に関する対称性のことで、表にはn= 1 やn= 2 と書か れていますが、これは超対称変換の数を表しています。表1 を見てすぐに分かることは、 どれも時空の次元が10次元であり、超対称性があることです。これらは弦理論の驚くべき. 超対称性粒子とは、超対称変換をしたときに互いに移りあう粒子のことです。 超対称変換の特徴としては、ボゾンとフェルミオンを入れ替えると言う性質があります。 例えばグラビトンはボゾンですが、グラヴィティーノはフェルミオンです。. 超対称性粒子で始まる言葉の人名事典の検索結果。 - 80万項目以上収録、例文・コロケーションが豊富な無料英和和英辞典。. 超対称粒子の質量は「超対称性の破れ」によって生じる。 研究グループは量子重力理論の候補である超弦理論が示唆する「モジュライ媒介」と呼ばれる超対称性の破れを詳しく調べた。そして超対称粒子の質量にこれまで存在すると考えられていた,重い素.

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