陽子の中の反物質が持つ大きな非対称性の発見

東京工業大学理学院物理学系の中野健一助教、柴田利明名誉教授（日本大学特任教授）、山形大学 学術研究院の宮地義之教授、理化学研究所仁科加速器科学研究センターの後藤雄二先任研究員、高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研 究所の澤田真也教授らは、陽子の内部において、反クォークの運動量が大きい領域でそのフレーバー対称性が大きく破れていることを、陽子ビーム実験によって明らかにしました。

陽子はあらゆる物質を形作る基本粒子の一つですが、その内部はクォーク・反クォーク・グルーオンという素粒子（＝パートン）の複合体になっています。陽子の質量・半径・スピンなどの基本的な性質は測定によって知られていますが、そうした性質がパートンからどのように生じているかは未解明です。本研究では、米国フェルミ国立加速器研究所（FNAL）での日本・アメリカ合衆国・台湾の研究チームによる国際共同実験（SeaQuest実験）によって陽子の中の反クォークのフレーバー対称性を検証しました。その結果、反クォークの運動量が大きい領域では、反ダウンクォークが反アップクォークより50%も多く存在し、フレーバー対称性が破れていることを突き止めした。この結果は、陽子の中に、フレーバー対称性を大きく破るこれまでに明らかになっていない何らかの仕組みがあることの証拠です。

詳細は東京工業大学のホームページをご覧ください。

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理化学研究所 広報室 報道担当
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