いよいよ韓国消滅へカウントダウン！

投稿者：チー

スウェーデン王立科学アカデミーは７日、０８年のノーベル物理学賞を、南部陽一郎・米シカゴ大名誉教授（８７）と、京都産業大理学部の益川敏英教授（６８）、高エネルギー加速器研究機構（高エネ研）の小林誠名誉教授（６４）に授与すると発表した。

　 南部氏は極めて小さい素粒子の世界で、対称性が自然に失われることがあるとする「対称性の自発的破れ」の理論を提唱した。小林、益川両氏は物質を構成する基本粒子「クオーク」が６種類あれば、「対称性の自発的破れ」が説明できることを示した。９５年に６番目のクオーク「トップクオーク」が発見され、この小林、益川氏の理論が実証された。現在の素粒子物理学の基本となる「標準理論」に大きく貢献したことが認められた。


小林・益川理論
28才と33才のときの論文が世界を変えた＾＾

・・＞CP対称性の破れの謎

1964年、「奇妙な」粒子の一つである中性Ｋ中間子（ダウンクォークとストレンジ反クォークの束縛状態）の崩壊が、わずかにCP保存則を破っていることが発見され、大きな驚きを与えました。CP保存則というのは、粒子と反粒子を入れ替えた世界（荷電反転）の物理法則は、ちょうど我々の世界を鏡で見た時（空間反転）と同じになっているはず、という、素粒子理論の対称性です。当時はその対称性の破れを自然に説明できる理論などなかったのです。

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。

「三つのクォーク」の時代に「クォークは六つ」を予言

当時はまだ第２世代のもう一つのクォークであるチャーム（c）クォークも見つかっていないときでしたから、小林・益川理論の予言は驚くべきものでした。しかし、1974年にはチャームクォークが、1977年にはボトム（b）クォークが見つかり、最後まで残ったトップ（t）クォークも1995年に発見されて、３世代の素粒子模型は確立されました。

小林・益川理論のもう一つの重要な予言であるCP対称性の破れを調べるために、KEKでは非対称Ｂファクトリー加速器（KEKB）を建設してＢ中間子（ダウンクォークとボトム反クォークの束縛状態）の崩壊でCP対称性の破れの大きさを測定する実験を行ってきました。その結果、CP対称性の破れは小林・益川理論が予言するものとぴったりと一致することがわかり、2001年にその正しさが証明されたのです。KEKでは、小林・益川理論の検証に成功した後も、さらなる精密検証と標準理論を越える物理現象の探索に向けて実験を続けています。

アメリカのスタンフォード線形加速器センター（SLAC）には高エネルギー物理学分野の論文を集計するデータベースがあります。小林・益川両氏の論文は今から30年前に書かれたものですが、このデータベースによる集計が始まって以来、単独の論文としては歴代二位の引用数を誇る、有名な論文となっています。

http://www.kek.jp/newskek/2003/mayjun/km.html

理論の正しさが証明された2001年に受賞すべきでしたわね、本当は＾＾