しかし虚数を含んだ複素数であれば、 u → d、 u → s、u → b >> http://hdl.handle.net/2433/66179 鏡の中と外で物理法則が変わってしまう・・・こんなことは、日常の世界では見たことがありません。 この［図２］はいったい何を表しているのだろうか？ なお、小林、益川と同時にノーベル物理学賞を受賞した南部陽一郎の研究は、二人の研究とはまた異なったものです。 南部が提唱したのはヒッグス粒子に関係する法則であり、小林・益川理論よりもだいぶ基礎的な研究であるらしいです。 「複素数の波」って何だ？ 反対の粒子まで数えれば、１２種類の反粒子を合わせて、計２４種類の物質粒子があることになります。 その当時知られていたクォークはアップ、ダウン、ストレンジの３種類だけだったのです。 https://anystat.net/, gmaj7dmaj7gmaj7dmaj7さんは、はてなブログを使っています。あなたもはてなブログをはじめてみませんか？, Powered by Hatena Blog ノーベル賞理論とその背景を、一般の人向けに解説するという企画です。 で、この行列に書かれた確率の数字が、全部実数であったなら、CP対称性の破れは起こらない。 の全部で４通りになります。 これが小林・益川理論の主張です。, どうして４種類じゃダメで、６種類ならＯＫなのか。 とにかく、入れ替えると結果が変わってくるような、珍しい現象が実際に起こっていたのです。 ということが書かれています。 >> http://www.kek.jp/newskek/2003/mayjun/km.html | たとえばクォークの生成、消滅といった変化を複素数（のハミルトニアン）で記述すると、 なので、小林・益川理論とは、クォークの世界でのメンデレーフ周期表みたいなものなのだと思います。 さらに、前に紹介したb中間子でのcp対称性の破れも、小林・益川理論から予想されていた現象です。 小林・益川理論は現在の素粒子物理の基礎となりました。 【標準理論、今後の発展】 現在、素粒子の世界を説明する理論が標準理論です。 偉い先生の姿を拝んでこようという野次馬根性で見に行ったのですが、 クォークの世界では、小林・益川理論の後に、予言された空席が次々と埋まっていったわけです。 標準理論によると、物質粒子はクォークとレプトン、それぞれ第１世代から第３世代までに分類されていて、 先の［図１］の下に書いてある、［図２］カビボ角というのが、その実質的な１個のパラメーターを表しています。 これは「標準理論」と呼ばれている枠組みで、万物の構成要素を一覧表にまとめたものです。 以下統計サイト作りに熱中しているためブログは休止中 この「cp対称性の破れ」を弱い相互作用のくりこみ可能な理論の枠組みの中で研究すると4種類のクォークでは足りず，新しい場（6種類のクォーク）が必要になると結論付けたのが小林先生と益川先生の論文です。 たとえば電子の反粒子は陽電子で、電子はマイナス電荷ですが、陽電子はプラスの電荷を持っています。 ま、そんなもんだと思ってください。 at CL > 0.95) < 0 1 sol. u → d、 u → s クォークの世界では、小林・益川理論の後に、予言された空席が次々と埋まっていったわけです。 なので、小林・益川理論とは、クォークの世界でのメンデレーフ周期表みたいなものなのだと思います。 そう思えば、ノーベル賞に値するのは当然かと。 電弱相互作用は、u(1)×su(2)l 対称性、qcd はsu(3)対称性に従うゲージ理論である。 3. 小林・益川理論の証明 陰の主役Bファクトリーの腕力/立花 隆（自然科学・環境） - ノーベル賞はこんなにわかりやすくスリリング！ ノーベル物理学賞受賞の「小林・益川理論」と、それを証明した日本の高エネルギー加速器研究機構の「...紙の本の購入はhontoで。 現象そのものは複素数の世界で起こっている・・・そう考えると、とても都合がいいんです。 クォークが変化するときの確率（の基底）をベクトルで表したとき、そのベクトルの変化を角度と呼んでいるみたいです。 この世にあるほとんどの現象は、反粒子ｘ鏡像反転しても、元と同じように成り立ちます。 みたいなことが書かれています。 振幅の２乗が、粒子の存在確率になります。 なので、差し引く「隠しパラメーター」は４個ではなくて、３個なんです。 世界を変えた一つの論文 2003.6.12 ～ 小林・益川理論 ～ KEKで進められているBelleグループの「CP対称性の破れ」を探る実験についてはこれまでにも何度かご紹介しまし … 図の右側に書いてある「ゲージ粒子」というのは、物質粒子の間に力を伝える粒子の一群です。 自然界で起こるさまざまな現象から法則を見出し説明しようとする物理学。力学、電磁気学、量子力学、統計力学、熱力学などの分野がありますが、その中で、歴史的発見だったといわれる法則や理論について3つ選んだので紹介いたします。 波というのは、振幅（高さ）と位相（タイミング）を持つものです。 複素数である位相パラメーターは、消えることなしに、最後まで残る。 素粒子がぶつかったときの角度かな？ 私もよくわかってません。 それより前のほとんどの内容は、２ｘ２行列を子細に調べたら、CP対称性の破れなんて起こりっこないよ、 当時はまだクォークの存在すら確かなものではありませんでした。 その根拠は、素粒子同士の「弱い力」による相互作用にあります。 * 世界を変えた一つの論文 〜 小林・益川理論 〜 c → d、 c → s、c → b その直前の５ページ後半には、もう１つの可能性として、強い相互作用のスカラー場？！ 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 … クォークが６種類だったら、上の段から下の段へのクォークの変化は この６ページに、深淵な内容が凝縮されているわけです。 ・・・なんて、私も最初は思ったのですが、これって実際に目に見える世界の角度のことではないんです。 ワインバーグ・サラム理論は、ウィークボゾンの質量を予言しました。スゴイことなのですが、なぜか、個人的には、なぜか、あまり感動？感激？しなかったです。素粒子論や原子核物理で一番感動する理論は、なんでしょうか？素粒子の世代数 現在，小林・益川理論は，南部の示したゲージ対称性の自発的破れのメカニズムときわめて整合性がとれた形で，素粒子理論の骨格をなしている。自然のもつ対称性には深淵な意味がある。が，対称性の破れには，さらに深淵で根源的な意味があるのである。 「もともとの実数＝反粒子へ入れ替えたときの実数」になっています。 三角形の作り方 2005.10.06 ～ Belle実験とユニタリティ三角形 ～ 三角形で測る物質と反物質の性質の違い 以前にもお話ししましたように、Belle（ベル）実験では「CP対称性の破れ」と呼ばれている物質と反物質の物理法則の違いを測定してきました。 標準理論の成功(電弱相互作用) 弱ゲージボソンW とクォークの相互作用が小林・益川理論の予言と一致 ユニタリティー三角形 3 f 3 f 2 f 2 f Dmd eK eK Dmd & Dms Vub 1 sin 2f (excl. たくさん数え上げれば傾向が見えてくるのだけれど、 実質的に１個だけのパラメーターが実数なので、２ｘ２行列の場合、CP対称性の破れが生じることはありません。, * クォークが３種類の３ｘ３行列の場合： 中にいる我々は変化に気付かないでしょう。 Amazonで広瀬 立成の燃えつきた反宇宙 (図解雑学)。アマゾンならポイント還元本が多数。広瀬 立成作品ほか、お急ぎ便対象商品は当日お届けも可能。また燃えつきた反宇宙 (図解雑学)もアマゾン配送商品なら通常配送無料。 １個だけのクォークはこれまで見つかったことがありません。）, これより少し以前に(1964年)、「CP対称性の破れ」という現象が実験で見つかっていました。 サイト 小林-益川論文 世界を変えた一つの論文〜 小林・益川理論 〜 - 小林と益川の1973年の. ２ｘ２の行列、あるいは３ｘ３の行列に書いたものを「小林・益川行列」と言います。 ブログを報告する. * 特別企画 小林・益川論文を読む！ −その１（以下続くのか？） 益川塾サイエンスカフェの開催は、塾生からの提案があり開催にいたったもので、第1回目となる今回は、塾頭の益川敏英教授が2008年にノーベル物理学賞を受賞した「小林・益川理論」について杉山弘晃博士研究員が、物理を勉強していなくても理解できる … 位相は全部で４つあるのですが、そもそも位相とはタイミングの前後関係のことなのですから、 ここで話題に挙がっているクォーク、u, d, c, s といった粒子も「複素数の波」であると考えられています。 ［図１］で第３世代と書かれているところまで含めた計６種類のクォークがあれば、「CP対称性の破れ」の説明が付く。 自由に動かせるパラメーターは９つありますが、位相という「隠しパラメーター」を差し引くと、 この中で、「クォーク６種類」の予言が書かれているのは、最後の１ページのみ。 >> http://d.hatena.ne.jp/kazu_FGF/20081024 小林・益川理論 ノーベル物理学賞を受賞した小林さん、益川さん、南部さんの3人について報道は、その内容にはほとんど触れずに、益川さんの英語が苦手な話やあちらでの土産品の話など本質に触れるものはなかった。 または、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。現在の宇宙がほとんど反物質のない物質優勢宇宙になった理由を説明するために必要な条件の1つ。, 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。, 粒子には電荷が反対の反粒子が必ず存在する。反粒子が粒子に遭遇すると、互いに衝突し消える(対消滅)。この時すべての質量がエネルギーに変わる。また、高いエネルギーがあると粒子と反粒子がペアで生まれる(対生成)。, 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。, 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。, 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。, 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。, 2001年、B中間子のCP対称性の破れが観測された。2008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。, 学んだ知識のまとめ でも、量子力学の世界は、実数ではなくて複素数で成り立っています。 日本物理学会名古屋支部 公開講演会「物理学とは何だろうか」シリーズ 現代社会に深く関わり合っている物理学について、その最先端の研究現場の状況を高校生や一般市民に分かりやすく解説する。 仮にクォークが４種類あったとしても、それだけでは「CP対称性の破れ」という現象はどうしても説明が付かない。 私たちが実質的に動かせる（観測できる）パラメーターは１つだけになってしまいます。 * クォークが４種類の２ｘ２行列の場合： 合計１２種類の粒子から成り立っています。 自由に動かせるパラメーターは４つありますが、位相という「隠しパラメーター」があるおかげで、 ということがすぐにわかったのでしょうね。, 化学の世界では、メンデレーフが周期表を作ったところ、その空席の元素が次々に埋まってゆきました。 クォークは単独で捉えられない仮想的な粒子なので、 上記の４通りの変化の確率、あるいは９通りの変化の確率を、そのまま 中でも「弱い力」（Ｗボソンによる相互作用）によって、［図１］の上の段にあるクォークは下の段に変化します。 アップ=u、チャーム=c、トップ=t ダウン=d、ストレンジ=s、ボトム=b ３ｘ３の小林・益川行列は、虚数を含むことになるので、その影響でCP対称性の破れが生じ得るのです。, オリジナル論文は、ここで入手することができます。 メンサ会員 ２ｘ２の小林・益川行列は、実質的には１個だけのパラメーターで記述できます。 「小林・益川理論とその検証」シンポジウムに行ってきました。 2000文字以内 t → d、 t → s、t → b う〜ん、自分でも何言ってるんだかわかんないですね。 >> http://belle.kek.jp/km-sympo/index.html 私たちが直接見ることができるのは実数の結果なのだけれど、 益川敏英さん（2008年） 小林誠さんと共同研究をした発見した「小林・益川理論」によってノーベル物理学賞を受賞しました。 愛知県出身。名古屋大学で小林誠さんと出会い、 クオークの弱い相互作用に関する カビボ・小林・益川行列を導入しました。 例えば光子は電磁力を伝えるものです。, 小林・益川理論が登場する以前の70年代には、まだこの一覧表は未完成で、手探りの状態でした。 ブログを報告する, おととい[id:rikunora:20090226]、昨日に引き続き[id:rikunora:…, http://www.kek.jp/newskek/2003/mayjun/km.html. 見る人が見れば、２ｘ２行列ではまだ何かが足りない => その先に未知の新粒子がある！ 意味があるのはお互いの相対的な関係だけです。 反粒子への入れ替えは複素共役をとる（虚数部分のプラス、マイナスを反転させる）ことに相当します。 中日新聞 平成20年10月20日 朝刊11面より転載 … * CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction に分類される。mkm は小林・益川行列。 クォークは、qcd の下では3 色のカラーを持つ。 2. の全部で９通りです。 と略記します。 「もともとの複素数≠反粒子へ入れ替えたときの複素数」なので、 ある現象を反粒子に入れ替えて、鏡に映したように反転したら、元の現象と同じことになるか。 c → d、 c → s >> http://www.kek.jp/newskek/2003/mayjun/km.html ところが「Ｋ中間子の崩壊」という現象では、入れ替えを行うと、結果が元とは違ってきます。 小林-益川理論をやさしく語る「物質世界の起源」を収録。 『アインシュタインと21世紀の物理学』 日本物理学会／編 小林誠氏による「素粒子の標準模型を越えて」を収録。 『だれが量子場をみたか』 中村孔一・中村 徹・渡辺敬二／編 南部陽一郎大阪市立大学名誉教授のノーベル物理学賞受賞を記念し、授賞式の前日（平成20年12月9日(火) 18時30分～20時00分）に市民特別セミナーを開催しま … 極限の世界での不思議な現象、と言う他ないでしょう。, この「CP対称性の破れ」という現象を、クォークにあてはめてみたらどうなるか？ 私もよくわかってないので、知りたい人はがんばって上の本を解読してみてください。 複素数の位相は、直接目には見えないのですが、現象の裏に「隠しパラメーター」として存在しています。, 「小林・益川行列」に話を戻しましょう。 すごく骨のあるブログだ。ぜひ、続きを希望！, rikunoraさんは、はてなブログを使っています。あなたもはてなブログをはじめてみませんか？, Powered by Hatena Blog それを問題にしたのが、小林・益川理論なのです。 図には描かれていませんが、それぞれの粒子には、その反対の粒子があります。 ・・・よくわかんなくても、そんなもんだと思ってください。 “知の巨人”にかかれば、ノーベル賞はこんなにわかりやすく、こんなにスリリング。ノ… Pontaポイント使えます！ | 小林・益川理論の証明 陰の主役Bファクトリーの腕力 | 立花隆 | 発売国:日本 | 書籍 | 9784022505231 | HMV&BOOKS online 支払い方法､配送方法もいろいろ選べ､非常に便利です！ もしある日、宇宙全体の物質を全て反物質に入れ替えて、鏡に映したように反転させても、 当時、知られていた３種類のクォークの他に、［図１］のストレンジの隣の空席に、 『小林・益川理論の証明 陰の主役Bファクトリーの腕力』 立花隆著 朝日新聞出版 「知の巨人にかかれば、ノーベル賞はこんなにわかりやすく、こんなにスリリング!」 益川敏英先生（名古屋大学理学部卒、理学博士） 「小林・益川理論とCP対称性の破れの起源の発見による素粒子物理学への貢献」 ★ 2008年化学賞 下村脩先生（旧制長崎医科大学附属薬学専門部卒、理学博士） 小林誠（高エネルギー加速器研究機構原子核研究所元所長）と益川敏英（京都産業大学理学部教授、元京都大学基礎物理学研究所所長）によって1973年に発表された理論が認められ受賞しました。一般には「小林・益川理論」なんて呼ばれています。 実数だけでなく、虚数が含まれていたならば、CP対称性の破れが起こり得るのです？？！ もともとの数が実数であれば、複素共役は何の関係もないので、 考えられる可能性として、もっと多くの種類のクォーク、 以下、名前が長いので、 この特別企画は、素粒子論の背景まで含めて、いまのところ「その３」まで続いています。 素粒子はお互いに力を及ぼし合って、その姿を変化させます。 別の可能性というのも考えられたのでしょうか？ よくわかりません。 CとはCharge(電荷)のC、PとはParityのP。 大統一理論 (Grand Unified Theory, GUT) や、より野心的な、重力まで含めた全ての4つの力全ての統一理論である 超弦理論 ( Superstring Theory ) も議論されている。 小林・益川教授の業績： CP対称性の破れ 弱い相互作用の世界でのCP対称性の破れを実現 … 電弱相互作用は、ヒッグス場の自己相互作用により対称性が自発的に破れる。 実質的に残るのは３個の回転角パラメーターと、１個の位相パラメーターになります。 w/ cos 2f 未知の新粒子「チャーム」があるのではないかと予想されていました。 小林-益川理論の受賞はないと思います。 ちなみに超弦理論の南部博士は、結果的に 理論が不完全だったものの、現在の超弦理論 につながる偉大な業績をなしたということで、 以前のノーベル賞授賞式で特別コメントみたいなもの が発表されたそうです。 わかりすくおもしろい話で、聞きに行って良かったと思える企画でした。, 今日のお話をもとに、私の理解した小林・益川理論をまとめてみました。 確率的って何だ？ （回転角パラメーターとは、確率ベクトルの変化を表す量のことです） （クォークは必ず３個か２個で１セットになっています。 想像以上に短い、たった６ページ。 2018年のノーベル生理学・医学賞で本庶佑さんが受賞したのは記憶に新しいと思います。 日本人が活躍しているのを見ると少し嬉しいですよね！ ということで日本人で過去にノーベル賞を受賞した人をまとめてみようと思 そう思えば、ノーベル賞に値するのは当然かと。, このブログで、もっと詳しく論文の内容が書かれていました。 これらの変化は、全て「確率的に」起こります。 小林・益川の理論とは？ 無料講演会 定 員：先着150名（入場無料） 場 所：愛知県図書館 5階大会議室 わかりやすく解説する . Amazon.com で、立花隆 小林・益川理論の証明 陰の主役Bファクトリーの腕力 の役立つカスタマーレビューとレビュー評価をご覧ください。ユーザーの皆様からの正直で公平な製品レビューをお読みください。 に同賞を受賞した南部陽一郎、小林誠、益川 敏英の3氏とも関係が深く、近年はアインシュ タインから始まる宇宙論を著書やテレビなど でわかりやすく伝えています。果てしない宇 宙に迫る研究の魅力と新たな謎について、天 もしクォークが４種類だったら、上の段から下の段へのクォークの変化は 行く前にブルーバックスで予習しておいたのが役立ちました。, まず、以下のページにある［図１］を見てください。 具体的に１個１個の素粒子が、次に何になるのか正確に言い当てることができない・・・ 私はふつーの人なので、それなりのことしか書いてないですよ。 このあたりは、正攻法で数式を理解する以外に方法が無いみたいです。, 私たちの日常的な世界は、普通の感覚だと実数で成り立っています。 実のところ、今日聞いた話だけで全容を理解するのはとても無理で、 | その反対に、下の段にあるクォークは上の段に変化します。 粒子と反粒子では結果が変わってしまうのです。。。 どんな現象なのかは、簡単に説明できそうにありません・・・
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