高エネルギー実験とは？ 素粒子とは何か？ 素粒子 ＝ 物質を構成する“最小”の単位 クォーク レプトン 第3世代 ボトム ストレンジ トップ タウ 原子 陽子 +反粒子 窒素・酸素 電荷 : -e ミューオン 二酸化炭素 ミューオン ニュートリノ 質量 : me 水蒸気 ダウンクォーク 電子 etc･･･ 第1世代 電荷 : +e アップクォーク チャーム アップ ニュートリノ 第2世代 原子 ＝ 原子核 + 電子 ダウン 分子タウ 電子 陽子 アップクォーク 電子 ニュートリノ 陽電子 質量 : me 世界の根源に潜む、 『素粒子』と『相互作用』 強い力 弱い力 電磁気力 重力 物質を構成する最小要素・その間にはたらく相互作用を 表現する最小要素、その2つを理解できれば世界の全 ての仕組みがわかる！ 素粒子とは物質を構成する最小の粒子 そんな小さい素粒子を“見る”為にはどうしたら いい？どうやって物質の内部を覗けばいい？ エネルギーを上げる！ 高エネルギー物理 ・・・具体的にどうやって？ 粒子加速器を用いる 世界各地で新しい大強度の加速器が 建設中 高エネルギー実験は新たな領域に・・・ J-PARC @東海村 LHC @スイス 『粒子』 と 『反粒子』 この世界には通常の『粒子』と対を成す『反粒子』が存 在する。宇宙の創世初期には2つは同量存在していた。 この2つは対称であるはずなんじゃないのか？ 今現在、見ての通り『反粒子』は少ない。 ･･･なんで片方だけが生き残ったの？ CP対称性の破れ 粒子 反粒子 実はまったく対称ではなく、 わずかにその対称性は”破 れ”ている。この非対称性ゆ えに片方だけが生き残った。 『不確定性原理』に潜む高エネルギー Heisenbergの不確定性原理 量子論の領域では、エネルギーと時間 との両方を正確に決められなくなる。 ・ ΔE ~ h 時間が短い ほど･･･ 高いエネルギーが見えてくる！ 10-10以下という滅多に起こらない崩壊、『稀崩壊』の探 索という高エネルギーへのアプローチから、粒子・反粒 子対称性の破れの探求を行っている。 検出器 高エネルギー反応で出てきた粒子をつかまえ、その性 質を調べるための装置 実験目的に即した検出器を“手作りで”作成している 高エネルギー実験はここがおもしろい！ この世界が一体何から構成されているのか？も のの根源には何があるのか？という人類の昔か らの純粋な疑問に答えられる 実験で証明されたものは疑いようがない！ まだまだわかっていないことはいっぱいあります。私達 と一緒にこの世界の謎を（紙と鉛筆ではなく）自分達の 手で解明しましょう！
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