高エネルギーハドロン物理学研究室

高エネルギー
ハドロン物理学
研究室
（平野研究室）
現在のメンバー
• 平野哲文（講師、2006年10月着任）
• 門内晶彦（Ｍ２）、広野雄士（Ｍ１）
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はじめに（その１）
我々の物質は
何からできているか？
実験的に見つかっているのは
クォーク, レプトン＋ゲージ粒子
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はじめに（その２）
最小構成要素（クォーク）が
あらわな自由度として
振舞う多体系の意味での物質は？
カラー自由度を
持った粒子が
ハドロン内に
閉じ込められる
クォーク
グルーオン
プラズマ
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はじめに（その３）
主人公たち
物質粒子：クォーク
ゲージ粒子：グルーオン
脇固め
ハドロン（クォークの閉じ込め）
主人公たちのルール
支配する力学：量子色力学
(QuantumChromo Dynamics,QCD)
主人公の振る舞い
物質形態：クォーク・グルーオン・プラズマ
(Quark Gluon Plasma,QGP)
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ＱＣＤの二つの顔
クォーク・反クォーク間
の閉じ込めポテンシャル
真空中でのクォークの閉じ込め
QCD結合定数の
エネルギー依存性
ＱＣＤの漸近的自由性
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Ｑuark Ｇluon Ｐlasmaのレシピ
ハドロンの集まりに
1.圧力を加える密度スケールの上昇
2.熱を加える温度スケールの上昇
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宇宙とともに進化する物質
宇宙の始まりは
熱かった
QGPの研究
初期宇宙の理解
物質の起源の理解
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リトルバン（高エネルギー重イオン衝突）
Relativistic Heavy Ion Collider(2000-)
RHIC as a time machine!
核子当たり100 GeV
金(197×100)と金(197×100)の衝突
現在のエネルギーフロンティア
もうすぐＬＨＣも稼動
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衝突の様相（測定されたハドロン）
正面
横
粒子の多重発生反応
原子核の衝突エネルギー
大量のエントロピー生成
熱エネルギー
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ＱＧＰ物理の魅力
• 電磁気力(QED)ではなく強い力(QCD)が基
礎理論となる物質
• 高温・高エネルギー密度物質のフロン
ティア
最高温度（数兆度）、最高エネルギー密度
を持つ究極の物質を目指して
• 重イオン加速器によるQGPの再現
ビッグバン直後の原始宇宙を実験室で再現
QCD物質が実験的に理解することができる！
ＬＨＣ加速器も動き出す良い時代
• 宇宙と共に進化してきた我々の物質の起
源を理解
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主な研究課題
クォークとグルーオンの熱力学・（非平衡）統計力学・流体力学
1.
2.
3.
4.
流体数値シミュレーションに基づくＱＧＰ輸送と状態方程式の研究
ハドロンガスの運動学的記述と輸送現象の研究
高エネルギージェットをプローブとしたＱＧＰの研究
高エネルギーハドロンの普遍的な姿としてのカラーグラス凝縮の研究
ＱＧＰの流体力学的時空発展の例
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理論演習（ゼミナール形式）
• 原子核理論グループ合同
– 大塚研究室、初田研究室、平野研究室
• 昨年度は
– 夏学期：
• SUBATOMIC PHYSICS (World Scientific)
E.M.Henley and A. Garcia
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理論演習（ゼミナール形式）
• 原子核理論グループ合同
– 大塚研究室、初田研究室、平野研究室
• 昨年度は
– 冬学期：
• Nobel Lectures
–
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–
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ゼミに加えて、個
別
にもできるだけ対
応します！
Yukawa paper
Quantum optics
Deep inelastic scattering
Discovery of position
Energy production in Stars
Parity violation
Shell structure of nuclei
Non-equilibrium thermodynamics
…
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より詳しく知りたい方は
高エネルギーハドロン物理学研究室
場所
理学部１号館９階９０６室（居室）
９１０，９２２室（院生部屋）
問い合わせ先
hirano_at_phys.s.u-tokyo.ac.jp
研究室ホームページ
http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/
qgphydro/
高エネルギーハドロン物理学
検索
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