《最新／クォークの世界》・・・（４） Ｔｗｉｔｔｅｒ （ １～９９／完）
エキゾチック新粒子とは？ 
| Community Space ／ボスの展望台／ボスのＴｗｉｔｔｅｒ／物理学／２種類のクォークの海 |
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《最新／クォークの世界》・・・（４） Ｔｗｉｔｔｅｒ （ １～９９／完） |
| トップページ／Ｎｅｗ Ｐａｇｅ Ｗａｖｅ／Ｈｏｔ Ｓｐｏｔ／Ｍｅｎｕ／最新のアップロード／ 担当： ボス＝ 岡田 健吉 |
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２０１５年１０月～ ２０１６年１月 |
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| １０月２９日 |
《 最新／クォークの世界・４
》・・・（２５０）
特集／クォークの世界 『エキゾチックな新粒子』 中島林彦 （ 編集部 ） 協力: 堺井義秀 ( 高エネルギー加速器研究機構 )
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５１）
「高杉・塾長…」支折が言った。「エキゾチック新粒子／＜エキゾチック・ハドロン＞とい うのは…＜テトラ（４を意味するギリシア語）・クォーク・ハドロン＞や＜ペンタ（５を意味するギリシ ア語）・クォーク・ハドロン＞などの事ですよね？」 「そうです、」高杉が言った。「通常の物質（／クォーク・反クォークの２個で形成される中間子／メソンと・・・ クォーク３個で形成される陽子・中性子のバリオン）とはタイプの異なる、粒子の候補（／クォークが４個や５ 個からなる複合粒子／ハドロン）です…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５２）
「エキゾチックの意味は…」支折が言った。「異国風、という様な意味でしたね？」 「そうです… ＳＥＲＮ（／欧州原子核研究機構）のＬＨＣ（／Large Hadron Collider／大型ハドロン衝突型加速器）や、ＫＥＫ （／高エネルギー加速器研究機構）のＫＥＫＢ（／KEKB加速器／Bファクトリ）などでは…【標準モデル】で は説明できない、未知の現象を探索していますが…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５３）
…これらエキゾチック新粒子の探索も本格化しつつあります。こっちの方は理論的枠外 で、物質世界の多様性という、＜博物学的興味・・・から探索＞が進められています」 「でも…」支折が言った。「そこに存在するなら、理論に組み込まれますよね？」 「いずれそうなりますが、まずは、データの蓄積です…」
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| １１月 ４日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５４）
「そういう事です…」高杉が言った。「エキゾチック粒子の全容が見えてくれば、新たな 法則性や秩序が見えて来ます」 「はい…」支折が言った。「ええと、少しまとめます。簡単に言うと…物質粒子／ハドロ ンは…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５５）
…クォークと、その反粒子の反クォークから、なっているのですね？」 「まあ、そうです…」高杉が言った。「加速器実験で、様々な物質粒子が発見さていま すが…それらは、クォーク・反クォークのペアからなる＜中間子／メソン＞と…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５６）
…３つのクォークからなる＜陽子・中間子／バリオン＞…そして、その反粒子の＜反 バリオン＞です。 ところが最近…クォーク・反クォークの総数が４個や５個からなる、＜エキゾチック・ハ ドロン＞の候補が、続々と見つかって来ています」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５７）
「はい…」支折がうなづいた。「これは、どういう事なのでしょうか？」 「一口で言えば…」高杉が言った。「この物質世界というのは、これまでの理論的予測 を超えて…＜はるかに・・・多様性に富んでいる！＞…という、可能性があります、」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５８）
「うーん…」支折が言った。「益々、複雑化すると…」 「うーむ…」高杉が、微笑してうなづいた。「そういう事ですねえ。その方が面白いでしょ う… これは日本がリードして来たのですが、欧米でも本格化しつつあます。そして、アジア では、いよいよ中国が台頭してくる様ですねえ、」 「はい！」支折が、コクリとうなづいた。
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| １１月 ５日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２５９）
「さて…」高杉が言った。「第２次世界大戦後、各地の加速器実験で… １４０種類以上の＜バリオン（／陽子・中性子・・・他に、ラムダ粒子、シグマ粒子、グザイ粒子、オメガ粒子 などがあり、これらは第２世代のストレンジ・クォークを含みます。）・反バリオン（反陽子・反中性子・・・中性子と 反中性子は磁気モーメントの符号で区別されます。反中性子は、質量は中性子と同じであり、電荷も中性子と同じゼロ ですが、バリオン数は中性子の＋１に対して－１を取ります。 これは、中性子がクォークから出来ているのに対して、反 中性子は反クォークから出来ているためです。）＞… １８０種類以上の＜中間子（メソン）＞が発見されています。これらのバリオン・反バリオ ン・中間子を合わせて＜ハドロン＞と総称します」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６０）
「うーん…」支折が言った。「そんなに多いんですか？」 「まあ… ほとんどは現在の低エネルギー宇宙では不安定で、実験後、直ぐに崩壊してしまいま す。現在の宇宙で安定なのは、＜バリオンの中で・・・最も軽い・・・陽子・中性子＞ だけです」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６１）
「それから…」高杉が言った。「＜飛び抜けて軽い・・・パイ中間子＞だけは…核子ど うしを結びつける粒子として、原子核内部で、頻繁に出現している様です…」 「あ…」支折が言った。「湯川秀樹・博士の、【中間子論】のパイ中間子ですね？」 「そうです！」高杉が、大きくうなづいた。
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| １１月１０日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６２）
「＜ハドロン＞（／バリオン・反バリオンは１４０種類以上、中間子は１８０種類以上）の…」高杉が言った。 「種類の違いは、１つには構成するクォークの種類の違いによります。クォークには、物 理特性が同じで、質量だけが違う、３つのペアが存在します」 「あ、世代ですね、」支折が言った。「あの…３世代ある？」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６３）
「そうです…」高杉が言った。「最も軽い、第１世代ペアのアップ・ダウン…第２世代の チャーム・ストレンジ…第３世代のトップ・ボトムですね。 そして…安定な、核子／陽子・中間子とパイ中間子は…第１世代のクォークと反クォ ークだけから、なるわけです…」 「はい、」支折が、うなづいた。
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| １１月１２日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６４）
「前にも触れましたが…」高杉が言った。「第２世代のストレンジを含む粒子も、時折、 自然界に出現します。しかし…第２世代でもストレンジの１０倍以上の質量のチャーム や、第３世代を含む粒子は、観測は難しい様です」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６５）
「また、」高杉が言った。「同じクォークの組合せでも、クォークのもつスピンの合算値な どが違っていれば、粒子の特性が違い、質量も異なるので、別種のハドロンになります …」 「うーん…」支折が、うなづいた。
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６６）
「例えば…」高杉が言った。「＜電荷０の・・・デルタ粒子＞は… 中性子と同じクォークの組み合わせですが…スピンは３／２で、中性子の１／２とは異 なり…質量も中性子よりは大きくなります。 このデルタ粒子は、核子とパイ中間子に崩壊します…」 （／★ デルタ粒子のファミリーは・・・ 電荷が異なる４つの粒子で構成される。これらは、デルタ粒子を構成するアップクォークとダウンクォークの電荷を足し合 わせた値になる。また電荷が反対の、アンチクォークから構成される４種類の反粒子も存在する。）
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| １１月１３日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６７）
「もう１つ…」高杉が言った。「＜ハドロン＞が多様性をもつ要因は、クォークなどの運 動エネルギーです。ハドロン内で、クォークや反クォークは振動運動や回転運動をして いて、激しくなれば運動エネルギーが増加します」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６８）
「はい…」支折が言った。「励起（れいき）状態ですね。すると、どうなるのかしら？」 「エネルギーと質量は等価です…」高杉が言った。「ハドロン内部でクォークなどが、激 しく運動している場合は、質量の大きいハドロンとして認識されます…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２６９）
「そうかあ…」支折が言った。「その質量の違いからも、多様なハドロンになるわけね… それと、クォークの物理特性や、第２世代の質量の小さい、ストレンジクォークなども絡 （から）むわけよね？」 「まあ…全てではないですが、そういう事です」
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| １１月２４日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７０）
「さて…」高杉が言った。「量子色力学／ＱＣＤが、ハドロンを構成するクォーク・反クォ ークの総数に、枠をはめています。新たなハドロン候補が、見つかって来ているわけ ですが…理論的には、バリオンや中間子の様に…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７１）
…３～２個の縛りは無く…４個以上のクォークからなる複合粒子というものを…否定し てはいないのです」 「うーん…はい…」支折が、うなづいた。「それは、理論的には、どの様に説明されてい るのでしょうか？」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７２）
「くり返しになりますが…」高杉が言った。「＜強い力＞というのは… クォークと反クォークが、それぞれ１個づつ持っている…＜色荷＞と＜反色荷＞によ って生じます」 「もちろん…」支折が言った。「ＱＣＤによれば…ですね？」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７３）
「そうです…」高杉が、うなづいた。「色荷は…３原色になぞらえた、赤・緑・青の３種類。 反色荷は…３原色の補色になぞらえた、反赤／（シアン）・反緑／（マゼンタ）・反青／ （黄色）の３種類…になります」 「はい…」支折が言った。
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| １１月２５日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７４）
「量子色力学／ＱＣＤによれば…」高杉が言った。「＜強い力＞は…色荷や反色荷を 合わせて＜無職／白色＞になる様に、クォークや反クォークを結びつけます。 ＜無色／白色＞になるのは…３種類の色荷を合わせたバリオン（／陽子、中性子）…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７５）
…または、３種類の反色荷を合わせた反バリオン（／反陽子、反中性子）…そして、ある色荷 とその反色荷を合わせた、中間子（メソン／パイ中間子など・・・）になるわけです」 「はい、」支折が、うなづいた。「存在するのは…＜バリオン＞、＜反バリオン＞、そし て、＜中間子＞ですよね？」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７６）
「そう…」高杉が言った。「ただし…＜無色と・・・無色＞を合わせても…＜無色＞にな るわけです。 例えば…色荷・反色荷の組み合わせを２組み持った…複合粒子／ハドロンも、理論上 は可能／無理がない…のです」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７７）
「うーん…」支折が言った。「それが、クォーク２個と反クォーク２個からなる、＜テトラク ォーク＞いうわけですね？」 「そうです、」高杉が言った。「無色の、中間子が２個くっついた様な形ですが、１個の複 合粒子になります。他にもありますね…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７８）
…無色の中間子と、無色のバリオンの組合わせです。そして、反バリオンの組合わせ もそうです。こっちの方は、合計５個のクォークからなります…」 「うーん…」支折が言った。「５個ですか、複雑そうですね…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２７９）
「まあ…」高杉が言った。「これは… クォーク４個・反クォーク１個と、クォーク１個・反クォーク４個の…型があると言います」 「うーん…」支折が、頭を傾げた。「クォーク４個からなる、＜テトラ（／ギリシャ語で、４ ）クォ ーク＞と、クォーク５個からなる＜ペンタ（／ギリシャ語で、５ ）クォーク＞ですね…」
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| １１月２６日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８０）
「さらに…」高杉が言った。「３種類の色荷を、２組合わせても無色になります」 「それも、無色と無色を合わせるのかあ…」 「そうですが…この場合はクォークが６個からなる複合粒子になり、＜ダイバリオン＞ と呼ばれます」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８１）
「＜ダイバリオン＞ですか？」支折が言った。 「そうです。ダイは２重を意味します」 「うーん…バリオンが２個分だから、２重か…」 「これらはいずれも、従来のハドロンの枠から、はみ出しているわけです」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８２）
「だから、」支折が言った。「＜エキゾチック・ハドロン＞と総称されるのですね」 「まあ…理論上のみの存在、と考えられていた様です。しかしＫＥＫＢ（ケックビー／高エネル ギー加速器研究機構(KEK)に設置されている電子・陽電子衝突加速器・・・衝突部にはベル測定器が置かれ、ＣＰ対称 性の破れの研究が行われている。 Ｂ中間子が大量に生成され、別名で Ｂファクトリー）で発見されると、候補 粒子が続々と見つかり始めた、と言います」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８３）
「理論的に余分、なものが、続々と…」支折が言った。 「嬉しい悲鳴でしょう… ＱＣＤでは、他に未確認の…グルーオンだけが集まった＜グルーボール＞（／実験では、 最も軽いグルーボールの有力候補が発見されていますが、グルーボールと特定する決定的な証拠がない。）や、クォ ークとグルーオンの＜ハイブリッド粒子＞（／ＫＥＫＢで発見されていますが、まだハイブリッド粒子とし ては確認されていない。）も、許容されます…」 「はい！」支折が、うなづいた。
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| １２月 ４日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８４）
★ ＫＥＫＢ → 小林・益川理論の検証 ★ （★ ＫＥＫＢとは・・・ケックビー／高エネルギー加速器研究機構(KEK・・・大学共同利用機関法人)に設置されている ＜電子・陽電子衝突加速器＞・・・衝突部には＜ベル測定器＞が置かれ、＜ＣＰ対称性の破れの研究＞が行わ れている。 Ｂ中間子が大量に生成され・・・別名で ＜Ｂファクトリー＞・・・）
「あ、はい…」支折が、うなづいた。「これは、『小林・益川理論』の検証を主目的に、建 設された加速器ですね？」 （★ 『小林・益川理論』・・・１９７３年（／昭和４８年）、小林誠と益川敏英が提唱した素粒子物理学に関する基礎理論。 基本粒子クオークが、少なくとも３世代（６種類）以上存在することを予言。 それらの世代間混合を導入すると、＜CP対称性の破れ＞を説明できることを示した。２０００年代に、高エネルギー加 速器研究機構のベル実験などで、理論の正しさが検証され、２００８年（平成２０年）に・・・ノーベル物理学賞を受賞。 ）
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８５）
「そうです…」高杉が言った。「理論は＜PC対称性の破れ＞を理論的に証明しました が、これを実験的に検証するものです。 当時、クォークは…アップ（／第１世代クォーク）、ダウン（／第１世代クォーク）、ストレンジ（／第２世代
クォーク）の、３種類しか見つかっていなかったのです」 物理学の大前提となるＣＰ対称性に従わない事象のこと。宇宙論において、現在の宇宙で物質が反物質よりもはるかに 多いことは、＜PC対称性の破れ＞に依存すると考えられています。 Ｃは・・・荷電共役変換（Charge Conjugation／粒子を反粒子へ反転する）、Ｐはパリティ変換（Parity／物理系の鏡像を 作る）を意味し、ＣＰは・・・これら２つの演算子の積です。 ＜強い相互作用＞と＜電磁相互作用＞はＣＰ変換の元で不変であると考えられていますが、＜弱い相互作用＞に よる崩壊では、この対称性がわずかに破れています。）
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８６）
「はい…」支折が、うなづいた。 「粒子と反粒子の、振る舞いの違いは…」高杉が言った。「１９６４年に…Ｋ中間子（／ 第２世代のストレンジ・クォークを含む中間子）と反Ｋ中間子の崩壊現象を調べる実験で発見され… １９７３年発表の同理論／『小林・益川理論』で説明されたわけですね…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８７）
「それで、次に…」支折が言った。「ＫＥＫＢの、検証実験になるわけですね？」 「まあ…」高杉が言った。「簡単に実験が出来るわけではありません。 ２０年も後の１９９０年代に…ＫＥＫＢ／Ｂファクトリー（／膨大な数のＢ中間子と、反Ｂ中間子を生み 出します。Ｂ中間子は、第３世代のボトム・クォークを含む中間子）が構想され、稼動したのは１９９９年で す…」
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| １２月１５日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８８）
「ＫＥＫＢは…」高杉が言った。「膨大なＢ中間子と反Ｂ中間子のペアを生み出し…そ れらが崩壊する様子を＜Belle／大型検出器＞（仏語：ベル／美しい・・・ベル実験は、B中間子の 崩壊で現れるCP対称性の破れの研究 ）で測定し…崩壊パターンに表れた粒子と反粒子の振る 舞いの違いを調べるわけです、」
高さ１０ｍ幅７ｍの大型検出器ＢＥＬＬＥ
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２８９）
「塾長…」支折が言った。「B中間子とは、どういうものでしょうか？」 「B中間子は、」高杉が言った。「第３世代の、ボトムクォーク／ｂｏｔｔｏｍ ｑｕａｒｋ を含む 中間子です」 「あ…それを大量に作り出すから、別名で＜Ｂファクトリー／工場＞と呼ばれるわけ ですね？」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９０）
「おそらく、そうでしょう…」高杉が言った。「同時期に… アメリカでも＜同型加速器（／Ｂファクトリー）／PEP-II＞（アメリカ／カリフォルニア州／メンローパークの スタンフォード線形加速器センターにおける PEP-II 加速器 ） が稼働し、激しい実験競争が展開しまし た。２００２年には双方の実験データが蓄積し、＜粒子と反粒子の・・・振る舞いの違 いが・・・
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９１）
・・・【小林・益川理論】の予想範囲内と確認＞…されました。この検証を踏まえ… 小林・益川両博士は２００８年にノーベル物理学賞を受賞しています」 「２つの＜Bファクトリー＞は…」支折が言った。「目的を果たした、わけですね！」
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| １２月１６日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９２）
「そうですが…」高杉が言った。「検証の精度を上げるために、実験が続けられました。 そして２００３年、膨大な量のＢ中間子の崩壊データから、＜未知の崩壊パターン＞ が発見されました」 「それが…」支折が言った。「＜エキゾチック粒子＞ですね？」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９３）
「そう…」高杉が言った。「＜エキゾチック・ハドロン＞候補の、発見ということです… まず…Ｂ中間子が崩壊して新粒子が生じ…それが、それぞれ正と負の電荷を持つパ イ中間子のペアと、＜チャーモニウム中間子＞の１種へと…崩壊していました。」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９４）
「はい…」支折が、顎に手を当ててうなづいた。 「＜チャーモニウム中間子＞は…第２世代のチャームクォークと反チャームクォーク からなる中間子の総称で…これらはスピンや質量などが異なる複数種類があります」 「ふーん…」支折が言った。「＜チャーモニウム中間子＞かあ…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９５）
「チャームクォークというのは…」高杉が言った。「同じ第２世代でも、ストレンジクォーク の１０倍以上の質量をもちます」 「それが、」支折が言った。「Ｂ中間子の崩壊で、現れるわけですね？」 「そうですね…ともかく、Ｂ中間子の崩壊でできる新粒子の質量は…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９６）
…３８７２ＭｅＶ（メブ／メガ電子ボルト＝100万電子ボルト）なので、新粒子は＜Ⅹ（３８７２）＞と命 名されています。陽子の質量が９３８ＭｅＶ、チャームクォークの質量が１２９０ＭｅＶ、ス トレンジクォークの質量は１００ＭｅＶ…新粒子の質量が、いかに大きいかが分かりま す」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９７）
「あ…」支折が言った。「トップクォークの質量は、どのくらいだったかしら？」 「ええと…」高杉が言った。「１７２９００ＭｅＶですね。これだけは、２桁も違う、ズバ抜け て大きいクォークです」 「うーん…ついでに、ボトムクォークは？」 「うーむ…これは、４１９０ＭｅＶですね、」 「はい、」支折が、コクリとうなづいた。
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９８）
「ともかく…」高杉が言った。「この新粒子／＜Ⅹ（３８７２）＞は… アメリカの＜大型加速器／テバトロン＞（／トップクォークの発見に初めて成功。アメリカ／イリノイ州／ バタビアにあるフェルミ国立加速器研究所が有する衝突型粒子加速器。２００８年にCERNのLHCが稼動開始するまでは 世界最大の衝突型加速器）でも…ＫＥＫＢのライバルの＜Bファクトリー／PEP-II＞でも、追 試確認されました。 新粒子／＜Ⅹ（３８７２）＞は、一体何者なのか？…ということですねえ…」
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| １２月１７日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（２９９）
「質量が…」高杉が言った。「一般的ハドロンから外れていることや、崩壊パターンか ら…＜第２世代のチャーム・反チャームと・・・第１世代のアップ・反アップ＞からな る…＜テトラクォーク＞の可能性が高いと見ています」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３００）
「うーん…」支折が、髪を撫で上げた。 「実は…」高杉が言った。「３０年以上もの間…様々な実験でも＜テトラクォーク＞は 見つかっていなかったので、これは予想外の発見となった様です」 「あ、そういう事ですか、」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０１）
「Ｂファクトリーの…」高杉が言った。「KEKBとＰＥＰ－２ が、桁違いの量のＢ中間子と その崩壊データを提供したことで…出現頻度の低い＜エキゾチック・ハドロン＞の崩 壊パターンの存在が、ほの見えて来たわけです」 「うーん…」支折が、ゆっくりとうなづいた。
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０２）
「ＫＥＫＢが…」高杉が言った。「３億個のＢ中間子の崩壊データから発見した… ＜Ⅹ（３８７２）＞は、たったの３６個です、」 「カミオカンデ（／最初の型。現在は取り壊され、跡地には＜カムランド＞が作られています。）も、捕捉した 超新星（／超新星1987A）のニュートリノは、わずか１１個（／・・・後で確認したら、アメリカでも ８ 個、 ロシアでも ５ 個の反ニュートリノを・・・少なくとも １３ 秒間続いた超新星のバーストから検出した。）よね…膨大な 数なのに…よく似ているわよね？」 （★ ＜カムランド＞・・・東北大学の反ニュートリノ検出器。＜カミオカンデ＞や＜スーパー・カミオカンデ＞ とは違った検 出方法により、より低いエネルギーのニュートリノを検出することができる。）
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| １２月１８日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０３）
「うむ…」高杉が言った。「さて…＜テトラクォーク＞は３タイプが予想されます。＜Ⅹ （３８７２）＞は、そのどれに当たるのか。 １つ目は…４つのクォークと反クォークが強く結びついて、一体となったタイプです。」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０４）
「２つ目は…２つの中間子が、緩やかに結びついた＜中間子分子＞の様なタイプで す。 ３つ目は…ユニークです。中間子は色荷・反色荷からなる無色の粒子ですが…理論 的には、異なるカラーのクォーク２個からなる…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０５）
…＜ダイクォーク（／バリオン内の２個のクォークの仮想の結合状態）＞や＜反ダイクォーク＞も考 えられます。 これは、いずれも無色ではないので、単独では存在し得ないわけですが…両者が結合 して…無色の＜テトラクォーク＞を構成する可能性はあるのです…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０６）
「それで…」支折が言った。「＜Ⅹ（３８７２）＞は、３つの内のどのタイプなのかしら？」 「２つ目の…」高杉が言った。「＜中間子分子＞タイプ…の可能性が高い様です。手 掛かりの１つは…質量ですね」 「うーん…質量ですか。３８７２ＭｅＶですよね？」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０７）
「そうです…」高杉が、うなづいた。「この＜Ⅹ（３８７２）＞の質量は… チャームクォーク・反アップクォークのペアからなるＤ中間子と、その反粒子／反Ｄ中 間子の質量の合算値に、極めて近いと言います」 「ふーん…」支折が、口に指を当てた。「じゃあ…Ｄ中間子と反Ｄ中間子が緩やかに結 合したもの…という？」 「そうです…」
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| １２月２５日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０８）
★ カギとなるのは・・・＜電荷＞を持つ新粒子の存在！ ★ 「その後の…」高杉が言った。「数年間で、＜テトラクォーク＞候補の新粒子が、続々 と見つかります。それらも＜Ⅹ（３８７２）＞と同様に、質量値にちなんで…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３０９）
…＜Ⅹ（３９３０＞)、＜Ｙ（３９４０）＞、＜Ｙ（４２６０）＞、＜Ｙ（４３６０）＞、 ＜Ｙ（４００８）＞、＜Ｙ（４６６０）＞と命名します」 「ⅩとＹの違いは？」支折が言った。 「あ、これは発見者の好みで、特に意味はないと言います」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１０）
「物理学者は…」支折が言った。「そんな事を、するのですね？」 「はは…」高杉が笑った。「これらの多くは…ＫＥＫＢで最初に発見されていますが、同 じＢファクトリーのＰＥＰ－ＩＩ が先に発見し、ＫＥＫＢが追試に回ったものもあります」 「はい…」支折が、頬に手を当ててうなづいた。
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１１）
「質量や…」高杉が言った。「崩壊パターンの解析などから、＜Ⅹ（３８７２）＞と同様 に、ええと…＜チャーモニウム中間子＞を出発点に形成された、＜テトラクォーク＞ と考えられる様です」 「あ…」支折が、手を唇にやった。「これらは種類が近いのですね？」 「まあ、そうですね…」
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| １２月２７日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１２）
「その様です…」高杉が言った。「＜チャーモニウム中間子＞を構成するチャームクォ ークと反チャームクォークが、高い運動エネルギーをもつ＜励起状態＞になると…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１３）
…そのエネルギーを元手に第１世代の＜クォーク・反クォークのペア＞が＜チャー モニウム中間子＞の内部に生じ…＜テトラクォーク＞になったと思われる…と言い ます」 「うーん…」支折が、宙を仰いだ。「はい…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１４）
「ただ…」高杉が言った。「いずれの新粒子も＜テトラクォーク＞とは断定されていま せん。新粒子は＜チャーモニウム中間子＞と同様に電荷０…質量も＜チャーモニ ウム中間子の励起状態＞…とは思えないのですが…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１５）
「はい…」支折が、頭を傾げた。 「＜未知のメカニズム＞が働いて…＜チャーモニウム中間子＞がその質量になる 可能性は、ゼロではないのです」 「うーん…？」 「ただ…新粒子が電荷を持つ場合は…事情が一変します」 「あ…はい！」
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| １２月２８日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１６）
「その場合…」高杉が言った。「＜チャーモニウム中間子＞がベースとしても、新粒子 に電荷をもたらすクォークや反クォークが、別に少なくとも２個は必要になります。クォ ークと反クォークの電荷は、１／３か２／３で…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１７）
…電荷が整数値になるには最低２個は必要です。従って、電荷を持つ新粒子は、＜エ キゾチックハドロン＞を意味する様です」 「そんな新粒子は…」支折が言った。「あったのかしら？」 「２００７年に、発見されました」
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| １２月３０日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１８）
「ＫＥＫＢで発見されました…」高杉が言った。「＜B中間子の崩壊で生じた新粒子＞ で…正電荷のものは＜チャーモニウム中間子＞と正電荷のパイ中間子に…負電荷 のものは＜チャーモニウム中間子＞と負電荷のパイ中間子…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３１９）
…に崩壊します。この新粒子の質量は４４３０ＭｅＶ程度と見積もられ… ＜Ｚ＋（４４３０）＞と命名されました」 「はい、」支折が言った。 「正電荷の＜Ｚ＋（４４３０）＞は…」高杉が言った。「…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２０）
…チャーム・反チャームと、アップ・反ダウンから成り…負電荷のものは、まだ発見され ていないのでしょうが、チャーム・反チャームと、反アップ・ダウンから成るとみられてい ます」 「うーん…」支折が言った。「負電荷の方は、第１世代の…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２１）
…アップとダウンの反粒子が、入れ替わっているのですね？」 「まあ、」高杉が言った。「そう見られる、という事ですねえ… しかし…新粒子／＜Ｚ＋（４４３０）＞は、ＫＥＫＢのライバルのＰＥＰ－Ⅱでは発見され なかったのです」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２２）
「うーん…」支折が、指先で髪を払った。「これも、片手落ちな話よねえ…」 「うーむ…」高杉が、うなった。「データ解析の手法が異なることや、実験データ量が KEKBよりも少なかった事もありますが…ともかく追試で証明されなければ、新粒子は まだ、確実に存在する、とは言えないのです」
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| １２月３１日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２３）
「ちなみに…」高杉が言った。「ＰＥＰ－ＩＩ は２００８年に実験を終了しました。総データ 量はＫＥＫＢの６割程度でした。ＫＥＫＢも２０１０年に実験を終了…データ解析作業が 続きました。 そして、２０１２年に…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２４）
…＜Ｚ＋（４４３０）＞を構成するチャーム・反チャームを、第３世代クォークのボトム・反 ボトムで置き換えた、＜Ｚ＋ｂ（１０５１０）＞と＜Ｚ＋ｂ（１０５６０）＞を発見しましたが… これも、追試待ちです…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２５）
「あ、そうか…」支折が言った。「ＰＥＰ－ＩＩ は終了しているから、追試ができないですよ ね」 「そういう事です…」高杉が言った。「しかし、２０１４年にスイス／ＳＥＲＮ（欧州原子核研究 機構）のＬＨＣ（Large Hadron Collider／大型ハドロン衝突型加速器）で、＜Ｚ＋（４４３０）＞が再発見さ れました。つまり、追確認されたわけです」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２６）
「うーん…意外と早いですね、」支折が言った。「ＳＥＲＮのＬＨＣでですか？」 「ＬＨＣには…」高杉が言った。「＜Ｂ中間子の崩壊＞にターゲットを絞った、 ＜ＬＨＣｂ＞という大型検出器もあるのです。その実験データの解析の結果、見つかっ た様ですね」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２７）
「色々あるのですね、」支折が言った。 「＜ＬＨＣｂ＞は…」高杉が言った。「日本のＫＥＫＢの、約１０倍のＢ中間子の崩壊デ ータを扱うので、確度は高いという事です。 これで、＜テトラクォーク＞の実在が明確になりました」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２８）
「はい！」支折が、口元で微笑し、強くうなづいた。 「また…」高杉が言った。「続々と見つかっていた＜電荷０のテトラクォーク候補＞も、 実在する可能性が強くなったわけです」 「うーん…そういう事ですよね！」
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| １月 ４日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３２９）
「さて、ここまでは…」高杉が言った。「第２世代クォーク／チャームをベースとしたタイプ を中心に見て来たわけですが、第１世代の軽いクォークをベースとした、＜エキゾチッ クハドロン＞もあり得るわけです」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３０）
「＜テトラ（／４を意味するギリシャ語接頭辞）クォーク＞ではなく…」支折が言った。「＜ペンタ（／ ５を意味するギリシャ語接頭辞）クォーク＞ですね？」 「そうです…」高杉が、うなづいて、頭を傾げた。「ただ…第１世代は、真空に潜むクォー ク・反クォークとの混合が強く、真空との分離が難しい様です…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３１）
「うーん…」支折も、頭を傾げた。「＜クォークの海＞かあ…」 「これは…」高杉が言った。「いわゆる＜クォーク凝縮＞のことです。クォーク全般に質 量を与えるものですね、」 「＜ヒッグス粒子／ヒッグス機構＞とは、別のものですね？」 （ ★ “クォーク凝縮”・・・ 量子色力学／QCDにおける、“カイラル凝縮”のことです。これはQCD真空の持つ性質で、“グル ーオン凝縮”のような他の凝縮とともに、ハドロンに質量を与える役目の一部を担っています。 クォークは電子と同じフェルミ粒子です・・・したがって、“フェルミ凝縮”であり、これは物質の第六の状態であると言われ ています。ボース粒子からなる、“ボース＝アインシュタイン凝縮”よりも低温度において実現します。“フェルミ凝縮”は超 流動の一種です。）
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３２）
「そうです…」高杉が言った。「そうした中で… ＜エキゾチックハドロン＞の可能性が高いのが、１９６１年に発見された＜Λ（ラムダ） （１４０５）＞と言います。この粒子は…アップ・ダウンと第２世代／ストレンジからなる…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３３）
…バリオンの励起状態の内部に、第１世代のクォーク・反クォークが生じた…＜ペンタ クォーク＞の可能性があると言います」 「うーん…」支折が、微笑した。「クォーク５個からなる、＜エキゾチックハドロン＞ので すかあ…面白そうですね…」 「はは…そうですね、」高杉が、顔をほころばせた。
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| １月 ７日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３４）
「＜ペンタクォーク＞も…」高杉が言った。「＜テトラクォーク＞と同様に３タイプが想 定されます。 ＜Λ（ラムダ）（１４０５）＞は…バリオンと中間子が緩やかに結合した分子タイプと提唱さ れています。しかし、電荷０であり…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３５）
…ストレンジの含み方（／反ストレンジではなく、ストレンジをもつ・・・) も考え合わせると、＜ペンタ クォーク＞と確定するのは難しい様ですねえ、」 「うーん…」支折が言った。「また、ですかあ…」 「まあ、」高杉が言った。「他の＜ペンタクォーク＞の候補は…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３６）
…２００３年に、ＳＰｒｉｎｇ－８（／兵庫県西播磨にある大型放射光施設・・・名前の“８”は、電子の最大加速 エネルギーである、８ＧｅＶ にちなんで付けられました。）の実験施設／ＬＥＰＳで…質量が１５３５ＭｅＶ の＜Θ＋（シータ・プラス）＞と呼ばれる新粒子が発見されました。プラスと呼ばれるように 電荷を持ち、ストレンジの含み方も、反ストレンジとして持っています」 「あ…」支折が言った。「＜Λ（１４０５）＞の方は、反粒子の方ではなく、ストレンジを持 っていましたね？」 「そうです…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３７）
「すると、」支折が言った。「＜ペンタクォーク＞の可能性があるわけですね？」 「そうです…」高杉が、うなづいた。「これは、アップとダウンが２個づつと、反ストレンジ からなる＜ペンタクォーク＞の可能性が高いと言います。しかし、問題は追試です。」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３８）
「うーん…」支折が言った。「今度はそっちですかあ…」 「はは…」高杉が、かるく笑った。「質量／１５３５ＭｅＶの＜Θ＋（シータ・プラス）＞は… 内外の加速器施設で追試されましたが…高統計実験（／データを大量に取得し、信頼性の高い結 果を得る実験）では…存在が確認されていません…」 「うーん…」支折が、肩を落として見せた。「それも、ですか…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３３９）
「まあ…」高杉が言った。「ＳＰｒｉｎｇ－８／ＬＥＰＳは、精度を高め、データを積み増した 実験を、２０１５年２月まで実施して…現在、データを解析中と言います。また、パワー アップしたＬＥＰＳ２の整備も進んでいる様です」 「はい…」支折が、コクリとうなづいた。
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| １月 ８日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４０）
★ まとめ・・・★ 「＜エキゾチックハドロン＞の研究は…」高杉が言った。「日本がリードする形で進み ましたが、欧米も本格参入し、中国も台頭しています」 「中国も、ですか？」支折が言った。 「中国は、あなどれません…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４１）
…２０１３年、ＫＥＫＢ／Ｂｅｌｌｅ 実験は…＜Ｚ＋（４４３０）＞と同様に…＜チャーモニウ ム中間子＞をベースとした、電荷を持つ＜テトラクォーク＞候補／＜Zc＋（３９００）＞ を発見しましたが…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４２）
…これは、中国／北京の新鋭加速器／ＢＥＳ-ＩＩＩ 実験グループと同着だったのです」 「ふーん…」支折が、神妙にうなづいた。 「中国グループは…＜Zc＋（４０２０）＞という新粒子も同年に発見しています…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４３）
「強敵ですね、」支折が、顔を輝かせた。 「追われる立場になった日本は… Ｓｕｐｅｒ ＫＥＫＢで、＜エキゾチックハドロン＞の探索を加速させる予定です。ＫＥＫＢ の大改造が、２０１５年内に完成し…
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４４）
…翌年（２０１６年）、試験稼働。改造Belle検出器／Belle-II の稼働は２０１７年。全体の 本格稼働は、２０１８年の予定です…」 「うーん…」支折が言った。「続々と、発見されそうですね、」 「まあ…平和であってこそです。世界中が、きな臭い臭いになって来ました…」 「はい、」支折が、うなづいた。
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| １月 ９日 |
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４５）
「はい…」支折が言った。 「現在の宇宙は…」高杉が言った。「物質粒子は第１世代クォークからなる中間子（／ クォーク２個）かバリオン（／クォーク３個）しか存在しませんが…＜エキゾチックハドロン＞の 研究の進展を考えると、様相が異なって来ます…」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４６）
「つまり…」支折が言った。「量子色力学／ＱＣＤを通して考えると…と言う事ですね？」 「そうです…」高杉が、うなづいた。「ＱＣＤは、我々が考えているよりも、豊かな多様性 を物質世界にもたらしている様です」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４７）
「宇宙誕生初期の…」高杉が言った。「高エネルギー状態では…＜第２世代や第３世 代クォークが・・・様々な個数集まった粒子＞や…＜中間子やバリオンからなる ・・・分子の様なもの＞…も頻繁に出現していた可能性もあります」
《 最新／クォークの世界・４ 》・・・（３４８）
「その前は…」支折が言った。 「それ以前は…全てが融解した＜クォーク・グルーオン・プラズマ＞の状態だったと 考えられます。＜エキゾチックハドロン＞の研究は、現在と誕生直後の宇宙の、橋渡 しの位置にありますね」 「はい！」支折が言った。「今後の展開が楽しみですね！」
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