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2009年11月22日 (日)

「CP対称性の破れ」の意義

現在日経新聞に連載中、ノーベル賞物理学者の益川敏英先生の「私の履歴書」。本日付第21回では、「CP対称性の破れ」の重要性が述べられているので引用したい。

その前に、そもそも「CP対称性の破れ」とは何か、ということについて、同連載第11回(11月12日付)から引用。

CPのCとは電荷(チャージ)のことで、C変換は電荷の種類が異なる粒子と反粒子をお互いに入れ替えることを指す。Pとは偶奇性(パリティ)のことで、P変換は物理現象を鏡に映した状態にひっくり返すことをいう。
このC変換とP変換を同時に行ったときに、物理の法則が不変であることを「CP対称である」という。もし不変でなく、何か違いがあれば「CP対称性が破れている」という言い方をする。
物理学者は長く、CP対称性が成り立っていると信じていたが、クローニンらは加速器による実験から、K中間子という素粒子で、わずかながらCP対称性が破れていることを発見した。これは物理学の研究の歴史において衝撃的な事実だった。

・・・何が何だか分からないけど、とにかくそういうことです。(苦笑)
で、続けて本日付第21回から引用。

CPの対称性、つまりC(電荷)やP(偶奇性)を逆転させたもの同士の対称性が成立せず、わずかにアンバランスが生じるという、この「破れ」なるものはどのような意味を持つのだろうか。それは、宇宙の誕生から今に至る時間の流れの中で、私たち人間を含め、この世界に物質が今のような形で存在するに至ったことを説明する、有力な根拠になるということだ。
宇宙の誕生においては、私たちになじみが深い粒子、あるいはそうした粒子からなる物質とともに、反対の性質を持つ反粒子、あるいは反粒子からなる反物質ができたはずである。粒子と反粒子、あるいは物質と反物質が出合えば、そこでエネルギーを放出してお互いに打ち消し合って消滅する。
だから、通常の物質からなる我々の世界ができるためには、通常の粒子や物質の方が、反粒子や反物質よりもたくさんできるような条件が必要となる。CP対称性の破れは、そのすべてではないが、一部を説明できる可能性がある。

・・・宇宙が、物質が、我々が存在するのは「CP対称性の破れ」によってである、のか。だとすれば、何だか凄いとしか言いようがない。(汗)

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