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反物質の研究から「宇宙はやっぱり存在できないはず」となるデータが明らかに
宇宙に存在するあらゆる物質(マター)には、電気的に正反対の性質を持つ反物質(アンチマター)が存在しています。
この2つは衝突すると高いエネルギーを発して共に消え去る関係にあるのですが、こうして宇宙が存在できているからには、反物質のほうが少なかった、あるいは少なくなるだけの理由があったはず。
そんな謎を突き止めるためにCERN(欧州原子核わ研究機構)は反物質の性質を調査したのですが、「やはり宇宙に物質は存在しないはず」と言わざるを得ない結果が出ています。
素粒子物理学では、ある粒子には鏡に映った像のように対称性を持つ反粒子が存在するというCP対称性が大前提として存在しているのですが、
実際にはCP対称性の破れと呼ばれるアンバランスさが存在していることが知られています。
宇宙の中で物質のほうが反物質よりも多く存在しているのも、このCP対称性の破れに由来するものだと考えられています。
この違いがいったい何なのか、これまでにも質量の違いや電荷の違いなどいろいろな研究が重ねられてきましたが、CERNはドイツのヨハネス・グーテンベルク大学マインツが開発した方法を用いて、物質と反物質の間にある磁性の違いを測定しました。
ここで用いられたのは、磁場の力を利用して荷電粒子を1カ所に閉じ込めるペニングトラップと呼ばれる方法で、従来の装置よりも測定値が9ケタ多い精度での測定が可能なもの。
実際にこれまで存在していた最も精度の高い装置の、350倍もの精度で磁性を測定できるものとなっていました。
しかしその結果判明したのが、なんと「違いなし」という結果だったとのこと。
つまり、現在のところ人類が成し得る最も正確な測定方法では、物質と反物質の間には、少なくとも磁性の側面で違いは見つけられなかったということです。
CERNの研究員であるクリスチャン・スモーラ氏は「我々の研究では、物質と反物質は完全な対称性を持つことが観測されており、これでは『宇宙が存在するはずがない』ということになります。
どこかに必ず非対称性が存在しているはずなのですが、我々にはその違いが理解できずにいます。この違いのもととなるものは何なのでしょうか？」と、プレスリリースの中で記しています。
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