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2026-03-17 08:00:00
ジュネーブ近郊のケルン核物理研究所の科学者たちは、宇宙の既知のすべての原子の中心に位置する素粒子である陽子のより重いバージョンを発見した。
彼らは、ケルンの地下深くに位置し、光速に近い速度で陽子を衝突させる大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の検出器を照らす破片のシャワーの中にこの粒子を発見した。この衝突は、ビッグバン直後に広がった小宇宙の状態を再現し、そのエネルギーが粒子に変換されて全方向に飛び散ります。
この新しく発見された粒子は、通常の陽子よりも4倍重いが、物理学者はすべての原子核の内部を接着する強力な核力についての理解を深めるのに役立つはずだ。この力は輪ゴムのように振る舞い、亜原子粒子間の距離が増加するにつれて強くなるという点で異常です。
LHCb実験に取り組んでいる物理学者は、検出器をアップグレードしてより強力にした後、重陽子を発見した。
7月にLHCb国際責任者に就任したウォリック大学のティム・ガーション教授は、「これは、新しいLHCb検出器で得られる多くの予想される洞察のうちの最初のものにすぎない」と述べた。 「検出能力の向上により、オリジナルの LHCb では 10 年間収集したデータでは粒子を見つけることができませんでしたが、わずか 1 年で粒子を見つけることができました。」
観測可能な宇宙で最も単純で最も豊富な元素である水素の原子には、陽子と電子のみが含まれています。陽子は、より重い原子の中性子とともに、クォークと呼ばれる素粒子で構成されています。陽子には 2 つのアップ クォークと 1 つのダウン クォークが含まれていますが、チャーム、ストレンジ、トップ、ボトムとして知られる、より重く不安定なバージョンのクォークが存在します。
ケルンで検出された重陽子では、両方のアップ クォークがチャーム クォークに置き換えられています。 Xi-cc-plusと名付けられたこの粒子は、他の粒子への特徴的な崩壊によって明らかになりました。存在した後、それはぶらぶらしません。科学者は、それが壊れるまでの100万分の1秒未満しか生き残らないのではないかと考えています。
マンチェスター大学の物理学者クリス・パークス教授は、「これらの粒子について学べば学ぶほど、強い力についてさらに学ぶことができる。それは陽子と中性子を結びつけるのと同じ強い力だ」と述べた。
この発見は、国の科学資金提供者である英国リサーチ・アンド・イノベーション（UKRI）が、2030年代にLHCbの最終改修のために5000万ポンドの資金を調達する計画に対して激しい批判に直面している中で行われた。この改良により、検出器は LHC への大幅な変革を最大限に活用し、発見の可能性を大幅に向上させることができます。
素粒子物理学、天文学、核物理学に取り組む英国の科学者らは、主要な科学施設での経費超過を受けて助成金が削減されると伝えられた。次期LHCbアップグレードや米国の研究者と開発中の電子イオン衝突器などのプロジェクトも打撃を受けた。
先週、コモンズ科学委員会の委員長であるチ・オンウーラ氏は、UKRIの最高責任者であるイアン・チャップマン教授と科学大臣のパトリック・ヴァランスに痛烈な書簡を送り、今回の削減はUKRI、科学技術施設評議会、科学・イノベーション・技術省による「全く容認できない」「失敗」であると述べた。
書簡は「迅速かつ断固とした行動」を要求し、LHCbアップグレードに関する決定が最終的なものであるかどうかを尋ねている。
「このプロジェクトへの資金提供の優先順位を下げるというUKRIの決定によって引き起こされた問題を克服することが非常に重要です」とガーション氏は述べた。 「実行中または計画中の他の実験では、この物理学を実行することはできません。」
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