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これまでで最も重い反物質、反ヘリウムが見つかる 45

ストーリー by reo
手広く研究してるなー 部門より

TarZ 曰く

米ブルックヘブン研究所 (BNL) の実験により、ヘリウム 4 (4He) の反物質である反ヘリウムが発見されたようだ。反ヘリウムは、既知の反物質としては最も重いものとなる (Brookhaven National Lboratory News の記事より) 。

BNL の重イオン加速器 RHIC による実験で、ほぼ 10 億回の金原子核の衝突によって生じた 5000 億の荷電粒子の軌跡を調べたところ、その中で 18 例だけ、反ヘリウム原子核と思われるケース (つまり陽子のほぼ 4 倍の質量で電子 2 つ分のマイナスの電荷を持つ粒子) が含まれていた。これは計算上予想される反ヘリウムが生じる確率ともよく合うのだそうだ。

なお、反ヘリウムよりも重い反原子核 (たとえば次の反リチウム) の生成確率は非常に低いため、実験装置に何らかのブレイクスルーがない限り、人類に合成できそうな反物質で一番重いのは今回の反ヘリウムまでということになりそうだという。BNL のプレスリリースにも書かれているが、今年 2011 年は、金箔にα線 (ヘリウム原子核) を衝突させた実験の結果から、ラザフォードが原子模型の着想に至った 1911 年からちょうど 100 年目にあたる。その記念的な年に、金の原子核の衝突実験によって反ヘリウム原子核を見つけたという報が出てくるのは面白い話である。

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  • より重く (スコア:3, 興味深い)

    by phason (22006) <mail@molecularscience.jp> on 2011年04月25日 12時26分 (#1942180) 日記

    それでも反トップクォークなら,奴ならもっと(反物質じゃねぇ)
    #今調べたら,トップクォークってちょうど金原子ぐらいの重さなんですね.どんだけ重いんだよ……

    • by Anonymous Coward
      人類には合成できないから記録更新の役に立たないという点に変わりはないような。
      • Re:より重く (スコア:2, 興味深い)

        by Anonymous Coward on 2011年04月25日 14時41分 (#1942288)

        >人類には合成できないから

        トップクォーク-反トップクォークの対生成にはもうとっくに成功していますよ。

        親コメント
        • by Anonymous Coward

          あれ、クォークを単体で取り出すのが不可能ってのはもっと軽いクォークの話だっけ?

          • by Anonymous Coward

            勿論全てのクォークに閉じ込め機構が働きますが、
            生成とは別に安定状態を指すわけでは有りませんので。
            トップクォークに至ってはハドロン化する前に崩壊しちゃいますけど、
            その破片を調べる事でトップクォークの存在は判定できます。

  • by SteppingWind (2654) on 2011年04月25日 21時00分 (#1942479)

    反α粒子ってのなら全く問題ないのですけど.

    例えば反水素って言う場合には, 単なる反陽子ではなくて, それと対になる反電子(陽電子)を捕獲して1セットになりましたってことで区別して取り扱うことが多いので.

  • by chocopa (14067) on 2011年04月26日 10時16分 (#1942723)

    翻訳掲示板で「プサン大研究陣, 歴史上一番重い反物質 ‘原子核’ 発見」って韓国人が自慢げに投稿していたから韓国の研究成果だと思ってたよ・・・orz

    • by TarZ (28055) on 2011年04月26日 10時50分 (#1942742) 日記

      この実験(The STAR Collaboration)には、12ヶ国54機関が参加しています。参加リスト [bnl.gov]をみるとプサン大学も入っているので、その件が嘘というわけではありません。特に韓国が主導的な立場というわけでもないと思いますが。

      # 実験の資金を主に出しているのはアメリカと中国だったかな。ソース見つからないけど。

      日本の機関はSTARのほうには直接絡んでいなくて、RHICにおいてはQGPの研究をやっているPHENIX実験のほうに関わっているようですね。

      親コメント
  • by iwakuralain (33086) on 2011年04月26日 12時28分 (#1942832)
    手のひらサイズでどんくらいの重さなんですかね?
  • ただし金から別の物質を製造します。
    --
    水を飲むと屁(CH4)をこきます
  • by gogogo (34402) on 2011年04月26日 13時31分 (#1942909)
    低い声がでるのかな
    • Re:これを吸いこんだら (スコア:3, おもしろおかしい)

      by phason (22006) <mail@molecularscience.jp> on 2011年04月26日 15時46分 (#1943008) 日記

      声が出せるまで生きているかどうかは知りませんが,多分胸一杯に吸い込んだら広島型原爆ぐらいの威力ですっ飛べるとは思います.

      親コメント
      • by TarZ (28055) on 2011年04月26日 16時06分 (#1943025) 日記

        #1942877 [slashdot.jp]より「22.4リットルで4グラム」で、簡単に肺の容量がこれの1/4くらいと近似すると1グラムの反物質。同量の正物質が対消滅反応に使われるので、エネルギーになるのは 2グラム。

        これを例の公式に当てはめると、1.8 × 1014 J [google.co.jp]ですか。ピンとこないので kW時にすると 5000万kWh [google.co.jp] くらいですね。100万kW原発を丸2日動かしたくらいのエネルギーが出るので、反ヘリウムを肺一杯に吸い込んだ際の内部被曝(っていうかむしろ被爆)は直ちに健康に影響のあるレベルです。

        # そもそも、反ヘリウムだけだと酸欠で意識を失いますし。

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        • 反ヘリウムだけだと酸欠で意識を失います

          だったら酸素を混ぜる…だと、混ぜた時に対消滅しちゃうから、反酸素を混ぜればいいじゃない。その混合気体を他の物質に触れないように喉に持っていくのには、チューブに電荷をかけて何とかする。これで十分かな?

          いやいや、声が変わるか確認するには、周りの空気と送り込んだ反物質が対消滅しないように、周りを反窒素と反酸素で満たさないと。それに触れる喉も反物質で作らないだめだな。喉だけ反物質の人間を作るのは難しそうだから、反人間を作って…。

          あ、反人間や反外気を用意しなくても、被験者に声を出し続けさせて、送り込んだ瞬間、断末魔の叫び声の波長が変わったことなら確認できるかもね。波長が変わった原因が反ヘリウムか、対消滅によるエネルギー放射かは何回も実験すれば分かるかも。

          # 真人間には思いつかない妄想を展開中。(笑)

          --
          vyama 「バグ取れワンワン」
          親コメント
          • by Anonymous Coward

            >だったら酸素を混ぜる…だと、混ぜた時に対消滅しちゃうから、反酸素を混ぜればいいじゃない。

            コラコラ威力増してど~する
            同じ体積で重くなってないか?

        • by Anonymous Coward
          細かい突っ込みですまん。
          対消滅の反応前後のエネルギーの総和は変化しないので、
          「エネルギーになる」訳ではないよね。
          • by Anonymous Coward

            ええと、反物質はマイナスの質量とかマイナスのエネルギーを持ってるって宗派の人ですか?

          • by Anonymous Coward

            >対消滅の反応前後のエネルギーの総和は変化しないので、

            多分、質量をエネルギーの一形態とみなす場合、エネルギーの総和は変化しない、と言いたいんだと思いますが、
            対消滅でどのくらいのエネルギーが発生するかを話しているときにそれを言ってどうするのかと・・・
            #厳密に言うと、光子のような寿命の長い粒子も生成されるので、Tarz氏の計算のように質量が100%エネルギーに変換されるわけじゃないけど。

            • by Anonymous Coward

              光子のような寿命の長い粒子も生成される

              ほんと寿命長いですよね、森さん。

      • 吸い込む前に、水とタービンを飲み込んでおくこと。

        # 水を沸かさなくてももっと効率よくエネルギーが取り出せるような気がするのでAC
  • 一人くらいは反ダメ人間に生まれかわりますか?

    #4倍の体重で頭が2つついたモンスターはお断り
    --
    橋の下からこんにちは
    • ニートはともかく引きこもりは非常に安定した物質なので、他と反応させるのは至難の業かと思われます。

      --
      LIVE-GON(リベゴン)
      親コメント
    • 頑張って作ってもすぐに消滅しちゃうのでは?

      --
      署名スパムがウザい?アカウント作って非表示に設定すればスッキリさ。
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    • by Anonymous Coward
      従来、ダメ人間と反ダメ人間は鏡のように性質が逆なだけでその寿命はまったく同じだと考えられてきたが、 近年「反ダメ人間の寿命がわずかに短かった」ことがわかった(CP対称性の破れ)。
      これにより、初期宇宙におけるダメ人間と反ダメ人間の対生成と対消滅において、 ほんのわずかな可能性だが反ダメ人間だけが消滅しダメ人間だけが取り残されるケースがあり、 無限に近いほどの回数の生成・消滅の果てに、「やがて宇宙はダメ人間だけで構成されるようになった」 と説明できる。

      # ただのパクリなのでAC
  • by Anonymous Coward on 2011年04月26日 13時03分 (#1942879)

    実験していたのはガイガーとマースデン [wikipedia.org]でした。

    • by TarZ (28055) on 2011年04月26日 13時31分 (#1942912) 日記

      今回ちょっと驚きだったのが、その有名な実験によってラザフォードの(現代から見ると素朴な)原子模型が出てからまだ100年しか経っていないことです。「え、あれってそんな最近だったっけ?」とびっくりしてしまいました。

      金箔にα線を当てる実験で使われた器具は、ほぼテーブルサイズのこんなやつ [isernhagen.de]。

      一方、反ヘリウムを生成させたRHICはこんな設備 [flickr.com]で、使われたSTAR検出器はこんなやつ [flickr.com]。なんというかもう、ほとんど小林幸子の紅白衣装というレベル [flickr.com]。

      この間、わずか100年ですよ。20世紀の人類…恐ろしい子。

      親コメント
      • 小林幸子もデビューして50年でああですから。

        # なんの話だ?

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      • by Anonymous Coward
        同族殺しの規模と人数も、それまでとは桁違いでしたけどねー。
      • by Anonymous Coward

        益川敏英 [wikipedia.org]先生だったと思うけど
        「生きている間にノーベル(物理学)賞が貰えるのは私らが最後ではないか。作った仮説を証明するのに必要な施設が大規模になりすぎて今後の研究者は生きてる間にそれを見届けられなくなる」
        というような趣旨のことを仰っておられたような。
        工期という限界もあるし地球上という限界にもそう遠くない未来に達してしまいそう。

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目玉の数さえ十分あれば、どんなバグも深刻ではない -- Eric Raymond

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