じじぃの「未解決ファイル_142_反物質」

The Mystery of Antimatter 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=oJW-3YEs0x4&feature=related
Antimatter Explosions 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=RCEYmKt40vI&feature=related
International Linear Collider (ILC) 動画 YouTube
http://www.youtube.com/watch?v=G3mE-AZYaWM
時論公論 「宇宙の謎 解明の切り札 ”加速器”建設の是非」 (追加) 2013年8月24日 NHK
【解説委員】中村幸司
宇宙誕生の謎を解明するために必要とされる加速器。その加速器の建設を国際協力で進めようという計画があり、日本に建設が誘致された場合の建設地が東北の北上山地にすることが発表された。そこで今日はこの研究の意味、日本に建設する是非について考える。この実験装置は国際リニアコライダーと呼ばれ、全長30km、建設に10年、費用は8300億円となり、2028年の運用開始を目指している。日本の建設予定地は岩手県北上山地、現在では各国研究者は日本での建設を支持している。
日本に誘致する意義は、運営費を超える経済効果があるとの試算、新たな技術開発、日本での国際プロジェクトというものがある。一方、誘致を国から諮問された日本学術会議は、学術的意義はあるが誘致を決めるのは時期尚早としている。今後は国民的理解を得ることが必要、建設候補地は北上山地に一本化され宇宙の謎解明の研究は日本の判断にかかっている。
http://www.nhk.or.jp/kaisetsu-blog/100/
クローズアップ現代 「ヒッグス粒子を超えろ 〜日本の巨大加速器計画〜」 2013年2月6日 NHK 動画あり
【キャスター】国谷裕子 【ゲスト】山下了(東京大学素粒子物理国際研究センター准教授)
いま日本で”ヒッグス粒子に続け”と未知の素粒子を探すための国際共同実験施設を誘致する動きが広がっている。ILC(国際リニアコライダー)と呼ばれるこの施設の特徴は、全長30㎞に及ぶ直線状の巨大加速器。精度良く実験でき、物理学の新たな扉を開くとともに宇宙の謎の解明にもつながると見込まれている。先日、日米欧の国際的な研究チームが詳細な設計を発表、総工費8000億円、経済効果は4兆円を超えるという。建設地には世界中から研究者が集い、新たな知の拠点となる国際都市が誕生。さらに、施設や装置の開発では日本の最先端の技術力を発揮でき、産業振興の起爆剤になると期待されている。日本が新たな「科学技術立国」を目指す契機になるのか、ILC計画の全容と、誘致活動の現状に迫る。
http://www.nhk.or.jp/gendai/kiroku/detail_3306.html
地球を取り巻く反物質帯を発見 August 11, 2011 ナショナルジオグラフィック
新たな観測データから、地球の上空に閉じ込められた複数の反陽子の証拠が確認された。地球は薄い反物質帯に取り囲まれているという。
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20110811001&expand&source=gnews
反水素原子を16分以上閉じ込め、宇宙の謎に迫る CERN 国際ニュース 2011年06月06日 AFPBB News
【6月6日 AFP】欧州合同原子核研究機構(European Organisation for Nuclear Research、CERN)の国際研究チームは5日、反物質の一種である「反水素原子」を世界最長の16分以上(1000秒間)閉じ込めることに成功したと、英科学誌「ネーチャー・フィジックス(Nature Physics)」(電子版)に発表した。
約140億年前のビッグバンの瞬間、物質と反物質は数の上で均衡を保っていたと考えられる。粒子と反粒子が衝突すると小さなエネルギーが生じて互いに消滅することから、この均衡が保たれていたならば、宇宙は存在していなかった。宇宙、そしてそこに住むわれわれが存在できているのは、何らかの理由で物質が反物質より優先されたためなのだ。そして反物質は今や、極めて希少な存在となっている。
この物質と反物質の数の不均衡は、素粒子物理学における最大の謎の1つだ。CERNが行っている水素原子の低エネルギー実験で今回、反水素原子を16分以上閉じ込められたことで、反物質の謎の解明が大きく前進することが期待される。
http://www.afpbb.com/article/environment-science-it/science-technology/2804054/7304969
早野龍五 反水素原子
http://nucl.phys.s.u-tokyo.ac.jp/hayano/jp/%E5%8F%8D%E6%B0%B4%E7%B4%A0%E5%8E%9F%E5%AD%90.html
サイエンスZERO 「科学ニュース2010」 2010年12月25日 NHK教育
【ゲスト】東京理科大学教授 田沼靖一、宇宙飛行士 山崎直子 【司会】安めぐみ、山田賢治
今年社会をにぎわせた様々な科学ニュースを、番組ホームページからの投票によるランキングで紹介。さらに専門家にも今年の注目ニュースをアンケート。「はやぶさ帰還」のような、おなじみのニュースから「反物質の捕獲」といったサイエンスZEROならではの視点で選ばれたニュースを紹介していく。
ゲストには宇宙飛行士の山崎直子さんと生命科学者の田沼靖一さんを向かえ、様々な科学ニュースを専門家の目線で掘り下げてゆく。
 1.はやぶさ帰還
 2.イカロスとあかつき H2Aで打ち上げ
 3.ノーベル化学賞 日本人2人が受賞
 4.iPS細胞から世界初の臓器作成
 5.「反物質」の捕獲に成功
 6.異常気象で猛暑の記録更新
 7.口蹄疫 被害拡大
 8.うなぎの完全養殖に成功
 9.iPS細胞研究所設立
10.野口さん・山崎さん宇宙に滞在
http://www.nhk.or.jp/zero/contents/dsp331.html
反物質 フリー百科事典『ウィキペディアWikipedia)』 (一部抜粋しています)
反物質は、質量とスピンが全く同じで、構成する素粒子電荷などが全く逆の性質を持つ反粒子によって組成される物質。例えば電子はマイナスの電荷を持つが、反電子(陽電子)はプラスの電荷を持つ。中性子反中性子電荷を持たないが、中性子クォーク反中性子は反クォークから構成されている。
反物質の消滅】
反物質がどうしてわれわれの住む宇宙では殆ど存在していないのかは、長い間、物理学の大きな疑問の一つであったが、最近その疑問への回答が部分的ではあるが得られつつある。初期宇宙においての超高温のカオス状態の中で、クオークから陽子や中性子が出来、中間子が生まれ、それぞれの反粒子との衝突で光子(電磁波・ガンマ線)に変換されたり再び対生成されていた頃にすべては起こったと考えられている。
【将来の利用法】
反物質は、周囲の物質と対消滅を行うことにより自身の質量の200%をエネルギーに転換できるので、宇宙開発上課題となっている燃料の質量を劇的に軽量化できる。NASA反物質動力の推進機関に関心を示している。宇宙機のエンジンとして比べれば、核分裂では核燃料の質量のおよそ千分の一、核融合ではおよそ百分の一がエネルギーに転換されるのに対し、反物質を燃料として使えばその大部分がエネルギーに転換される。例えば100kgの深宇宙探査機を50年間加速させるのに必要な反物質燃料は100μgで良い。一方、化学燃料によって得るエネルギーはその質量のおよそ一億分の一相当にすぎない。

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『文系にも読める! 宇宙と量子論 竹内薫/著 PHP研究所 2010年発行
量子論と相対論の統合から生まれた予言 (一部抜粋しています)
反粒子の存在を予言したのは、ディラックでした。彼は、方程式から導き出される負のエネルギーが、反粒子を表わしていると考えました。
ディラック方程式
光速度に近い速さで運動している高エネルギー粒子を取り扱う場合には、特殊相対性理論を考慮しなければなりません。そこでディラックは、シュレデインガー方程式(電子などミクロの世界を記述できる)に特殊相対性理論光速度近くの速さで動く物体を記述する)の考えを組み込んだディラック方程式を提唱しました。
ディラック方程式は、電磁場の中を運動する電子を説明することに成功しました。しかし、ディラック方程式を解くと、粒子が負のエネルギーを持つ解が出る場合があります。ディラックは、物理的に存在しない負のエネルギーというあり得ない解に悩みました。
そこで考えたのが、通常の粒子と同じ質量を持つが、電荷は正反対である反粒子の存在です。
反粒子
のちに、アンダーソンによって、宇宙線な中から正の電荷を持つ電子、陽電子が発見されました。陽電子のほかにも、陽子の反粒子である反陽子など、通常の粒子にはそれに対応する反粒子が存在しています。電荷など、正負の値を持つ性質が正反対の関係にあります。
真空中に高いエネルギーを与えると、粒子と反粒子が対で生成します。また、逆に粒子に反粒子とが衝突すると、その質量全てがエネルギーに変換されて、両者とも消滅してしまいます。よって、現在の通常の物質世界に反粒子があっても、すぐに反応・消滅してしまいます。現在の宇宙にほとんど反物質が無いことは大きな謎で、量子論宇宙論の重なり合う研究テーマになっています。

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どうでもいい、じじぃの日記。
去年の12月にNHK教育 サイエンスZERO 「科学ニュース2010」を観た。
そのとき、科学ニュース2010の第5位に「反物質」の捕獲に成功が挙がった。
第5位 「反物質」の捕獲に成功
山崎さん、(何が一番興味があったかについて)「個人的には反物質というニュースに驚きました。というのは子供の頃、SFのアニメで反物質を知り、私たち地球上の物質と接触するととてつもないエネルギーになるという雑誌を見ていたので、ああ、ここまで現実にきたんだなと感慨深く思いました」
「粒子に反粒子とが衝突すると、その質量全てがエネルギーに変換されて、両者とも消滅してしまいます」
6月6日の新聞に、スイスにあるCERNで「反物質」を16分以上閉じ込めに成功、という記事が載った。
昨年11月には約0.2秒の閉じ込めに成功した、で今回は16分以上(1000秒)閉じ込めに成功、になっている。
反物質って、物質と衝突すると消滅してしまうんじゃなかったっけ? (^^;
反物質1グラムが有するエネルギーはヒロシマに投下されたものとほぼ等しいのだそうだ。
まさに、アインシュタインE = mc2 の世界だ。
原子力に代わる新エネルギーは「反物質」で決まりなのだ?