お宝研究vol.11

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19研究テーマ名波場　直之（総合理工学研究科・教授）山田　敏史（戦略的研究推進センター・特任助教）阿部　裕悟（戦略的研究推進センター・特任助教）Naoyuki Haba (Professor, Interdisciplinary Graduate school of Science and Engineering)Toshifumi Yamada (Full-time Contract Assistant Professor, Center for the Promotion of Project Research)Yugo Abe (Contract Assistant Professor, Center for the Promotion of Project Research)センター長：グループ紹介概　　　要特　　　色研究成果今後の展望社会実装への展望Director : 　2012年に巨大加速器LHCで発見された新素粒子「ヒッグス」は，真空中で凝縮することで他の素粒子に質量を与える，という稀有な性質を持っています。私たちは，ヒッグスが凝縮するメカニズムについて理論研究を行っています。ヒッグスなどの素粒子はミクロの世界の話ですが，実は全宇宙の成り立ちにも関わっています。私たちは，ほぼすべての物質を通り抜ける素粒子「ニュートリノ」が，「自然界にはなぜほとんど反物質が存在しないのか」という謎と密接につながることに着目し，隠岐で計画中のニュートリノ検出実験のシミュレーションも行っています。　A newly discovered elementary particle called “Higgs”, which was discovered at a large collider, LHC, in 2012, has a unique property that its vacuum condensation endows other elementary particles with mass. We are conducting a theoretical research on the mechanism for the Higgs condensation. Elementary particles like the Higgs belong to the microscopic world, but they are also connected to the structure of the entire Universe. We focus our attention on the fact that “neutrinos”, the elementary particles that pass through almost all matters, are deeply related to a mystery that anti-matters scarcely exist in Nature, and are performing simulations of the neutrino-detection experiment planned in Oki Islands.　素粒子の質量の起源や，物質と反物質の非対称性が生じる機構といった根本的な謎を解明すべく，世界最先端の研究を進めています。2017年１月に，ヒッグスが凝縮を起こす理由を説明する新たな理論を提唱し，それが将来の加速器実験で検証できることを明らかにしました。また２月には，ニュートリノを隠岐で検出する実験に関連して，現在の素粒子理論の修正理論に基づいたシミュレーションを完成させ，修正理論が近未来に発見され得ることを示しました。このことは，隠岐での実験計画を実現する起爆剤になると期待されます。今後も，ヒッグスやニュートリノの性質，初期宇宙の発展についての研究を継続します。私たちは現在，高次元時空に基づく斬新な素粒子理論のアイディアを温めて，数学者と共同で研究を進めています。この研究が成功した場合，ノーベル賞級のインパクトが予想されます。　　　　　　　　　　　　　　　　隠岐でのニュートリノ検出実験では，従来の水チェレンコフ検出器とは別に，10キロトンの液体アルゴンを使用したtime projection chamberの設置が検討されています。その基礎となる巨大冷却設備や，極めて均一な電場を維持するシステムは，産業への転用と活用も十分可能です。Theoretical research on new theories for the Higgs fi eld and on neutrino 図.　初期宇宙の発展の模式図ヒッグス場の新たな理論とニュートリノに関する理論研究Higgs and Early Universe Project Centerヒッグス・初期宇宙プロジェクトセンター