2023/12/17

【最前線】空間から全てを取り去っても残る「何か」を測った

NewsPicks編集部

NewsPicks編集部

物理学の最前線では、私たちの常識的な感覚とは相容れないような事実が次々と明らかになっている。

空気などの物質を取り去った空っぽの空間には、‟見えない何か”が満ちていることをご存じだろうか。

理化学研究所を中心とした国際共同研究グループは、世界で初めて、その“何か”がどのくらい真空に満ちているかを測ることに成功し、イギリスの科学雑誌『Nature Physics』オンライン版で3月23日に発表した。

見えない何かは「クォーク・反クォーク対」と呼ばれるものだ。

「空っぽのはずの空間に何かが満ちている」なんて、まるで禅問答のようだが、いったい研究者たちは何を明らかにしたのだろうか。実験を行った理化学研究所の西隆博研究員と板橋健太専任研究員に話を聞いた。

INDEX

• 真空に満ちるヒッグス粒子
• 質量の99%は謎のまま
• 鍵握る「クォーク凝縮」
• 「クォーク凝縮の減少」を測る
• 真空は空っぽではない

真空に満ちるヒッグス粒子

コメント

注目のコメント

• 須田 桃子

  NewsPicks 編集委員 / 科学ジャーナリスト

  ・2023年12月17日

  サイエンスの面白さ、奥深さを伝える連載「ディープな科学」。今回の記事では「真空に満ちている何か」を巡り、世界初の快挙となった実験の成果を取り上げます。しかもその「何か」は、物質の質量の起源という本質的な問題に深く関わっています。
  
  質量の起源というと、ヒッグス粒子を思い浮かべる人も多いかもしれません。ところが、ヒッグス粒子で説明できるのは質量のわずか1％、残りの99％はまだ未解明です。今回の成果はなんと、この「99％の謎」にググッと迫る内容なのです。
  
  あいにくその「何か」を直接測定することは難しく、研究者たちは埼玉県和光市にある理化学研究所仁科加速器科学研究センターの超電導サイクロトロンを用い、工夫を凝らした実験で難題に挑みました。実験の内容はかなり複雑ですが、挿入図も参考にしつつ、世界最先端の実験物理学の挑戦を味わっていただければ幸いです。
• 岡村 聡

  S&S investments 代表取締役

  ・2023年12月17日

  「クォーク凝縮の量を過去最高の精度で測定できました」という成果。日本ではこうしたハードサイエンスについても何の役に立つのかと短絡的な質問がなされがちだけど、数十年〜数百年のスケールで予見不能な社会の発展に寄与するものだと考えるべき
• 松下 安武

  フリー 科学記者・編集者

  ・2023年12月17日

  取材・執筆を担当しました。
  　真空という言葉は、字面からすれば「真に空っぽ」のはずなのに、現代物理学によるとそうではないのだと言います。
  　本記事では、真空に満ちるヒッグス粒子（ヒッグス場）やクォーク凝縮という不思議な存在の話を取り上げました。実は本記事では取り上げていませんが、さらにダークエネルギー（暗黒エネルギ）なるものも真空を満たしていると考えられています。
  　本記事で現代物理学の奥深さ、摩訶不思議さを感じてください!