Letter
素粒子物理学：電子–クォーク散乱におけるパリティの破れの測定
Nature 506, 7486 doi: 10.1038/nature12964
対称性は自然界に遍在し、物理学のあらゆる法則の基礎となる。1つの例はパリティ（鏡像）対称性であり、これは左右を入れ替えても物理法則が変化しないことを意味する。電磁気学、重力、そして原子核内部の強い力に関する法則はパリティ対称性を守るが、原子核内部の弱い力は守らない。歴史的に見て、電子散乱におけるパリティの破れは、素粒子物理学の標準模型を確立するのに重要であった。今ではその検証に重要である。パリティを破る電子散乱の測定を通して手に入る具体的な量の1つは有効弱結合C2qであり、これは弱い力に関係するときクォークのカイラリティ優先性に敏感であるが、ここ40年でたった1回しか直接測定されていない。本論文では、電子–クォーク散乱におけるパリティを破る非対称性を測定し、これから、2C2u – C2d（uはアップクォークを、dはダウンクォークを表す）を、これまでの結果と比較して5倍高い精度で決定したことを報告する。これらの結果から、95％より高い信頼度で、電弱理論が予言するように、C2q結合はゼロでないことを示す証拠が得られた。これらから、パリティを破る、標準模型を越える新しい相互作用に関する制約条件、特にクォークカイラリティが原因となる制約条件が得られた。現在の素粒子物理学研究は大型ハドロン衝突型加速器のような高エネルギー衝突型加速器を中心に行われているが、我々の結果から、高エネルギーでは得るのが難しい、電弱理論における特定のカイラリティ情報が得られた。我々の測定結果は比較的その解釈に曖昧性がなく、そして将来もっと高精度な測定を行う門戸が開かれる。
