Research press release

出発点に立つクォーク

Nature Physics

Quarks on the mark

クォークと呼ばれる基本粒子について、異なるクォーク間の結合の強さのこれまでで最も正確な測定結果が、今週報告される。この測定結果によって、素粒子物理学の標準模型の基本的な入力パラメーターが得られ、標準模型の正確さが厳密に検証される。

基本粒子の性質と相互作用を記述する素粒子物理学の標準模型では、いわゆるカビボ・小林・益川(CKM)行列によって、あるクォークから他のクォークへの崩壊が記述される。標準模型を維持するには、さまざまな素過程から得られるCKM行列の入力パラメーターが互いに一致していなければならない。LHCb collaborationは、最近行われたCERNの大型ハドロン衝突型加速器の技術的な改善を利用して、クォーク3個でできた粒子であるバリオンの崩壊に基づくCKM行列要素の測定を初めて行ったことを報告している。

今回の方法の結果は、クォーク2個からなるメソンの崩壊に基づく以前に報告された方法の結果と相補的である。こうした測定結果は、CKM行列のフィッティングパラメーターの定量的な解明に大きな影響を及ぼし、標準模型の考えられる全ての拡張に制約条件を与えることができると予想される。

The most precise measurements to date of the strength of the couplings between different fundamental particles known as quarks are reported online in Nature Physics this week. The measurements provide a fundamental input parameter for the standard model of particle physics and represent a stringent test of its accuracy.

In the standard model of particle physics, which describes the properties and interactions of fundamental particles, the decay of one quark to another is described by the so-called Cabibbo-Kobayashi-Maskawa (CKM) matrix. For the standard model to hold, the input parameters for the CKM matrix from different fundamental processes must be consistent with each other. By taking advantage of recent technical improvements at CERN’s Large Hadron Collider, the LHCb collaboration reports the first measurement of CKM matrix elements based on decays of baryons, particles made of three quarks.

The results of this approach are complementary to those of previously reported methods based on decays of mesons, which are particles composed of two quarks. These measurements are expected to have a significant impact on the quantitative understanding of the fitting parameters to the CKM matrix and allow constraints to be placed on any possible extensions of the standard model.

doi: 10.1038/nphys3415

「注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したプレスリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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