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物質と反物質の非対称性が見えてきた

鏡の中の世界の反粒子は、こちらの世界の粒子と同じように振る舞うはずだと考えられていた。しかし、レプトン（ニュートリノや電子など）は、この予想に従わないかもしれないことが分かった。

スーパーカミオカンデの地下巨大水槽の内部。1万本を超える光センサーが取り付けられている。2006年4月撮影。 Credit: The Asahi Shimbun via Getty Images

宇宙の目に見える全ての物質は、基本的な構成要素、素粒子でできている。そのうち、フェルミ粒子と呼ばれる粒子のグループは、2つのタイプからなる。陽子や中性子を構成するクォークと、電子、ミュー粒子、タウ粒子、ニュートリノからなるレプトンだ。各素粒子には、性質は同じで電荷は逆の反粒子がある。最もよく知られた例は、電子の反粒子、陽電子だ。反粒子は、鏡の中の反物質でできた世界で、こちらの世界の粒子と同じように振る舞うだろうと長い間考えられてきた。しかし、クォークと反クォークはこの粒子・反粒子鏡像対称性を破ることが1960年代に分かった1,2。今回、国際共同実験グループ「T2K（Tokai to Kamioka）コラボレーション」は、この対称性がレプトンでも破れている可能性があることを見いだし、Nature 2020年4月16日号339ページで報告した3。

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翻訳：新庄直樹

Nature ダイジェスト Vol. 17 No. 7

DOI: 10.1038/ndigest.2020.200742

原文

Matter–antimatter symmetry violated
  • Nature (2020-04-16) | DOI: 10.1038/d41586-020-01000-9
  • Silvia Pascoli & Jessica Turner
  • Silvia Pascoliは、ダラム大学物理学科素粒子物理学現象論研究所 （英国）に所属。 Jessica Turnerは、フェルミ国立加速器研究所理論物理学部門 （米国イリノイ州バタビア）に所属

参考文献

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  3. The T2K Collaboration. Nature 580, 339–344 (2020).
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