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反物質消滅の謎解く現象、ニュートリノでも兆候 京大など実験

京都大学や高エネルギー加速器研究機構などの国際共同チームは6日、宇宙誕生時にできたとされる物質と、これと電気的な性質が逆の「反物質」のうち、物質だけで現在の宇宙がつくられている謎を解くカギとなる物理現象が素粒子のニュートリノでも起きた兆候をつかんだと発表した。

暫定的な実験結果だが、もし正しければ、物質の起源や宇宙の成り立ちを解明する大きな手がかりになるという。米シカゴで開催中の国際学会で公表した。

生物の体や星などをつくる物質と反物質のうち、なぜ反物質だけが消えたのかはわかっていない。素粒子のうちクォークについては益川敏英氏と小林誠氏が反物質消滅の理由を説明する理論を提唱。実験で証明され、2008年のノーベル物理学賞を受賞した。しかし、宇宙にはニュートリノの方が多いため、ニュートリノでの証明が欠かせない。

ニュートリノは3種類あり、飛行中に別の種類に変化する。研究チームは茨城県東海村の大強度陽子加速器施設(J-PARC)から約300キロメートル離れた岐阜県飛騨市の東京大学の地下観測施設スーパーカミオカンデに向けてニュートリノを発射する実験をし、変化の様子を解析した。反物質が消えた謎を解く「CP対称性の破れ」という現象が90%の確率で起きたとする結果を得た。

素粒子実験で確定というには99.7%以上に高める必要がある。今後、観測数を増やして検証を続ける。10年以内に結論を出したいという。

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