科学者たちは反物質の最も正確な測定をまだ行っており、その結果は、生命、宇宙、そしてそこにあるすべてが存在する理由の謎を深めるだけです。
新しい測定値は、信じられないほど高い精度で、反物質と物質が同じように動作することを示しています。
しかし、これらの新しい測定値は、物理学における最大の質問の1つに答えることができません。なぜ、ビッグバンの間に等しい部分の物質と反物質が形成された場合、今日の宇宙は物質で構成されているのでしょうか。
バランスのとれた宇宙
私たちの宇宙は正反対のバランスに基づいています。物質でできているすべてのタイプの「正常な」粒子について、同時に生成される反対の電荷を持つ同じ質量の共役反粒子があります。電子には反対の反電子、つまり陽電子があります。陽子には反陽子があります。等々。
しかし、物質と反物質の粒子が出会うと、それらは互いに消滅し、残ったエネルギーのみを残します。物理学者は、ビッグバンによって作成された物質と反物質の量が等しいはずであり、それぞれがお互いの相互破壊を確実にし、生命のビルディングブロック（または実際には何でも）の赤ちゃんの宇宙を残したと主張します。しかし、ここでは、ほぼ完全に物質で構成された宇宙の中にいます。
しかし、ここにキッカーがあります。ビッグバンから抜け出した原始的な反物質については知りません。では、なぜ-反物質と物質が同じように振る舞うのなら-あるタイプの物質がビッグバンを生き延び、他のタイプは生き残らなかったのか？
その問題に答える最良の方法の1つは、物質とその反物質共役の基本的な特性を可能な限り正確に測定し、それらの結果を比較することです、新しい研究に関与しなかった日本の和光の理研の物理学者であるStefan Ulmerは言いました研究. 物質の特性と相関する反物質の特性の間にわずかなずれがある場合、それは物理学の最大の問題を解決する最初の手がかりになる可能性があります。 （2017年に、科学者は一部の物質反物質パートナーの動作に若干の違いを発見しましたが、結果は発見として数えるほど統計的に強力ではありませんでした。）
しかし科学者が反物質を操作したいのなら、彼らはそれを入念に作らなければなりません。デンマークのオーフス大学の物理学者である研究著者であるジェフリー・ハンスト氏は、水素が「宇宙で私たちが最もよく理解しているものの1つ」であるため、近年、反水素または水素の反物質の対応物を研究している物理学者もいます。 。反水素を製造するには、通常、90,000個の反陽子と300万個の陽電子を混合して50,000個の反水素原子を生成し、そのうちの20個だけを磁石で11インチの長さ（28センチ）の円筒管に捕らえます。
現在、ジャーナル（ネイチャー）で本日（4月4日）公開された新しい研究で、Hangstのチームは前例のない基準を達成しました。これまでに、反水素またはあらゆる種類の反物質の最も正確な測定を実施しました。反水素の15,000原子（前述の混合プロセスを約750回行うと考えてください）で、原子が低いエネルギー状態から高い状態にジャンプするときに原子が放出または吸収する光の周波数を調べました。
研究者の測定では、反水素原子のエネルギーレベルと吸収される光の量が2兆分の1の精度で対応する水素と一致し、10億分の1のオーダーの以前の測定精度を劇的に改善することが示されました。
「実験家が精度を100倍に上げることができるのは非常にまれです」と、ウルマー氏はLive Scienceに語った。彼は、Hangstのチームがさらに10〜20年間作業を続ければ、水素分光分析の精度をさらに1,000倍に上げることができると考えています。
Hangst-これらの結果を生み出した欧州核研究機構（CERN）でのALPHAコラボレーションのスポークスパーソンにとって-この成果は、何十年にもわたるものでした。
反物質の捕獲と保持は大きな偉業だった、とハンスト氏は語った。
「20年前、人々はこれは決して起こらないだろうと思った」と彼は言った。 「これを行うことができるのは、実験的なツアーデフォースです。」
新しい結果は非常に印象的です。CERNの物理学者で、この作業に関与していなかったMichael Doserは、Live Scienceにメールで伝えました。
「この測定でトラップされた原子の数（15,000）は、ほんの数年前の自分の記録を大幅に改善した」とドーザー氏は語った。
それで、反物質の最も正確な測定は私たちに何を伝えますか？ええと、残念ながら、私たちがすでに知っている以上のものではありません。予想通り、水素と反水素-物質と反物質-は同じように動作します。さて、1兆分の1の測定値でそれらが同一であることを知っています。しかし、ウルマー氏は、1兆分の2の測定では、2つのタイプの物質の間で、これまで測定に反していたより高いレベルの精度で何かが逸脱している可能性を排除していないと述べた。
ハンストに関しては、反物質なしで物質の宇宙が存在するのと同じように、なぜ私たちの物質の宇宙が存在するのか、彼が「部屋の中の象」と呼んでいる問題に答えることにはあまり関心がありません。代わりに、彼と彼のグループは、さらに正確な測定を行い、反物質が重力とどのように反応するかを調査することに焦点を当てたいと考えています。
そしてHangstは、CERNがアップグレードのために2年間シャットダウンする2018年末までに謎は解決されると考えています。同氏はまた、「他にも策略がある」と述べた。 "乞うご期待。"
