最高エネルギー電子衝突装置を用いた素粒子物理の展開

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11202101
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 駒宮 幸男 東京大学, 大学院・理学系研究科, 教授 (80126060)
• 研究分担者: 森 俊則 素粒子物理国際研究センター, 教授 (90220011) ; 萩原 薫 高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 教授 (50189461) ; 川本 辰男 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (80153021) ; 野崎 光昭 神戸大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (10156193) ; 真下 哲郎 素粒子物理国際研究センター, 助教授 (60181640)
• キーワード: 電子・陽電子衝突型加速器(LEP) / エネルギーフロンティア / ヒッグス粒子 / 素粒子物理 / 超対称性 / 大統一理論 / OPAL実験 / 高エネルギー物理学

研究概要

LEP加速器の運転終了後、現在は2007年度の完成に向けLHCの建設が進んでいる。現在、得られたデータを基に幅広く物理解析を行っている。既に非常に重要な結果が得られており、それの多くは発表されている。これらの最重要課題の成果は当研究領域の研究担当者が中心となって取り組んでいる。主な物理成果は次のようなものである。(更に詳しい説明は各研究班の成果を参照)。
(1)約10000のW対生成事象を基にW粒子質量の精密測定は、最終結果を得るためハドロナイゼーション過程の系統誤差の評価を更に詳しく研究し論文として発表した。
(2)標準理論で期待される各種の反応過程を幅広く調べ、新しい最高エネルギーでも標準理論が良く成り立っていることを確認した。
(3)標準理論で予言されるヒッグス粒子の生成に関する最終論文を発表し、他のLEP実験で得られたデータと合わせて結果を論文にまとめた。更に、標準理論を超える理論として最も有力で、重力も含む4つの力の統一を実現する可能性を持つ超対称性理論の予言する新粒子群を系統的に探索しいくつかの論文に纏めた。
これらの結果は国際会議などで報告し、上記のように学術専門誌に発表している。新しいアイデアによる新解析方法の開発、新しく提案された物理現象の探索等今までの解析結果に捕らわれることなく常に新しい知見を得るべく研究を進めてきた。
LEP-IIを用いたOPAL実験では、東京大学をはじめとして我が国の研究者が主導権をもって物理解析を牽引してきた。LHCでの物理解析に繋げるべく、ヒッグス粒対称性粒子群の探索、統一ゲージ理論の検証などの最重要課題の物理解析を系統的に行い、特にヒッグス粒子に関しては115-200GeVの間に追い詰めた。LHCでのヒッグス粒子の発見や超対称性の発見にこれまで以上の期待がかかる。本科学研究費補助金は常に有効に使われてきたと自負している。

研究成果

• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi et al.: "Measurement of Heavy Quark Forward Backward Asymmetries and Average B Mixing Using Leptons in Hadronic Z Decay"Phys.Lett.B. 577. 18-36 (2003)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi et al.: "A Study of W+W-gamma Events at LEP"Phys.Lett.B. 580. 17-36 (2004)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi et al.: "Search for Stable Long-lived Massive Charged Particles in e+e- Collisions at sqrt(s) = 183-209GeV"Phys.Lett.B. 572. 8-20 (2003)
• [文献書誌] The ALEPH, DELPHI, L3, and OPAL Collaboration: "Search for the Standard Model Higgs Boson at LEP"Phys.Lett.B. 565. 61-75 (2003)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi et al.: "Test of Non-commutative QED in the Process e+e-to gamma gamma at LEP"Phys.Lett.B. 568. 181-190 (2003)
• [文献書誌] The OPAL Collaboration, G.Abbiendi et al.: "Bose-Einstein Correlation of Pizero Pairs from Hadronic Z0 Decay"Phys.Lett.B. 559. 131-143 (2003)