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2017 年度 研究成果報告書

反水素の超微細遷移と反陽子の磁気モーメント

研究課題

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研究課題/領域番号 24000008
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
数物系科学
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

山崎 泰規  国立研究開発法人理化学研究所, Ulmer基本的対称性研究室, 研究員 (30114903)

研究分担者 ウルマー シュテファン  国立研究開発法人理化学研究所, Ulmer基本的対称性研究室, 主任研究員 (50624813)
松田 恭幸  東京大学, 総合文化研究科, 准教授 (70321817)
永田 祐吾  東京農工大学, 工学研究科, 特任助教 (30574115)
連携研究者 黒田 直史  東京大学, 総合文化研究科, 助教 (10391947)
檜垣 浩之  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (10334046)
長嶋 泰之  東京理科大学, 理学部, 教授 (60198322)
金井 保之  国立研究開発法人理化学研究所, 仁科加速器センター, 研究員 (00177487)
鳥居 寛之  東京大学, 理学部, 准教授 (20302838)
研究協力者 ウィドマン エヴァハルト  ステファンマイア-研究所, 所長
クラウス ブラウム  マックスプランク研究所, ディレクター
ヴェンチュリー ルカ  ブレシア大学, 教授
ブロイカー ホルスト  CERN, 研究員
研究期間 (年度) 2012 – 2017
キーワード反物質 / 反水素 / 反陽子 / CPT対称性 / 磁気モーメント / 陽電子
研究成果の概要

この宇宙から消えてしまった反物質のなぞを、反物質の代表格である反水素と反陽子を用いて研究した。反水素ビームを生成し、また、その主量子数分布を測定した。反陽子と陽子の質量電荷比を測定し、1000億分の1の精度でも一致していることを明らかにした。反陽子の磁気モーメントを測定し、本研究が始まる前の値を2000倍上回る精度で決定した。これは、自然界に存在しない反陽子の物理的性質を、宇宙に遍在する陽子より高精度で決定したものである。その後、陽子の磁気モーメントをさらに高精度で決定した。以上の結果から、陽子と反陽子の磁気モーメントに関わるCPT対称性は、これまでに知られていたより3000倍高い精度で保存していることが明らかになった。反陽子を405日間連続的に捕捉し、反陽子寿命下限がこれまでの7倍、10.2年であることを示した。

自由記述の分野

物理学

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公開日: 2019-04-01  

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