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トップクォーク

索引 トップクォーク

トップクォーク(top quark、記号:t)は、素粒子標準模型における第三世代のクォークである。.

29 関係: 小林誠 (物理学者)世代 (素粒子)弱い相互作用強い相互作用ノーベル物理学賞ハドロンボトムクォークトップネスパーティクルデータグループヒッグス粒子フェルミ国立加速器研究所フェルミ粒子ダウンクォークウィークボソンカイラリティクォークストレンジクォークCKM行列CP対称性の破れ素粒子益川敏英質量重力相互作用電磁相互作用電荷電気素量K中間子標準模型

小林誠 (物理学者)

イタリア国立核物理学研究所所長ニコラ・カビボ(左)と 小林誠 小林 誠(こばやし まこと、1944年4月7日 - )は、日本の理論物理学者。素粒子理論を専門分野とし、小林の名が付けられた「CKM行列 (Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix)」や「小林・益川理論」で知られる。ノーベル物理学賞、日本学士院賞受賞。文化功労者、文化勲章受章者。名古屋大学の特別教授および素粒子宇宙起源研究機構諮問委員会座長、高エネルギー加速器研究機構の特別栄誉教授、独立行政法人日本学術振興会の理事および学術システム研究センター所長、財団法人国際高等研究所のフェローを務める。.

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世代 (素粒子)

素粒子物理学において、世代 (generation) は、素粒子の区分である。ファミリー (family) とも言う。.

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弱い相互作用

弱い相互作用(よわい そうごさよう、)とは、素粒子の間で作用する4つの基本相互作用の内の一つである。弱い核力、あるいは単に弱い力とも呼ばれる。この相互作用による効果として代表的なものにベータ崩壊がある。電磁相互作用と比較して、力が非常に弱いことからこの名がついた。.

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強い相互作用

強い相互作用(つよいそうごさよう、Strong interaction)は、基本相互作用の一つである。ハドロン間の相互作用や、原子核内の各核子同士を結合している力(核力)を指し、標準模型においては量子色力学によって記述される。強い力、強い核力とも。その名の通り電磁相互作用に比べて約137倍の強さがある。 強い相互作用の理解は、歴史的には湯川秀樹による、パイ中間子の交換によって核子に働く核力の説明に始まるが、1970年代前半の量子色力学の成立によって、ゲージ理論として完成した。.

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ノーベル物理学賞

ノーベル物理学賞(ノーベルぶつりがくしょう、Nobelpriset i fysik)は、ノーベル賞の一部門。アルフレッド・ノーベルの遺言によって創設された6部門のうちの一つ。物理学の分野において重要な発見を行った人物に授与される。 ノーベル物理学賞のメダルは、表面にはアルフレッド・ノーベルの横顔(各賞共通)、裏面には宝箱を持ち雲の中から現れた自然の女神のベールを科学の神が持ち上げて素顔を眺めている姿(化学賞と共通)がデザインされている。.

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ハドロン

ハドロン (hadron) は、素粒子標準模型において強い相互作用で結びついた複合粒子のグループである。 強粒子とも訳されるが、現代では素粒子物理学者がこの和名で呼ぶことはほとんどない。 この名称は、ギリシャ語の「強い」の意のἁδρόςに由来し、1962年にレフ・オクンによって付けられた。.

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ボトムクォーク

ボトムクォークは、 (bottom quark, 記号:b) は、素粒子標準模型における第三世代のクォークである。.

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トップネス

トップネス (topness) は粒子の性質を表すフレーバー量子数の一つである。トゥルース (truth) とも呼ばれる。トップネスは、粒子を構成するトップクォーク の数と反トップクォーク の数の差として定義される: 慣習により、トップクォークは+1のトップネスを持ち、反トップクォークは−1のトップネスを持つ。この慣習では、クォークのフレーバー量子数の符号はクォークの電荷 (Q) の符号と同じとする。トップクォークの場合は、Q.

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パーティクルデータグループ

パーティクル・データ・グループ(Particle Data Group)とは、素粒子物理学などの分野の物理学者による国際的コラボレーションのひとつ。 素粒子やそれに準ずる基本的な粒子について、過去に行われた実験の結果などから、それらの粒子の基本的な性質を一覧にまとめて出版するなどの活動を行っている。.

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ヒッグス粒子

ヒッグス粒子(ヒッグスりゅうし、 ヒッグス・ボソン)とは、1964年にピーター・ヒッグスが提唱したヒッグス機構において要請される素粒子である。 ヒッグス自身は「so-called Higgs boson(いわゆる ヒッグス粒子と呼ばれているもの)」と呼んでおり、他にも様々な呼称がある。 本記事では便宜上ヒッグス機構・ヒッグス粒子の双方について説明する。質量の合理的な説明のために、ヒッグス機構という理論体系が提唱されており、その理論内で「ヒッグス場」や「ヒッグス粒子」が言及されているという関係になっているためである。.

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フェルミ国立加速器研究所

フェルミ国立加速器研究所(フェルミこくりつかそくきけんきゅうじょ、英称:Fermi National Accelerator Laboratory、通称:フェルミ研究所、Fermilab、FNAL)は、アメリカ合衆国イリノイ州シカゴ近郊バタヴィアにある米国エネルギー省の国立高エネルギー物理学研究所。 超伝導磁石を用いた大型(直径約2km、磁場の最大強さ2テスラ)の陽子・反陽子衝突型加速器テバトロン (Tevatron) を有し、トップクォークの検出に成功したことでも有名。 研究所の名前は、「原子炉の父」こと原子物理学者エンリコ・フェルミに由来する。.

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フェルミ粒子

フェルミ粒子(フェルミりゅうし)は、フェルミオン(Fermion)とも呼ばれるスピン角運動量の大きさが\hbarの半整数 (1/2, 3/2, 5/2, …) 倍の量子力学的粒子であり、その代表は電子である。その名前は、イタリア=アメリカの物理学者エンリコ・フェルミ (Enrico Fermi) に由来する。.

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ダウンクォーク

ダウンクォーク (down quark, 記号:d) は、物質を構成する主要な素粒子の一つで、第一世代のクォークである。.

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ウィークボソン

ウィークボソン (weak boson) は素粒子物理学において、弱い相互作用を媒介する素粒子である。弱ボソンとも言う。 ウィークボソンはスピン1のベクトルボソンで、WボソンとZボソンの二種類が存在する。Wボソンは陽子の約80倍、Zボソンは約90倍と他の素粒子に比べて大きな質量をもち、ごく短時間のうちに別の粒子に崩壊してしまうという特徴を持つ。 Wボソンは電荷 ±1 (W+,W−)をもち、両者は互いに反粒子の関係にある。 Zボソンは電荷 0 で、反粒子は自分自身である。 1968年に理論で存在が予言され、1983年に欧州合同原子核研究所にてその存在が確認された。.

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カイラリティ

イラリティ (chirality) は、ある現象とその鏡像が同一にはならないような性質である。掌性ともいう。数学におけるも参照のこと。粒子のカイラリティは、そのスピンによって定義することができる。2つのカイラリティの間の対称性変換はパリティ変換と呼ばれる。 1957年に呉健雄らによって行われた、コバルト60の原子核の弱い崩壊に対する実験は宇宙のパリティ対称性の破れを実証した。.

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クォーク

ーク(quark)とは、素粒子のグループの一つである。レプトンとともに物質の基本的な構成要素であり、クォークはハドロンを構成する。クオークと表記することもある。 クォークという名称は、1963年にモデルの提唱者の一人であるマレー・ゲルマンにより、ジェイムズ・ジョイスの小説『フィネガンズ・ウェイク』中の一節 "Three quarks for Muster Mark" から命名された 。.

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ストレンジクォーク

トレンジクォーク(strange quark、記号:s)は、物質を構成する主要な素粒子の一つで、第二世代のクォークである。.

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CKM行列

小林誠(右) カビボ・小林・益川行列(カビボ・こばやし・ますかわぎょうれつ, Cabibbo-Kobayashi-Maskawa matrix)は、素粒子物理学の標準理論において、フレーバーが変化する場合における弱崩壊の結合定数を表すユニタリー行列である。 頭文字をとってCKM行列と呼ばれることが多い。クォーク混合行列とも言われる。 CKM行列はクォークが自由に伝播する場合と弱い相互作用を起こす場合の量子状態の不整合を示しており、CP対称性の破れを説明するために必要不可欠である。この行列は元々ニコラ・カビボが2世代の行列理論として公表していたものを、小林誠と益川敏英が3世代の行列にして完成したものである。.

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CP対称性の破れ

CP対称性の破れとは、物理学、特に素粒子物理学において、CP対称性に従わない事象のことである。 CP対称性の破れは1964年に中性K中間子の崩壊の観測から発見され、ジェイムズ・クローニンとヴァル・フィッチはその功績により1980年にノーベル物理学賞を受賞した。現在も、理論物理及び実験物理で積極的な研究が行なわれている分野の一つとなっている。 現在の宇宙では、物質が反物質よりもはるかに多い。 宇宙の歴史の中でこの非対称性を生成するためにはCP対称性の破れが必要条件であり、 サハロフの三条件のひとつとして知られている。.

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素粒子

物理学において素粒子(そりゅうし、elementary particle)とは、物質を構成する最小の単位のことである。基本粒子とほぼ同義語である。.

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益川敏英

川 敏英(ますかわ としひで、1940年2月7日 - )は、日本の理論物理学者。専門は素粒子理論。名古屋大学素粒子宇宙起源研究機構長・特別教授、京都大学名誉教授、京都産業大学益川塾教授・塾頭。愛知県名古屋市出身。.

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質量

質量(しつりょう、massa、μᾶζα、Masse、mass)とは、物体の動かしにくさの度合いを表す量のこと。.

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重力相互作用

重力相互作用(じゅうりょくそうごさよう、gravitational interaction)とは、自然界に存在する4つの基本相互作用のうち、重力による相互作用を指し、力の強さは距離の2乗に反比例する。.

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自然金 金(きん、gold, aurum)は原子番号79の元素。第11族元素に属する金属元素。常温常圧下の単体では人類が古くから知る固体金属である。 元素記号Auは、ラテン語で金を意味する aurum に由来する。大和言葉で「こがね/くがね(黄金: 黄色い金属)」とも呼ばれる。。 見かけは光沢のある黄色すなわち金色に輝く。日本語では、金を「かね」と読めば通貨・貨幣・金銭と同義(お金)である。金属としての金は「黄金」(おうごん)とも呼ばれ、「黄金時代」は物事の全盛期の比喩表現として使われる。金の字を含む「金属」や「金物」(かなもの)は金属全体やそれを使った道具の総称でもある。 金属としては重く、軟らかく、可鍛性がある。展性と延性に富み、非常に薄く延ばしたり、広げたりすることができる。同族の銅と銀が比較的反応性に富むこととは対照的に、標準酸化還元電位に基くイオン化傾向は全金属中で最小であり、反応性が低い。熱水鉱床として生成され、そのまま採掘されるか、風化の結果生まれた金塊や沖積鉱床(砂金)として採集される。 これらの性質から、金は多くの時代と地域で貴金属として価値を認められてきた。化合物ではなく単体で産出されるため精錬の必要がなく、装飾品として人類に利用された最古の金属で、美術工芸品にも多く用いられた。銀や銅と共に交換・貨幣用金属の一つであり、現代に至るまで蓄財や投資の手段となったり、金貨として加工・使用されたりしている。ISO通貨コードでは XAU と表す。また、医療やエレクトロニクスなどの分野で利用されている。.

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電磁相互作用

電磁相互作用(でんじそうごさよう)は、電場あるいは磁場から電荷が力を受ける相互作用のことをいい、基本相互作用の一つである。電磁気学によって記述される。場の理論においてラグランジアンに対してU(1)ゲージ対称性を付与することで現れるU(1)ゲージ場の成分が電磁気学におけるいわゆるスカラーポテンシャル及びベクトルポテンシャルと対応し、また自身についても対応する自由ラグランジアンを持っている。ラグランジュ形式で議論することで、物質に対応する変数でオイラーラグランジュ方程式を解くことで電磁場から物質に対しての影響を、逆に電磁場に対応する変数でオイラーラグランジュ方程式を解くことで物質側から電磁場に与える影響を導き出すことができ、それぞれ、通常の力学でのローレンツ力とマクスウェル方程式のうちのガウスの法則とアンペールマクスウェル方程式を導出することになる。.

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電荷

電荷(でんか、electric charge)は、素粒子が持つ性質の一つである。電気量とも呼ぶ。電荷の量を電荷量という。電荷量のことを単に電荷と呼んだり、電荷を持つ粒子のことを電荷と呼んだりすることもある。.

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電気素量

電気素量 (でんきそりょう、elementary charge)は、電気量の単位となる物理定数である。陽子あるいは陽電子1個の電荷に等しく、電子の電荷の符号を変えた量に等しい。素電荷(そでんか)、電荷素量とも呼ばれる。一般に記号 で表される。 原子核物理学や化学では粒子の電荷を表すために用いられる。現在ではクォークの発見により、素電荷の1/3を単位とする粒子も存在するが、クォークの閉じ込めにより単独で取り出すことはできず、素電荷が電気量の最小単位である。 素粒子物理学では、電磁相互作用のゲージ結合定数であり、相互作用の大きさを表す指標である。 SIにおける電気素量の値は である2014年CODATA推奨値。SIとは異なる構成のガウス単位系(単位: esu)での値は であるParticle Data Group。.

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K中間子

K中間子(ケーちゅうかんし、、ケーオン)は、1947年にジョージ・ロチェスターとクリフォード・バトラーにより宇宙線の中から発見された中間子の一つ。霧箱の中でV字の飛跡を残す「奇妙な粒子」として発見された。1964年には中性K中間子の崩壊過程でCP対称性の破れが初めて観測され、この業績でジェイムズ・クローニンとヴァル・フィッチは1980年のノーベル物理学賞を受賞した。.

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標準模型

標準模型(ひょうじゅんもけい、、略称: SM)とは、素粒子物理学において、強い相互作用、弱い相互作用、電磁相互作用の3つの基本的な相互作用を記述するための理論のひとつである。標準理論(ひょうじゅんりろん)または標準モデル(ひょうじゅんモデル)とも言う。.

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