欧州合同原子核研究機構(CERN)は4日、物質に質量を与えたとされる仮説上の素粒子「ヒッグス粒子」とみられる新しい素粒子を発見したと、発表した。２つの国際チームによる探索実験の結果、質量125-126GeV(ギガ電子ボルト)付近に、新素粒子が99.9999%以上の確率で存在することが分かった。年内にさらに実験を繰り返し、発見を確定させるという。

宇宙が誕生した137億年前の大爆発(ビッグバン)によってヒッグス粒子を含むあらゆる素粒子が光速で飛び回った。その約100億分の1秒後に、宇宙空間の状態が変わり、他の粒子の周りにヒッグス粒子がまとわりついて、動きにくくした(質量を与えた)と考えられる。この仮説は英国の物理学者ピーター・ヒッグス博士が、南部陽一郎・米シカゴ大学名誉教授(2008年ノーベル物理学賞受賞)の理論「自発的対象性の破れ」を土台に、1964年に提唱していた。

今回、東京大学や高エネルギー加速器研究機構など日本の16機関が参加する「ATLAS」と、欧米を中心とした「CMS」の2つの研究チームが、2008年に本格稼動したスイス・ジュネーブ近郊にあるCERNの「大型ハドロン衝突型加速器(LHC)」を使って、ともに陽子同士の衝突実験を繰り返した。

このうちATLASチームは11年に500兆回の実験を行い、さらに今年6月までに600兆回の実験を重ねて膨大なデータをコンピュータ分析した。その結果、実験でヒッグス粒子とみられる新しい素粒子が生じた確率は99.99998%、CMSチームによっても99.99993%との結果が得られたという。

ヒッグス粒子の発見が確定されれば、素粒子物理学の基礎となる「標準理論」で考えられた17種類の素粒子のうちの最後の1つが見つかったことになる。CERNのロルフ・ホイヤー(Rolf Heuer)所長は「ヒッグス粒子の発見により、さらなる宇宙の謎の解明につながるだろう」と話している。

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