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　　セ 　ル　 ン　　　　　　　　 エル エイチ シー C E R N と L H C 計画

　　セ 　ル　 ン　　　　　　　　 エル エイチ シー C E R N と L H C 計画. 2012 ・ 8 ・ 21. 2. CERN( セルン）研究所. ・ 1954 年に発足した。 ・加盟国：　ヨーロッパ２０カ国 ・年間予算：　約 1,000 億円 ・ 職員 ：　約 2,500 人 ・ユーザー：　約 10,000 人（世界 71 カ国から） ・ 1990 年　 WWW を発明した。 ・ 15 年かけて ＬＨＣ加速器 を建設し、現在運転中。. LHC ( L arge H adron C ollider ).

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　　セ 　ル　 ン　　　　　　　　 エル エイチ シー C E R N と L H C 計画

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  1. 　　セ 　ル　 ン　　　　　　　　 エル エイチ シー C E R N とLH C 計画 2012・8・21

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  3. CERN(セルン）研究所 ・1954年に発足した。 ・加盟国：　ヨーロッパ２０カ国 ・年間予算：　約1,000 億円 ・職員：　約2,500 人 ・ユーザー：　約10,000人（世界71カ国から） ・1990年　WWWを発明した。 ・15年かけてＬＨＣ加速器を建設し、現在運転中。

  4. LHC (Large Hadron Collider ) 周長　26.6 km 主な実験装置 ATLAS CMS ALICE LHCb 計画承認 1994 建設完成 2008 建設コ費～１兆円

  5. CERN理事会における日本政府代表 CERN DG Chris Llewellyn Smith 与謝野文部大臣 ダルマ 1995年6月23日 に与謝野馨文部大臣がCERN理事会に出席し日本によるLHC建設協力を表明した（非加盟国の中では日本が最初）。その後も日本は資金協力を行い、総計138.5億円の建設資金協力を行った。 5

  6. CERNを利用するユーザーの国別分布（2011年6月27日現在）CERNを利用するユーザーの国別分布（2011年6月27日現在） 71カ国から 10482名 加盟国： 62 % オブザーバー国：29 %（日本 1.8 %） 　　国別順では アメリカ　1786 名 イタリア1406 名 ドイツ1220 名 ロシア　　 822 名 フランス905 名 イギリス732 名 　　・・・・・・ 　　・・・・・・ 日本　　　 190 名 6

  7. 物質は何から出来ているか？ d d d u u u 電子（e） 陽子（p） 水分子（H2O） 酸素原子（O） 中性子（n） クォーク

  8. 自然界に存在する４つの力 　　　　　　強い力>電磁気力　　>弱い力>>>重　力 落下りんご 月・太陽・星・・・体重 原子力・原爆・ 水爆・太陽・・・ 放射能 原子核を作る 光・原子・分子 ・結晶・半導体・ 電波・雷・・・・ 力を伝える粒子：　　グルーオン　　光　Ｗ、Ｚ粒子　　グラビトン その粒子の質量:0 0 陽子の100倍0 なぜか？ ヒッグス粒子がなくてはならない！

  9. 素粒子 mg=0 mg=0 mW=80 GeV mZ=91 GeV ヒッグス粒子のみ未発見。 この発見がLHC計画の主目的。 9

  10. CERNのT-shirt (お土産グッズ） 自発的対称性の破れの提唱 南部陽一郎 2008 1979 R.ブラウト F. エングラー , P.ヒッグス ヒッグスメカニズムの提唱 標準理論の方程式 ヒッグス場（赤い部分）がないと 素粒子が質量を持てない。 S.ワインバーグ, A.サラム, S.グラショー　 電弱理論の提唱 10

  11. 宇宙初期 　現　在 光 速 光 速 光 速 よ り も 遅 い 光 速 よ り も 遅 い 抵 抗 抵 抗 レ プ ト ン ク オ ー ク レ プ ト ン ク オ ー ク 抵 抗 光 W 光 光 速 W 光 速 光 速 よ り も 遅 い ヒ ッ グ ス 場 の 海 ヒッグス場による質量の創生 • 本来、粒子の質量はあってはならない。　←理論（対称性）の要請 • 現在の真空はヒッグス場で満ちている。　←南部のアイデアが素になっている。 • W/Zやクォークはヒッグス場に引かれ質量をもつ。光はヒッグス場を感じない。 • ヒッグス場があるとヒッグス粒子が存在するはず。 相転移 11 註：　実は　陽子の質量　= 　クオークの質量（２％）＋強い力（９８％）

  12. アインシュタインの質量エネルギー等価式E = MC2 光速 質量 エネルギー ：原子力・原水爆 核融合・太陽/星 エネルギー 質量 ：加速器・ビッグバン エネルギー 質量 （註１）広島の原爆では1kgのウラン235が核分裂して0.7gの質量がエネルギーになった。 （註２）LHCのエネルギーでは陽子の約1万倍の質量をもつ粒子を作り出せる。

  13. 加速器の原理 電場で加速する ビーム 陽子 力 磁場 力 磁場で曲げる 電流 （フレミングの左手の法則）

  14. 加速器の主要素：超伝導電磁石 1232 台の超電導電磁石がビームを曲げる。

  15. 建設中のアトラス実験装置　2005年11月

  16. ATLAS : 日本が担当者た検出器の例 端部ミューオントリガー装置 (日本＋イスラエル＋中国) つくば市 つくば市 神戸大学 セルンの地下実験ホール セルン地上

  17. 古河電気工業 新日本製鐵 東　芝 浜松ホトニクス （註）推定規模は、部分的な情報から推定しており、実際の契約額と相当にずれている可能性があります。 あくまでも企業の貢献の規模の目安にすぎません。＊印は日本による建設協力資金が使用された事を示す。

  18. 実際に観測されたイベントの例。このような衝突が毎秒２千万回起こっている。実際に観測されたイベントの例。このような衝突が毎秒２千万回起こっている。

  19. ヒッグス粒子が発生すると m m m m ４本の高エネルギーのミュー粒子（→矢印）が出てくる。

  20. ヒッグス粒子さがしの現状 アトラス実験チームの結果 CMS実験チームの結果 　　観測されたイベント数 ヒッグス粒子の質量 [GeV] ヒッグス粒子の質量 [GeV] [公式発表] ２つの実験チームはヒッグス粒子とみられる新粒子を質量125～126 GeV付近に観測した。

  21. 重力レンズ効果 銀河クラスターの衝突 銀河の回転速度 暗黒エネルギー 暗黒物質 銀河クラスターの運動 LHCで発見 されるかも 光を出す通常物質 ３°Ｋ宇宙背景輻射 我々の宇宙の４％しか理解してない！ 21

  22. 超対称性粒子があると大統一が可能になる。 既に見つかっているもの 暗黒物質の 有力候補 ニュートラリーノ でも超対称性粒子はまだ１つも見つかってない。 22

  23. 日本からのCERN訪問者の例 2009.5.3 野田聖子　内閣府特命担当大臣　他内閣府より９名　 野田国務大臣訪問時の写真は　　http://atlas.kek.jp/sub/photos/CERNVisitors/2009/ 　右のページに掲載：　　　　　　http://cdsweb.cern.ch/record/1175345

  24. ま　と　め １．セルン（CERN）を全世界からの研究者が使っている。 ２．物質はクォークとレプトンから出来ている。 　その間に働く力は４種類ある。 ３．超電導を使った加速器で新粒子を作る（E→mc2）。 ４．ヒッグス粒子とみられる新粒子が観測された。 5.ビッグバン直後の物理法則を研究している。 　超対称性粒子や暗黒物質も発見されるかも。

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