CERN( セルン）研究所

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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。

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周長　 26.6 km

主な実験装置ATLASCMS

ALICELHCb

計画承認 1994建設完成 2008

建設コ費～１兆円

LHC ( Large Hadron Collider ) 　

水分子（ H2O ） 酸素原子（ O ）

陽子（ p ）

電子（ e ）

中性子（ n ）

ud

u

udd

クォーク

ヒッグス粒子のみ未発見。この発見が LHC 計画の主目的。4

素粒子

強い力　　 > 　　電磁気力　　 > 　　弱い力　　>>> 　　重　力　　　　　　　　　　　　　

原子核を作る

自然界の４つの力

光・原子・分子・結晶・半導体・電波・雷・・・・

原子力・原爆・水爆・太陽・・・放射能

落下りんご月・太陽・星・・・体重

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加速器を使って 3 つの力を研究中　 → → →　ヒッグス粒子があるはずだ！

アインシュタインの質量エネルギー等価式

E = MC2

エネルギー 質量 光速

エネルギー 質量 ：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6

加速器の原理

電場で加速する

（フレミングの左手の法則）

陽子

力)( BυEF e 力

磁場

電流

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磁場で曲げる

ビーム

加速器の主要素：超伝導電磁石

1232 台の超伝導電磁石がビームを曲げる。 8

建設中のアトラス実験装置　 2005 年 11 月 9

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 )

神戸大学

つくば市

セルン地上 セルンの地下実験ホール

つくば市

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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。11

ヒッグス粒子が発生すると

４本の高エネルギーのミュー粒子（→矢印）が出てくる。 12

ヒッグス粒子さがしの現状　

　観

測さ

れた

イベ

ント

数

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　　　　　予想：2012 年中に発見できる

世界の物理学者がここ40 年探してきたので大発見となる。トップニュース・新聞一面記事は確実。

ここに兆候が見える。 CMS 実験にも。

ヒッグス粒子の質量 [GeV]

LHC で 10-12 秒後までさかのぼる！

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銀河クラスターの衝突重力レンズ効果

３ ° Ｋ宇宙背景輻射

銀河の回転速度

銀河クラスターの運動

我々の宇宙の４％しか理解してない！

暗黒エネルギー

暗黒物質

光を出す通常物質

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LHC で発見されるかも

復　　　習

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。

３．超伝導を使った加速器で新粒子を作る（ E→mc2 ）。

４．ヒッグス粒子がもうすぐ発見されるかも知れない。　　5. 　ビッグバン直後の物理法則を研究している。　　暗黒物質が発見されるかも。

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