【研究成果】"π"で探る真空の秘密－真空に隠された构造「クォーク凝缩」の精密测定に成功－

　理化学研究所（理研）仁科加速器科学研究センター加速器基盘研究部の西隆博研究员、中间子科学研究室の板桥健太専任研究员（开拓研究本部岩崎中间子科学研究室専任研究员）、奈良女子大学理学部数物科学科の比连崎悟教授、鸟取大学农学部生命环境农学科の池野なつ美讲师、大阪大学核物理研究センター核物理理论研究部门の野瀬-外川直子协同研究员らの国际共同研究グループは、π中间子が原子核に束缚されたπ中间子原子の精密测定を行い、真空が空っぽの空间ではなく、见えない构造を隠し持つことを示す実験结果を得ることに成功しました。
　一般に真空は、「空（から）」の空间を意味しますが、现代物理学の理论によると、宇宙がビッグバン以降広がりながら冷えていく过程で、クォークと反クォークの対が空间に凝缩（クォーク凝缩）し、真空を満たした状态です。この理论は物质の质量の起源に関する基础的理论である一方、実験的な実証が课题でした。クォーク凝缩は直接には観测できませんが、环境の温度や物质密度によって変化し、クォーク凝缩の量が変化したことの影响は観测可能です。
　今回、国际共同研究グループはπ中间子原子に着目しました。原子核の内部は水の100兆倍もの超高密度の环境であり、π中间子の性质の変化を通じて原子核内部のクォーク凝缩の情报が得られます。理研の重イオン加速器施设「搁滨ビームファクトリー（搁滨叠贵）」を用いて、π中间子原子を大量に生成し精密测定を行いました。そして、原子核の构造に関する最新のデータを组み合わせ、原子核内部のクォーク凝缩の変化量を高精度で评価することに成功しました。得られた结果は、真空を満たすクォーク凝缩の存在を强く示唆しています。
　本研究は、科学雑誌『Nature Physics』オンライン版（3月23日付：日本時間3月24日）に掲載されました。

今回の测定で得られた原子核中のクォーク凝缩の密度と各理论计算の比较

※详细はプレスリリース（笔顿贵698碍叠）をご覧ください。

论文情报

＜タイトル＞
Chiral symmetry restoration at high matter density observed in pionic atoms
＜着者名＞
Takahiro Nishi, Kenta Itahashi, DeukSoon Ahn, Georg P.A. Berg, Masanori Dozono, Daijiro Etoh, Hiroyuki Fujioka, Naoki Fukuda, Nobuhisa Fukunishi, Hans Geissel, Emma Haettner, Tadashi Hashimoto, Ryugo S. Hayano, Satoru Hirenzaki, Hiroshi Horii, Natsumi Ikeno, Naoto Inabe, Masahiko Iwasaki, Daisuke Kameda, Keichi Kisamori, Yu Kiyokawa, Toshiyuki Kubo, Kensuke Kusaka, Masafumi Matsushita, Shin'ichiro Michimasa, Go Mishima, Hiroyuki Miya, Daichi Murai, Hideko Nagahiro, Megumi Niikura, Naoko Nose-Togawa, Shinsuke Ota, Naruhiko Sakamoto, Kimiko Sekiguchi, Yuta Shiokawa, Hiroshi Suzuki, Ken Suzuki, Motonobu Takaki, Hiroyuki Takeda, Yoshiki K. Tanaka, Tomohiro Uesaka, Yasumori Wada, Atomu Watanabe, Yuni N. Watanabe, Helmut Weick, Hiroki Yamakami, Yoshiyuki Yanagisawa, and Koichi Yoshida
＜雑誌＞
Nature Physics
＜顿翱滨＞
10.1038/s41567-023-02001-x

91风流楼凤

【研究成果】"π"で探る真空の秘密 －真空に隠された构造「クォーク凝缩」の精密测定に成功－

概要

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