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CERNとはなんですか

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ID非公開さん

2017/5/1811:55:33

CERNとはなんですか

大型ハドロン衝突型加速器とはなんですか
また加速器とはなんですか?
パラレルワールドとは本当に存在するのですか
暗黒物質とはなんですか?

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pro********さん

2017/5/1813:36:34

欧州原子核研究機構(おうしゅうげんしかくけんきゅうきこう、CERN) は、スイスのジュネーヴ郊外でフランスと国境地帯にある、世界最大規模の素粒子物理学の研究所である。

「欧州合同原子核研究機構」、「欧州合同原子核研究機関」、「ヨーロッパ合同原子核研究機構」、または「欧州原子核共同研究所」などとも呼ばれる。研究内容が素粒子物理学を中心としていることから、「ヨーロッパ素粒子物理学研究所」、「欧州素粒子原子核研究機構」などの通称もある。

スイスのジュネーヴ西方にある、スイスとフランスの国境をまたぐ地域に、2つの研究地区といくつかの実験施設がある。

地下には 全周 27km の円形加速器・大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) が、国境を横断して設置されている。LHC は先行実験器である大型電子陽電子加速器 LEP に接続する形で建造されている。



活動

加速器を用いた素粒子物理学および原子核物理学の研究のほか、研究に必要な有用な技術の開発などを行っている。

加速器(かそくき、particle accelerator)とは、荷電粒子を加速する装置の総称を言う。原子核/素粒子の実験に用いられるほか癌治療などにも応用される。

概要

α線の散乱実験などで業績のあったアーネスト・ラザフォードは、天然放射性物質から出る α 線(エネルギー値 7.7MeV)を窒素原子核に当てることで窒素原子核が破壊されることを発見した(1919年)。これが最初の原子核の破壊実験であった。この発見から、荷電粒子(イオン、電子)に 7.7MeV 程度のエネルギーを持たせる電位をかけて加速し、対象となる原子核に当てる(原子核にエネルギーを与える)ことで人工的に原子核が破壊できるのではないかと考えられた。

1932年にコッククロフト(Cockcroft)とウォルトン(Walton)は、当時から良く知られていた倍電圧整流回路を改良拡張することで 800kV の高電圧と、それに耐えるイオン加速管を開発し、加速した陽子を当てることでリチウム原子核を人工的に他の原子核に変換させることに成功した。またこの実験により、特殊相対性理論からの帰結である E = mc2 が定量的に検証されるなど、加速器による原子核研究の端緒を開いた。

この実験の成功を契機に既に盛り上がっていた加速器開発及び原子核研究はさらに勢いを増し、原子核を構成する陽子や中性子も破壊するための巨大加速器の建設が進んで行った。

パラレルワールド(parallel world)とは、ある世界(時空)から分岐し、それに並行して存在する別の世界(時空)を指す。並行世界、並行宇宙、並行時空ともいう。

「異世界(異界)」、「魔界」、「四次元世界」などとは違い、パラレルワールドは我々の宇宙と同一の次元を持つ。

暗黒物質(あんこくぶっしつ、英: dark matter ダークマター)とは、天文学的現象を説明するために考えだされた「質量は持つが、電磁相互作用をしないため光学的に直接観測できず、かつ色荷も持たない」とされる、仮説上の物質である。"銀河系内に遍く存在する"、"物質とはほとんど相互作用しない"などといった想定がされており、間接的にその存在を示唆する観測事実は増えているものの、構成素粒子などまだ不明な部分も多い。
暗黒物質とは具体的に何で構成されるのかについては現状不明であるが、後述のように複数の候補が挙がっており、大別して素粒子論からの候補と天体物理学からの候補に分けることができる。また、熱い暗黒物質と冷たい暗黒物質の2種類に分けることもある。

素粒子論からの候補はWIMPと呼ばれ、天体物理学からの候補はMACHOと呼ばれる。また、宇宙の晴れ上がりの時に、その暗黒物質の運動エネルギーが質量エネルギーを上回っていた場合は熱い暗黒物質、そうではないものを冷たい暗黒物質と呼ぶ。現状は冷たい暗黒物質シナリオが有力視されているものの、その候補粒子は未だ見つかっていないという決定的な問題がある。

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質問した人からのコメント

2017/5/18 17:22:05

さっぱりわかりません

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