物質と反物質が同じようにふるまうかどうか高精度で検証すれば、観測可能な宇宙のほとんど全てが物質でできているのはなぜかという、現代物理学の最も大きい謎の1つを解く手掛かりが得られる可能性がある。そもそも、標準理論の予測では、ビッグバン後の宇宙は等量の物質と反物質でできていたはずなのである。反物質は、物質と接触すると対消滅してしまうので、反物質の生成と評価は難しい。

しかし最近、CERNの反陽子減速器が進歩したため、反陽子と反水素の両方をトラップし測定することができるようになった。今回、CERNのALPHA Collaborationが、反水素の1Sから2Sへの遷移をレーザー光で励起して、分光学的評価を初めて行ったことを報告している。その遷移周波数は、水素の遷移周波数と一致した。通常の水素のスペクトルは極めて高い精度で評価されているため、反水素分光法を改良すれば、物質-反物質対称性を高い感度で検証できるだろう。

Nature541, 7638

2017年1月26日

原著論文:

Observation of the 1S-2S transition in trapped antihydrogen

doi:10.1038/nature21040

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