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科学の森

「反物質」なぜ消えたのか 新しい加速器で宇宙の謎に挑む

 宇宙にはどうして今のように物質があり、星や銀河ができたのか。人類が長年抱いていた謎に挑もうと、高エネルギー加速器研究機構(高エネ研)などの国際チームは、新しい加速器「スーパーKEKB(ケックビー)」を使った実験の準備を進めている。【河内敏康】

 ●崩れたバランス

 「物質」を構成する素粒子には、アップやダウンなど「クォーク」6種類と、電子やニュートリノなど「レプトン」6種類が存在する。それぞれ、プラスとマイナスなどの電荷だけが反対で、質量など他の性質が同じで対をなす「反粒子」があり、衝突すると消滅して光となる。そして、光からは新たに素粒子とその反粒子が生まれる。

 宇宙誕生直後は、素粒子とその反粒子が同じ数だけ存在し、生成と消滅を繰り返していたと考えられる。もし、この状態が続いたら、宇宙には「物質」と「反物質」が等しくあっただろう。だが、誕生から約138億年たった今の宇宙は物質に満ちている。反粒子に対して素粒子が圧倒的に多くなったからだ。

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