パ
中性子ビ
原子サ
未知
力
検証
～ 空間
縦
横
高さ
3
次元
い
探
大
一歩 ～
参考図 実験原理 概念図
希ガ 標的 封入 容器 図中 左
パ 中性子 ビ 照射 流 設
置 中性子検出器 中性子 散乱角度分
布 精密 測定 余剰次元 存
在 既知 力 予想さ 分
布 生
屋大学大学院理学研究科 フ ッ 研究員 大井 法子 大学院生 博士
課程後期課程1 広田 克也 特任准教授 北 雅暁 准教授 清水 裕彦 教授 九州大学 大阪大学 高エ 速器研究機構 ン 大学 共 研究 茨城県東
海村 大強度陽子 速器施設 J-PARC
注１
パ 中性子源
注2
用い 原子 大 さ程度
距離 働 未知 力 探索 行い
2 つ 物体 間 働 力 いわゆ 万 引力や電磁気的 力 他 原子核 つ 力 原子核 崩壊させ 力 合計4種類 存在 い 知 い
一方 私 生活 い 空間 縦横高さ 3次元 構成さ い
4 次元以 空間 余剰次元
注3
存在 可能性 理論的 示唆さ い
そ う 余剰次元 存在 極 近い距離 置 2つ 物体 間 4 つ 力 説明 い強い力 働 予測さ そ う 力 働い い 様
実験的 観測さ あ せ 例え 原子 大 さ程度 距離 0.1
注4
ュ ン重力 100垓
注5
倍以 強い力 見つ い せ
今回 研究 プ 中性子 希ガ 原子 間 働 力 探索 J-PARC 世界 最高強度 パ 中性子ビ 用い 原子 大 さ 0.1 距離 領域
い 未知 力 探索感度 従来 様 実験 比べ 1桁向 させ 成
研究 プ 現在 探索感度 さ 向 目指 実験 続 今後 余剰次
元 探索領域 広 い 期待さ
本研究 科学研究費助成事業若手研究 B JP25800152 学術創成研究JP19GS0210 支援 受 本研究成果 成30 3 22日 木 付 米国東部時間 米国科学雑 誌Physical Review D 掲載さ 本論文 米国物理学会 オン ン誌Physics
用語解説
注 ） 大強度陽子 速器施設 J-PARC
⾼エ ルギ 加速器研究機構 ⽇本原⼦⼒研究開発機構 茨城県東海 共 運営し い ⼤型研究施
設 素粒⼦物理学 原⼦核物理学 物性物理学 化学 料科学 ⽣物学 学術的 研究 産業
分野へ 応⽤研究ま 広範囲 分野 世界最先端 研究 ⾏わ い J-PARC 内 物質 ⽣命科
学実験施設 世界最⾼強度 中性⼦ビ 及 ュオンを⽤いた研究 ⾏わ 世界中 研
究者 集ま
注 ） パルス中性子源
J-PARC う パルス状 陽子を加速す 加速器を利用した中性子源 陽子ビ タ ゲット
入射す タイ ング 合わせ 中性子を発生させ ため パルス中性子源 今回 実証実験
J-PARC 中性子ビ ンBL05 使用した
注 ） 余剰次元
4 次元を超え 高次元 世界 こ 現段階 存在す 可能性 仮説 つ あ 世界各国 研
究所 実験的 検証 進め い
注 ） ナ トル
長さ 単位 10億分 1 トル
注 ） 垓
大 さ 単位 1垓 1兆 さ 1億倍
論文情報
タイトル：A Search for deviations from the inverse square law of gravity at nm range using a pulsed neutron beam 著者 ：Christopher C. Haddock, Noriko Oi, Katsuya Hirota, Takashi Ino, Masaaki Kitaguchi, Satoru Matsumoto,
Kenji Mishima, Tatsushi Shima, Hirohiko M. Shimizu, W. Michael Snow, Tamaki Yoshioka
雑誌 ：Physical Review D
