15:03昨日はT大学柏キャンパスで行われたタウンミーティングに出席。今日の午前中はKEKで高エネルギー委員会だったので,タウンミーティング終了後につくばへ移動,一泊しました。その移動の最中に,なんと3人もの知り合い(?)とばったり出会いました。1人目は,電子回路の専門家のIさんという人が電車に乗っているのを目撃。私は知り合いのNさんとホームで電車を待っていたのですが,すると,反対方向へ向かう電車の中にIさんが座っているのです。物凄い偶然があるもんだと思っていると,今度はホームで電車を待っている昔Belleをやっていて今は宇宙線研にいるEさんに遭遇。coincidenceですが,極めつけにもう一人。Nさん,Eさんとともにホームに入って来た電車に乗ると,目の前にはなんと小林誠さんが座っているのです。前に飛行機の中で南部さんを見かけたときもそうでしたが,周りの人はそこに座っている人がノーベル物理学賞受賞者だとは全く気づいていない雰囲気でした。1回電車に乗っただけで,これだけの数の知り合いを偶然目撃したのには本当に驚きました。22:18今学期初めて担当した電磁気学IIという授業は,物性っぽい内容で,苦労しているという話は何回かしたことがあるかと思います。その授業も残りわずか。いうか,講義は今週で終わり。来週の試験で全ての授業が終わりです。いうことで,授業の準備もラストスパート。試験の問題作りだけです。内容からして,磁性体あたりも問題にしなければならないと思うのですが,全然そのあたりの問題を思いつかないんですよね。面白いな,と思いつくのは電磁波というか,波動方程式というか,その辺ばかり。それでは試験問題として明らかにバランスを欠くので,なんとか磁性体に関する問題を作らなければと思うのですが,これが難しい。試験問題を作っているはずなのに,自分の中で何が欠けているか逆に試験されているような気分です。21:20ここ数日,EPSという大きな国際会議のせいもあって,毎日私の本職である物理の話ばかりになっています。食傷気味のかたもいらっしゃるかもしれませんが,今日もまた物理の話です。今日のは少しインパクトがあるので,すぐに書かずにはいられません。前のエントリーで荷電レプトンフレーバーの破れの話をしました。μという粒子が電子とγ線に崩壊する事象の探索が熱い,という話でした。標準模型では実験の精度を考えるとほぼ起こらないと考えてよい崩壊過程で,もし崩壊があったとしたら,それは標準模型を超える物理現象。SUSYなんかが有力な候補となります。SUSYが真の理論だった場合の予言値と実験の探索感度がほぼ同じくらいになっているので,かつ,2009年のデータには信号っぽいものが見えている,ということから専門家の間ではLHCと並んで物凄く注目を浴びていました。その結果が,これまたEPSという国際会議で発表されました。ところが,2010年のデータを加え,統計を3倍(2010年のデータ量=2009年のデータ量の2倍)にしたところ,新しく加えたデータには残念ながら信号らしい兆候がありませんでした。ちなみに,崩壊比の90%信頼度の上限値は2.4x10^{-12}。1兆回に1回あるかどうかという事象を捉えるというレベルの感度です。この実験(MEG実験)は感度をもう1桁上げるべく,今年,来年とデータ収集を続けるそうですが...今の段階でこれだけゼロとconsistentだとかなりがっかりです。LHCでも標準模型を超える物理現象っぽいものがなかなか見つかりませんが,フレーバーのほうでもなかなか変なモノが見えません。ところで,μ→eγほどではありませんが,個人的にちょっとだけ注目していたBs→μμについてもLHCから新しい結果の発表があり,やっぱりというか,結果はゼロとconsistent。tanβの大きなときに感度のあるとされる物理過程で何の兆候もなかった上に,解析でも背景事象の見積もりが甘そうだったCDFの結果に,ほんのわずかな期待をかけていたのですが,これまたダメでした。これ以上実験の感度を上げると標準模型による寄与が見えてきてしまいそうなところまで来ています。いうことで,注目していた結果がことごとくネガティブになりちょっとガッカリしていますが,そんな中,今日は大学,というか物理学科内のセミナーでT2Kの話を聞きました。内容は,これまた少し前にこのブログでも取り上げたν_μがν_eに振動した事象の発見(兆候の発見)に関するものでした。これまで結果だけを斜め読みしただけで,解析内容を深く追っていなかったので,今日のセミナーは非常に興味深く聞くことができました。6事象の振動候補事象があるのですが,それらの詳細については全く知らなかったので非常に勉強になりました。ポジティブなのにこしたことはありませんが,たとえネガティブな結果だったとしても,最新の注目結果に接するのは非常にドキドキわくわくします。物理をやっていて面白なぁと感じる瞬間であり,醍醐味です。18:02新聞等でも報道されているように,今年度の科研費は交付額の7割しか今のところ振り込まれていません。申請額ではなく,”交付決定”額の7割です。第3次補正予算で減額されるおそれがあるので,当面7割しか振り込まないのだそうです。いうことは,色々なソースから知っていましたが,紙ベースで数値が自分のところに送られてくると,振り込まれた金額の少なさに愕然としました。私がバカなだけなのですが,頭の中で数字を思い浮かべるよりも,目で数字を見たらほうがショックが大きかったです。不幸中の幸いは,科研費をフルに使って人を雇っていなかったことです。一昨年までは自分の科研費をほぼ全額投入で研究員の雇用経費と出張費にあてていました。いう状況だと,3割も減額されたら大変なことになります。いう雇用問題は発生していないんでしょうかね。一応,補正予算で減額される恐れがある,ということなので減額決定ではないわけですが,どうなるのか当たり前ですが非常に気になるところです。震災が大変なのはわかりますが,その痛みは公務員だけにかぶらせるつもりなんでしょうか。民間ではボーナスが上がったというニュースを聞きましたが,ボーナスが上がるどころか給料は減らされ(るんでしょうか?),研究費も突然ストップ。素晴らしいガス抜きですね。そんな暗いニュースに修士課程の学生の出張旅費が心配になり,KEKに助けを求めようとしていた矢先に,ATLAS日本グループ全体で出していた大型科研費が採択されたというニュースが飛び込んできました。EPSでそこそこ話題性のある結果を発表したタイミングと重なり,久々の嬉しいニュースです。採択されたという事実以外は,交付予定額も知らないのですが,とにかくまあめでたいことです。20:19いつEPSの結果をここに書けるのか自分でもよくわかっていなかったのですが(=ATLASグループとして結果を公表したと正式認定されるのがいつなのかわかっていなかった),今朝受け取ったメールを見ると,もう結果を口外してもいいようなので,今日は,ハイライトを簡単に説明してみます。今回の目玉はヒッグス探索です。今持ってるデータの大部分を使った結果を発表しました。残念ながら「ヒッグス発見」と大々的にいえるほどのexcessはなかったのですが,150GeVよりも少し下に,2.5σ程度のexcessがあります。H->WW(->lνlν)という崩壊モードが一番の寄与を与えるのですが,topとZ+jetsは大丈夫かなぁという一抹の不安はあります。私たち自身がttbarの解析をやっていて,Z+jetsの評価に過敏になっていることと,H->WW探索の信号と似たトポロジーを持つttbar事象数が期待値よりも若干多めに出ている,というのが不安の根拠です。後者は,ttbar断面積の真の値うんぬんではなく,実際に観測している事象にオーバーラップがあり,それが期待値よりも大きいのですから,ヒッグス探索における背景事象としてttbarが上向きに振れている可能性があります。なんにしても,ヒッグスかどうかという熱い議論がグループ内ではされていまして,本当にエキサイティングな時期になってきた,というのが変な実感です。H->WW以外だと,H->γγは上ブレしてるところもありますが,まだまだ統計のflucutuationの範囲内。あと,自分で気づいてなくてポジティブサプライズ(?)だったのが,H->ZZ(->llll)の感度です。130-140GeVくらいだとH->γγと良い勝負になるのには驚きました。レプトンは強いんですね。個人的には湯川を測りたいので,もうちょっと軽くないと困るのですが,ないよりはあったほうがよい。いやでも,変な質量領域だと後でやることがなくなってしまう。いやでもないよりは...と変な思考ループに入ったりするのですが,まあそれはさておき,これくらいの質量領域にあるっぽいというのがあると,色々想像や妄想を膨らませることができて楽しめますね。あと,湯川を測りたいという個人的な希望から質量は120GeVかそれよりも軽いといいな,軽いはず,と意味不明なバイアスが自分自身に入っているので,150GeVとか言われるとバックグラウンドではないかという色目が入っていることはご承知おきください。ちなみに,CMSも150GeVよりちょっと下は若干のexcessがあるようですが,ATLASほどは上ブレしていないようです。ヒッグス以外だとやはりSUSYでしょうか。SUSYにはまだその兆候がありません。いうことで,今日はハイライトと言いつつ,ヒッグス探索の状況だけのエントリーになってしまいました。18:42締め切りに次ぐ締め切りに追われていた物理解析ですが,それは,今日から始まるEPSという国際会議(ヨーロッパの物理学会なのですが,日本の物理学会と違い国際会議)に結果を公表するためでした。私たちのグループのHくん,N大学のOくんとともにやっていた解析も,3日前に無事グループ内の承認ステップを全てクリアし,解析者そしてもう一人の解析コーディネータのT(アメリカ人)とともにようやく一息ついた感じです。今回のEPSではそれなりに色々な結果が発表されます。トップグループは公表する結果を会議にさきがけて全て公開していますから,その結果を言ってもよいのだと思いますが,探索系のグループはまだ結果を公開していません。ここで探索系について何かを書くことはできませんが,今が一番エキサイトな時期だということは間違いありません。私の場合はもちろんATLASの結果は知ってるわけですが,他の実験グループの結果は知らないので,たとえば,昨日,一昨日書いたように,LHCbの結果などは非常に気になっています。あともちろん,ライバルのCMSの結果も。2011」くらいでググればサイトが見つかります。講演に使われたスライドもそこにアップロードされるのではないかと思います。19:35今日は昨日の話の軽い補足です。currentですから,ペンギンダイアグラムなどの高次のプロセスとなり,崩壊比の予測値はオーダー10^{-9}と非常に小さくなります。ところがSUSYでtanβが大きいと崩壊比が大きくなれます。いうことがこの解析の売りだと昨日書きましたが,これについてもう少し説明を試みます。スタンダードモデルではヒッグス二重項が一つですが,SUSYではヒッグス二重項が最低2つ必要です。スタンダードモデルでは反粒子とカップルするのをヒッグスの複素共役で済ませているのですが,それをやると超対称性が保てないためにヒッグス二重項が最低2個必要になります。現象論的には,ヒッグスが1個だと三角異常項を抑制できなくなるので,異常項をキャンセルさせるためにもやはり最低2個のヒッグスが必要になってきます。ややこしくなったのでまず大事な点をまとめると,SUSYの場合は最低ヒッグス二重項が2個必要。3個以上あっても(たぶん)いいのですが,普通は簡単なモデルを考えますのでヒッグス二重項は2個と仮定します。Modelを略して2HDMと呼びますが,2HDMが必ずしもSUSYだというわけではないので,2HDMの一つがSUSYという位置づけです。2HDMは大きく2つに分類できて,タイプ1とタイプ2があります。タイプ1では,ヒッグス二重項のうちの一つがフェルミオンと結合し,もう一個はフェルミオンとは結合しません。フェルミオンに質量を与えるのは二重項のうちの一つだけというシナリオです。タイプ2では,二重項の一つがフェルミオンのupタイプ(uクォークたち)にだけ質量を与え,もう一方がdownタイプ(dクォークや荷電レプトンたち)に質量を与えるとします。スタンダードモデルでは一個だった真空期待値が2個になると考えるわけです。SUSYはこのタイプで,2HDMタイプ2ということになります。tanβになりますが,一言で書くと(って,定義なのでこれ以上書きようありませんが),tanβは,2個の真空期待値の比です。片方をv_u(uクォークたちと結合するほう),もう片方をv_d(dクォークたちと結合するほう)をするとtanβ=v_u/v_dです。ちなみにスタンダードモデルの真空期待値vに対してv=sqrt(v_u^2+v_d^2)となるように規格化します。このtanβがBsの崩壊比に大きな影響を与えるかというと,フェルミオンの質量にはm=Yvという関係があるからです。mは質量,Yは湯川結合定数,vが真空期待値です。mは既知ですから,スタンダードモデルの枠内では,vもわかっていますからYも予言されています。模型が正しいかどうかを試験するためには,ヒッグスが見つかった後にYを測ることが重要で,私の研究テーマもモロにここです。ところがSUSYの場合,先に書いたようにvではなくてv_uだったりv_dが真空期待値で,その比がtanβと言っているのですから,tanβの大きさ次第で湯川結合定数がスタンダードモデルの予言からズレてきます。tanβが大きければ,スタンダードモデルに比べてv_uが相対的に大きくv_dが小さくなりますから,upタイプクォークの湯川結合定数が小さく,downタイプクォーク(と荷電レプトン)の湯川結合定数が大きくなります。bクォークやμとヒッグスとの間の結合が大きくなるということです。Bs→μμではbクォークがヒッグスを飛ばして,そのヒッグスがミューオン対に崩壊するという寄与がありますから,tanβが大きくなるとこの寄与がスタンダードモデルに比べてがっつりと大きくなります。SUSYでかつtanβが大きければ,スタンダードモデルの予言値よりも崩壊比が大きくなることが期待されているというわけです。まあ,昨日も書きましたが,ヒッグスの探索結果などからそんなにtanβは大きくないだろうという予想もあって,今回の結果は微妙なんですね。個人的には,今回の結果が信号だと非常に嬉しいです。SUSYの間接的証拠という業界に対してのインパクトもありますが,私が狙っている物理テーマをある意味サポートする結果だからです。上記の状況とあわせ,解析内容からも客観的には信号とは考えづらいのですが...LHCbの結果待ちです。14:41実験が終わりに近づいてきたからなのか,CDFからまたアグレッシブな結果が発表されています。発見(?)したくらいの勢いで結果を発表しています。arXivに載ってる論文の最後の一文を引用します。