実験で目指す物理LHC加速器による重イオン衝突では、人類が実験室で達成することができる最も高い温度とエネルギー密度の状態を作り出すことができます。そこでは、通常では決して単独で存在しえないクォークやグルーオンがあたかも自由粒子の様に振る舞う新たな物質の形態を生み出しています。ALICE実験を行っています。2大研究テーマALICE実験では、現代物理学の中でも特に重要な、以下の2大テーマに取り組んでいます。実験の中心的な研究課題です。クォークは通常ハドロン内に閉じ込められており、単独では存在しえません。この様な閉じ込めが生じているのか、まだよく分かっていません。測定など、様々な測定を行い、閉じ込めから解放された状態であるクォーク・グルーオンプラズマの性質を明らかにし、クォーク閉じ込め機構の謎に迫っています。実験の重要な研究課題の1つです。dクォーク1つとその力の媒介粒子であるグルーオンから構成されています。両実験グループによってヒッグス粒子が発見され、クォークなどの素粒子が質量を獲得する仕組み(ヒッグス機構)が明らかになりつつあります。dクォーク1つを足しても、陽子質量全体の2%にしかなりません。陽子質量のほとんどを担う、残りの98%の質量はどのようにして生まれたのでしょうか?陽子などの「普通の物質」が質量を獲得する仕組みは、南部陽一郎博士(2008年ノーベル物理学賞受賞)が提唱した「自発的対称性の破れ」に起源があると考えられています。実験などの高エネルギーの重イオン衝突により、実験的に検証することが十分可能であると考えられています。実験ではこのカイラル対称性の部分的回復の実験的検証を目指しています。RHIC加速器と比べて、約30倍のビーム衝突エネルギーによる重イオン実験です。クォーク)を含む粒子が多数生成されます。これら「ハードな粒子」はどのように生成されるかがよく分かっているため、これらを未知のQGP物質を調べる「プローブ(探針)」に使うことが出来ます。LHCでは多数のハードプローブにより、QGPの性質の詳細を明らかにすることができるのです。グローバルな物理量の統計的測定精度が上がります。いずれも増大していることが分かってきました。QGPを、高い統計精度とハードプローブで精密測定することができる、これがLHCでの重イオン実験の大きな魅力の1つです。実験はまだ始まったばかりです。性質の詳細が明らかになっていくでしょう。日本グループもアップグレード計画に積極的に参画していいます。