パリティ違反は、さまざまな実験で観察されているが分子では決して観察されていない宇宙の基本的な特性です。これは、分子が原子よりもはるかに小さいという事実によるものであり、パリティ違反の影響は分子レベルではるかに弱いためです。しかし、実験的手法の最近の進歩により、前例のない感度を持つ分子のパリティ違反を測定することが可能になりました。これにより、この分野への関心が新たになり、現在、分子でパリティ違反が観察可能である可能性があることを示唆する証拠が増えています。
パリティ違反と弱い核力
パリティ違反は、パリティとして知られる対称原則の違反です。パリティとは、空間座標が反転した場合、変化しないシステムの特性です。言い換えれば、鏡で見たときに同じように見える場合、システムはパリティ不変です。
弱い核力は、平等に違反する自然の4つの基本的な力のうちの1つです。これは、弱い核力が左右を区別し、粒子が好ましい方向に回転する可能性があることを意味します。
原子と分子のパリティ違反
パリティ違反は、原子を含むさまざまな実験で観察されています。これらの実験の中で最も有名なのは、1957年に行われたWU実験です。この実験では、偏光コバルト60原子のビームが磁化された鉄ホイルを通過しました。次に、原子は、フォイルの両側に配置された一連のカウンターによって検出されました。実験の結果は、原子が反対方向よりも磁場の方向に散乱する可能性が高いことを示しました。これは明らかにパリティの違反であり、弱い核軍の存在に関する強力な証拠を提供しました。
分子を含むいくつかの実験では、パリティ違反も観察されています。ただし、これらの実験は、原子を含む実験よりもはるかに正確ではありません。これは、分子が原子よりもはるかに小さいという事実によるものであり、パリティ違反の影響は分子レベルではるかに弱いためです。
実験技術の最近の進歩
実験技術の最近の進歩により、前例のない感度の分子のパリティ違反を測定することが可能になりました。これらの手法の1つは、 Chiral誘発スピン選択性と呼ばれます （CISS）。 CISSは、キラル分子を使用して原子または分子のビームにスピン偏光を誘導する技術です。このスピン偏光は、キラル分子の両側に配置されたカウンターのセットによって検出できます。
分子のパリティ違反を測定するために使用されている別の手法は、レーザー誘発蛍光と呼ばれます。 （LIF）。 LIFは、レーザーを使用して分子をより高いエネルギーレベルに興奮させる手法です。その後、分子はより低いエネルギーレベルに戻ると光子を放出します。この光子の偏光を使用して、分子のスピン偏光を決定できます。
分子におけるパリティ違反の証拠
現在、分子ではパリティ違反が実際に観察可能である可能性があることを示唆する証拠が増えています。この証拠は、CISSとLIFを使用した実験など、さまざまな実験から得られます。
最も説得力のある実験の1つは、2012年にシカゴ大学の研究者チームによって行われました。この実験では、研究者はCISSを使用して、ホルムアルデヒドの分子のビームでパリティ違反を測定しました。実験の結果は、分子が反対方向よりも磁場の方向に散乱する可能性が高いことを示しました。これはパリティの明確な違反であり、分子における弱い核力の存在に関する強力な証拠を提供しました。
結論
実験的手法の最近の進歩により、前例のない感度を持つ分子のパリティ違反を測定することが可能になりました。これにより、この分野への関心が新たになり、現在、分子でパリティ違反が観察可能である可能性があることを示唆する証拠が増えています。これが確認されれば、自然の基本的な力の理解に大きな影響を与えるでしょう。
