多くの亜原子粒子は、原子の内部を衝突させることによって作成されます。
科学者たちは、これまでに探査された中で最も小さな自然のスケール、つまり原子の 1,000 億分の 1 から信号を検出しました。
非常に小さな世界であるため、一部の物理学者はこの世界をゼプトバースと名付けています。
ケンブリッジを拠点とする科学者らが主導したこの研究は、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）での実験から得られたものである。
スイスとフランスの国境にある欧州素粒子物理学研究所（ケルン）にあるこの巨大な機械は、原子を粉砕してバラバラにし、その中に何があるかを発見します。
この結果は、研究者が宇宙の仕組みについてのより完全な新しい理論を開発するのに役立つ可能性があるため、重要です。
BBC科学特派員パラブ・ゴーシュが解説するゼプトバース
ゼプトバースの「ドアをノックする」
暗黒物質は宇宙の大部分を占めていますが、研究者たちはそれを検出するのに苦労しています。
科学者たちは、その重力が通常の物質に影響を与えるため、それが存在することを知っていますが、他のすべての点では、それは完全に目に見えないままです。
したがって、この実験では、粒子が高エネルギーで互いに衝突し、科学者は放出された物質、つまり衝突の破片を研究しました。
そのうちの 1 つは、ビューティー クォークと呼ばれる、原子より小さい亜原子粒子です。
粒子は不安定で、他の形態に分解されるまで、つまり崩壊するまでの時間はわずか 1.5 兆分の 1 秒しか存在しません。
その寿命は短いにもかかわらず、研究者たちは、それが10億分の1メートルのスケールで他の小さな粒子と相互作用していることを検出することに成功した。
いくつかの理論は、これらのスケールでは粒子が暗黒物質に対してより敏感であり、クォークがどのように相互作用して分解するかに影響を与える可能性があることを示唆しています。したがって、この小さな世界で活動を検出することは、科学者が暗黒物質を検出するのに役立つ可能性があります。
データ分析を主導したケンブリッジ大学のハリー・クリフ博士は、「私たちはこのゼプトバースのドアをノックしている」とBBCニュースに語った。
同氏は、この亜原子ダンスにより、研究者らは新たな粒子の可能性の挙動をリングサイドで観察することができると述べた。
「そして、私たちが今やりたいのは、そこに行って探索し、そこで待っている新しい粒子を見つけることです。そして、そのために必要なのは、より多くのデータです」とクリフ氏は付け加えた。
ハリー・クリフ博士は、この研究に参加している英国の科学者チームの一人です
このプロジェクトに参加する 28 か国は、大型ハドロン衝突型加速器 (LHCb) のこの検出器に 1 億 5,000 万ポンドをかけて改修することに合意しました。これにより、これらの崩壊の頻度が 10 倍に増加します。
「これでゼプトバースの内部を調査し、何が待っているかを見ることができます」とクリフ氏は語った。
しかし今年初め、研究資金を担当する政府機関である英国研究イノベーション庁（UKRI）は、計画されていたアップグレードに対する資金の一部を取り崩すと発表した。
同社は、ジョドレル銀行の象徴的なラベル望遠鏡を含む他のいくつかの素粒子物理学および天文学プロジェクトの削減を発表した際にそうした。
この研究はケンブリッジに拠点を置く科学者によって主導されたが、人員削減のため、LHCbの国際協力を率いるティム・ガーション教授はBBCニュースに対し、英国がこの研究に全面的に関与するかどうかは疑わしいと語った。
同氏はBBCニュースに対し、「英国は関与せず、本当に重大な発見をする危険にさらされている」と語った。
「しかし、長期的な最大の影響は、英国が本当に我が国の最大の商品である若者の訓練から恩恵を受けられないという事実から来ると思います。」
メアリー・リチャードソン・スリッパー博士は、英国で物理学の研究キャリアを続けるか、海外で仕事を見つけるか悩んでいる
これらの初期の研究者の中には、ゼプトバース発見を行ったチームの一員であるメアリー・リチャードソン・スリッパー博士がいます。彼女は物理学的な削減を考慮して自分の将来を再考している。
リチャードソン＝スリッパー氏は、「ここイギリスにいるのが大好きですが、海外での仕事を探しています。なぜなら、現時点では海外の方がチャンスがあると思うからです」と語った。
彼女は、基礎物理学を研究している同僚の研究者の「多く」がすでに異動していると付け加えた。
科学予算は全体的に記録的な増加となっているにもかかわらず、削減が行われている。
記録的な科学資金提供にもかかわらず、英国の研究が削減に打撃
テレビ司会者でマンチェスター大学の粒子研究者でもあるブライアン・コックス教授（研究チームには参加していない）は、この結果を「重要」だと述べた。
しかし同氏は、チェルン計画への英国の資金提供を削減するという最近の決定を非難した。
コックス氏は、「現時点で英国の科学的リーダーシップから離れることは異常であり、将来の研究計画に損害を与え、苦労して勝ち取った我が国の国際的評判を大きく傷つける」と述べた。
UKRIはBBCニュースに対し、年間約1億7,500万ポンドの2番目に大きな資金提供者として、サーンの完全加盟国であり続けると語った。
UKRIの広報担当者は、「我々は独立したアドバイスを求め、クリーンエネルギー、医療画像処理、文化遺産のプロジェクトを含む、新たなインフラ投資のエキサイティングなポートフォリオを推進した」と述べた。
「しかし、いつものように、私たちが支援できる以上の魅力的な資金申請がありました。」
