日本のノーベル賞科学技術について（その15）～小林誠博士～
～『CP対称性の破れ』で2008年ノーベル物理学賞受賞！～～益川敏英博士と共になぜ私たちが宇宙に存在するのか？を解明した日本人～
藤原洋　株式会社ブロードバンドタワー 代表取締役会長兼社長CEO

2008年、南部陽一郎博士、益川敏英博士と共に、小林誠博士が、ノーベル物理学賞を受賞されました。授賞対象は、素粒子物理学における『対称性の破れ』で、1973年の小林・益川理論の論文です。物質や人間が何故存在するのか？という哲学的な問題への重要な示唆を与えています。2009年2月名古屋大学の記念講演会、2014年11月スウェーデン大使館での祝賀会で、じっくりとお話させて頂きましたが、必要十分なことだけを的確にお話され、また、著書では、必要十分なことだけを文章にされることが印象的です。益川博士とは、名大から京大時代通じての研究仲間ですが、お二人のやり取りを観て、唯一無二の名コンビとの印象を受けました。両博士による業績は、「クォークが自然界に少なくとも三世代以上あることを予言する、対称性の破れの起源の発見」を行い、素粒子物理学における『対称性の破れ』を扱うことで現在の素粒子物理学の理論的基盤を創ったこと」です。約138億年前のビッグバンで宇宙が誕生した際に生成されたとする物質と反物質の間に非対称性があり、CP対称性のCは電荷共役（charge conjugation）変換（粒子と反粒子を入れ替える変換）、Pはパリティ（Parity）変換（空間反転させる変換）の意味です。従来は、C変換する（素粒子の反応）と対称性は、破れるが、C変換とP変換を行うと対称性があると多くの実験結果からも信じられていましたが、小林・益川理論は、ごくわずかの確率でCP変換しても対称性が破れることを主張したのでした。すなわち、粒子から反粒子になる確率と反粒子から粒子になる確率に差があり、結果的に粒子の方が多くなるというものです。

物質と反物質の間に対称性があり、宇宙誕生時に物質を構成する粒子と反物質を構成する反粒子が同数生成されたとすると、粒子と反粒子が出会い対消滅して、現在の宇宙は、存在しません。「CP対称性の破れ」とは、粒子と反粒子の間にわずかな差異があり、反粒子よりも粒子の方が100億個に1個の割合で多いために現在の宇宙が存在する、ひいては、私たちが存在するという根拠を与えています。

小林博士は、素粒子物理学の標準模型の枠組みで、この「CP対称性の破れ」を理論的に説明し、素粒子を構成する基本粒子＝クォークは、当時の考えの2世代4種類ではなく、3世代6種類以上存在すると予言しました。6種類のクォークの存在については1995年にフェルミ研究所で確認され、CP対称性の破れについては、K中間子でしか見つかっていなかったCP対称性の破れが、2001年につくばの加速器研究機構（KEK）のBファクトリーとスタンフォード大学線形加速器研究所で確認されたのでした。

藤原  洋

＜Profile＞

1954年、福岡県生まれ。京都大学理学部（宇宙物理学科専攻）卒。日本アイ・ビー・エム株式会社、日立エンジニアリング株式会社、株式会社アスキー等を経て、株式会社インターネット総合研究所等を設立し、現職。96年、東京大学より工学博士号を取得。現在、SBI大学院大学副学長教授、慶應義塾大学環境情報学部特別招聘教授。