いかえるの感想日記

本や映画を”お気に入り度”によって評価しまとめています。

ニュートリノってナンダ? / 荒舩良孝

 

ニュートリノってナンダ?-やさしく知る素粒子・ニュートリノ・重力波

 

内容

 

2015年のノーベル物理学賞となった梶田隆章博士の発見「ニュートリノ振動」。
ニュートリノの存在を提案した本人さえ、発見できるとは思っていなかった素粒子ニュートリノって何なのか?難しく語られがちな素粒子物理の世界を、人気の科学ライターがとことんわかりやすく紹介。
カミオカンデスーパーカミオカンデの観測からわかったこと、なぜノーベル賞となったのか、ニュートリノ研究からわかる新しい宇宙像までを解説。

 

さらに、2017年にノーベル物理学賞となった「重力波の直接観測」についても詳しく紹介しました。重力波とは何か?発見までの過程、梶田博士が主導する、日本の重力波観測施設KAGRAや研究の最前線を紹介。

 

ニュートリノ研究の成果に、重力波の直接観測が加わり、「マルチメッセンジャー天文学」の幕が開けようとしています。
研究の最前線から、明らかにされつつある最新の宇宙像について、中学生から大人まで、楽しみながら知ることができる本です。
(本書は2015年刊行の『ニュートリノってナンダ?』の改訂新版です)。

 

引用元 

https://www.amazon.co.jp/%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%AA%E3%83%8E%E3%81%A3%E3%81%A6%E3%83%8A%E3%83%B3%E3%83%80-%E3%82%84%E3%81%95%E3%81%97%E3%81%8F%E7%9F%A5%E3%82%8B%E7%B4%A0%E7%B2%92%E5%AD%90%E3%83%BB%E3%83%8B%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%83%88%E3%83%AA%E3%83%8E%E3%83%BB%E9%87%8D%E5%8A%9B%E6%B3%A2-%E8%8D%92%E8%88%A9-%E8%89%AF%E5%AD%9D/dp/4416717512

  

感想

 

突然ですが、スーパーカミオカンデは知っていますか?
2015年に、梶田隆章博士が発見した「ニュートリノ振動」の発見に大きく貢献した観測機です。岐阜県飛騨市神岡鉱山の地下深~くにあるタンクです。

 

著作権の関係で写真を貼ることは出来ないので、スーパーカミオカンデ・パズルの写真を持ってきました。

スーパーカミオカンデジグソーパズル 【東京大学宇宙線研究所】

 

写真はこちらをご覧ください!

スーパーカミオカンデ 公式ホームページ

 

すごいビジュアルですよね!神秘的!

 

この観測機、とっても大きいのですが、実はニュートリノというとっても小さいものを観測している装置なのです。

では、ニュートリノってなんでしょう?

 

  • 地球の大気、太陽の内部、超新星爆発など、宇宙の中のさまざまな場所で発生している
  • 他の物質とほとんど反応しない素粒子(別名「幽霊粒子」と呼ばれ物質をすり抜ける)
  • 原子核が崩壊するときに発生する

 

ノーベル物理学賞は、たびたび、ニュートリノの研究に贈られています。まず、1995年に、世界で初めてニュートリノをとらえることに成功したアメリかのフレデリック・ライネス博士が受賞しました。次に、2002年に、世界で初めて超新星爆発で発見したニュートリノをとらえ、ニュートリノ天文学を切り開いた小柴昌俊博士に贈られました。そして、2015年は梶田博士が受賞したのです。

 

素粒子物理学は、相対性理論量子力学をベースに構築されてきました。初期の頃は、原子よりも小さなものの世界を記述する理論だけのように思われていましたが、研究が進むうちにそれだけではないことがわかってきました。
たとえば、夜空にきらめく星々は、なぜ、光り輝くことができるのでしょうか。その理由は、星の内部で水素原子が核融合反応を起こしているからです。核融合反応で大量のエネルギーがつくられることで、星は光り輝くことができます。天体のようにとても大きな物体でも、その内部では小さな粒子の反応が起こっていました。星の進化などをより正確に理解するには、素粒子物理学の知識が必要になってきたのです。
さらに、宇宙膨張説やビッグバン宇宙論が登場すると、素粒子物理学は宇宙のはじまりとも深く関わっていることがわかってきました。初期の宇宙はとても小さく、とても高いエネルギーをもった素粒子がうずまく世界でした。

 

素粒子は宇宙の本質と深く関わっています。そして、素粒子の中でもニュートリノは不思議な性質をもっていて、宇宙の謎を解くための手がかりになると考えられているのです。
長文の引用となりましたが、ニュートリノ研究の重要性が分かっていただけたのではないかと思います。

 

それから以前、こんなニュースを見つけました。
宇宙からくる素粒子の性質を利用して、クフ王のピラミッドを傷つけずに謎の空間を発見した、というニュースです。
素粒子にはこういった活用方法もあるのかと驚きました。

www.natureasia.com

  

話を戻します( 一一)

 

冒頭で述べた、スーパーカミオカンデ
これは、2代目の装置なのです。
1代目の装置はカミオカンデといい、大きさが異なります。

 

ニュートリノは他の物質とほとんど反応しないので、物質対象がたくさんあればそれだけニュートリノが反応する確率が上がることになります。
なので、カミオカンデよりも大きいスーパーカミオカンデは、ニュートリノをたくさん観測できるようになっています。

 

そして、さらにニュートリノを観測できるように、2026年にハイパーカミオカンデの実験開始を目指しています。

 

カミオカンデスーパーカミオカンデハイパーカミオカンデ!!!

 

 ネーミングセンスww

 

常々思いますが、物理学者(物理学者でいいのかな?)のネーミングセンスには愛おしくなります。馬鹿にしているように感じたら、ごめんなさい。その気は全くありません。
ダークマターとかダークエネルギーとかさ、超新星とか恒星とかさ。
即物的というか、そっけないというか、ちょっと適当だよね。
そこがいいのだけれど(-_-)/~~~ピシー!ピシー!
後の研究で大きくひっくり返される可能性があるから名前にこだわらないのかな。

 

さてさて、まだ興味深い話はたくさんあるのですが、分野が分野なだけに私には説明が難しいのでもっと知りたくなった方はぜひこの本を読んでみてください。
素粒子の研究の歴史からニュートリノ研究の歴史を通して、ニュートリノとは何かを教えてくれます。
難しい分野の話ですが、絵も入っていてとても分かりやすかったです。

 

 

ちなみに目次は以下の感じです。

 

口絵

プロローグ 梶田博士、ノーベル物理学賞受賞

第一章 ニュートリノってなに?

古代ギリシャから考えられていた原子

ブラウン運動の謎

・原子の存在を証明したペランの実験

・明らかになった原子の姿

・実はスカスカだった原子の内部

・いくつもあった素粒子

・宇宙で作用する4つの力

・物理学がつくりあげた標準模型という理論

・幽霊粒子、ニュートリノ

・苦し紛れだった?ニュートリノ仮設

ニュートリノを捕まえる 賭けたシャンパンの顛末

第二章 ニュートリノ振動の発見

・日本のニュートリノ観測

カミオカンデの建設

・陽子崩壊の観測

カミオカンデの大方向転換

・奇跡的なタイミングで超新星爆発が起こる

ニュートリノでおかしな現象が見つかる

スーパーカミオカンデニュートリノ振動が見つかる

第三章 まだまだ謎の多いニュートリノ

スーパーカミオカンデの観測を検証する

・太陽ニュートリノ問題に取り組む

カムランドでの電子ニュートリノ観測

・反電子ニュートリノで地球内部を探る

・まだ残るニュートリノの謎

ニュートリノと反ニュートリノは同じもの?

・第4世代目のニュートリノ「ステライルニュートリノ

第四章 ニュートリノで解き明かす新しい宇宙

・ハイパーカミオカンデの建設計画

・CP対称性の破れの発見

ニュートリノから新たにわかること

第五章 重力波観測で明らかになる宇宙

・梶田博士の新しいプロジェクト

重力波観測への挑戦

重力波初観測までの道のり

・連星ブラックホール重力波を観測

重力波観測によって開かれた扉

あとがき

 

お気に入り度

 

★★★★

めちゃくちゃ面白かった~。図書館本で読んだのだけど、買っちゃおうかな( 一一)