宇宙・物理5分でわかるニュートリノ!質量がある?光速を超える?わかりやすく解説!5分でわかるニュートリノ!質量がある?光速を超える?わかりやすく解説!宇宙の謎を解き明かす「ニュートリノ」。いまや最先端の研究テーマとなっています。この記事では、基本的な情報や性質、スーパーカミオカンデでの実験などを解説しつつ、これからの未来にどのようなことが期待できるのか探っていきます。本棚ストーリーニュートリノとは。簡単に解説いまや化学の最先端の研究対象となっている「ニュートリノ」。どのようなものなのでしょうか。発見されたのは1956年のこと。それより前の20世紀前半は、すべての物質の素となるもっとも細かい単位は「原子」だといわれていました。英語では「atom」と呼ばれ、その語源はギリシャ語で「分割できないもの」を意味しています。この原子にも構造があります。原子は、陽子や中性子でできた「原子核」と「電子」が、クーロン力という電磁相互作用で結びついたものです。これらの組み合わせによってさまざまな種類の「元素」が構成されます。単純な元素は、中性子が無く、陽子1つと電子1つでできた「水素」です。1.1Å(オングストローム)=1.1cmの1億分の1で、電子顕微鏡で観察することができるくらいの大きさです。その後の研究で、原子の中にもっと細かい構造があることがわかってきました。「素粒子」の発見です。ニュートリノは、この素粒子の一種なのです。ニュートリノの大きさは、どれくらいなのでしょうか。実は雲のような存在なので、大きさを直接測ることはできませんが、感覚的には人間ひとりが宇宙空間の中にぽつんといるくらいの小ささだと考えるとよいでしょう。ニュートリノの性質ニュートリノは、宇宙でもっとも豊富に存在していてる素粒子です。「電荷」を帯びていないので、他の素粒子と反応することがほとんどありません。私たちの体を1秒間に約1兆個も通り抜けているらしいのですが、気づくことがない不思議な性質を持ちます。素粒子には「クォーク」と「レプトン」という分類があります。ニュートリノはレプトンの仲間で、そこからさらに「電子ニュートリノ」「ミューニュートリノ」「タウニュートリノ」の3種類に分けることが可能。この分類を「フレーバー」と呼びます。小さすぎてその存在をなかなか確認できないニュートリノですが、ごくまれに水の分子とぶつかることで小さな光を発することがあります。これ観測することで、研究が進められているのです。「ニュートリノ振動」とは。「ニュートリノ振動」とは、簡単にいうと、ニュートリノの種類(フレーバー)が時間の経過とともに変化する現象のことです。空中を飛んでいる間に、「ミューニュートリノ」から「タウニュートリノ」に変わってしまうということ。不思議な性質ですよね。この現象は、1998年に岐阜県飛騨市にある「スーパーカミオカンデ」という実験施設で確認されました。それまでニュートリノの質量は「ゼロ」だと考えられていましたが、この発見でわずかに「質量」があることがわかりました。ひとつのフレーバーには別々の質量をもつニュートリノが3種類混在していることも証明でき、今後の素粒子の研究を進めていくうえで重要な手がかりを得たとされているのです。ニュートリノは光速を超える?実験の結果は日本国外でニュートリノに質量があることを確かめる実験していた「国際共同実験OPERA(オペラ)」の研究チームが、2011年にスイスでおこなった実験で、「ニュートリノは光より速く飛ぶ」ことを発見したと発表しました。これはアインシュタインの相対性理論を覆すことになり、大きな波紋を呼ぶことになります。これまでの宇宙物理学の基本となる「光の速度を超えるものは存在しない」という理論が崩れることになるからです。その後の検証で実験設備の不備が見つかり、計測結果に誤りがあったと発表。新しい研究や発見も、常に正しいというわけではなさそうです。素粒子のふるまいや仕組みを説明する「標準理論」では、これまでニュートリノの質量はゼロであるとされてきました。ところが先述したようにニュートリノ振動の発見によって、理論を見直す必要があるといわれています。注目されている研究のひとつに、ニュートリノの「CP対称性の破れ」があります。これは、いま宇宙に存在する素粒子と、まったく正反対の性質を持つ素粒子が、宇宙が誕生する瞬間には同じ量だけ出現していたはずなのに、片方しか残っていないのはなぜかという謎を解き明かすカギとなる現象です。このようにニュートリノの研究成果は、これまでの常識を覆しながら、宇宙の誕生や仕組みを明らかする重要な要素になると期待されています。著者の荒舩良孝は、「科学をわかりやすく伝える」をテーマに執筆活動をしている人気の科学ライターです。彼の掲げたテーマのとおり、難解なニュートリノの仕組みを中学生にもわかるくらいまで、かみ砕いて解説しています。ニュートリノ振動の発見がノーベル賞を受けるまでの流れも始まりから順に書かれているので、研究の歴史も俯瞰してみることができるでしょう。手軽に読める解説書としておすすめの一冊です。梶田隆章博士による作品です。梶田博士は、先にノーベル賞を受けた小柴昌俊博士の研究室で、陽子崩壊に関する研究をしていました。ある時、大気ニュートリノの数が予想と違っていることに気づき、研究対象をニュートリノに切り替えます。そのようなエピソードを含め、自身の経験に基づき、研究の歴史や実験でわかった事実を直感的に理解できるように工夫された本書は、ニュートリノ研究の入門書といえるでしょう。基礎的な理論にとどまらず、宇宙科学のこれまでとこれからが紹介されているので、宇宙の成り立ちをまるごと知るのに最良の一冊です。ある研究テーマで成果を上げるには、何十年という時間が必要です。ニュートリノ研究もそのひとつ。そこで得られる知見は、私たち生命の根源を知る手掛かりとして、とても重要な役割を果たしてくれます。『ワールドトリガー』は、現れた侵略者「近界民(ネイバー)」から、世界を守る界境防衛機関「ボーダー」の戦いを描くSFア...小雨2020.02.06『るろうに剣心』志々雄真実に関する7つの事実!史上最強にして最凶の悪!『るろうに剣心』には数々の敵キャラクターが登場しましたが、その中で読者の印象に最も強く残っているのは、必殺技レベルの攻撃を次々と受けながら決して倒れることがなかった志々雄真実でしょう。第3次アニメブームを引き起こし、社会現象にまでなった「エヴァ」こと『新世紀エヴァンゲリオン』。それを再構成した「新劇場版」シリーズは2007年から断続的に公開されてきましたが、2020年6月ついに完結編が公開します。...朝井利一2020.01.30作品として「エヴァ」新劇場版の完結編を見る前に押さえておくべきポイントはどこになる?2020年6月27日の公開の『シン・エヴァンゲリオン劇場版:||』。世界的人気アニメ「エヴァ」を再構成するこの新劇場版シリーズは、従来の物語と未知の展開が混在する極上のエンターテインメントとなりました。前作「Q...朝井利一2020.01.29「美食探偵」は原作を読まないともったいない!東村アキコの異色グルメ漫画!誰だって生きていればお腹が減るもの。それは探偵だって例外ではありません。明智五郎』は、人気漫画家東村アキコが手掛けた初の探偵漫画。美食を追い求める探偵が、様々な事件や謎の美女と対峙していきます。正義感と、企業内での立場、大きな業界の重圧との間で苦しむサラリーマンの姿を描いた社会派小説、『鉄の骨』。中心として、談合という建設業界の暗部が赤裸々に描かれていきます。今回は、皆さんも気になっていると思うので、ホンシェルジュの編集担当のUさんのことについて書きました。平尾誠二と山中伸弥「最後の一年」』を、強くオススメするものであります。山本裕子2019.11.05新書の歴代ベストセラーからおすすめ本を紹介!社会人も学生も読んでおきたい新書と聞くと堅苦しいイメージをもっている人も多いかもしれませんが、ベストセラーになったものはどれもわかりやすく、読み物としても楽しめるものがほとんど。発表されている新書のなかでは、世界史をテーマにしているものもたくさんあります。この記事では、高校生など現在進行形で学んでいる人はもちろん、大人の学び直しにもおすすめの世界史を学べるおすすめの新書をご紹介していきます。音楽とアウトドアです。https://spaceplan-k.jpこちらのサイトでは、宇宙と、そこにつながる様々なものを、おすすめの本のともにご紹介していきます!第2クールは「生き物」編です。ログインホンシェルジュはamazon.co.jpを宣伝しリンクすることによってサイトが紹介料を獲得できる手段を提供することを目的に設定されたアフィリエイト宣伝プログラムである、Amazonアソシエイト・プログラムの参加者です。