理系の人間がすげぇと思う実験や証明

　さて現在まで世界各国で沢山の実験を行ない、理論で提唱した式の証明を行っている。

　そこで僕がすげぇと思った実験や証明方法を紹介しようと思う。

その一　シンクロトロン(円形加速器)

　加速器というのは磁場と電場を使って粒子を加速させる機械だ。
　衝突させて素粒子の新たな発見や現象を観察する。

　衝突によく使われる式↓

　　　　mv ＝ F⊿t
　　(m:物体の質量、v:速度、F:力、⊿t:微小時間)

　陽子は円形軌道を回る間に高周波加速装置で加速される仕組みになっており、約８万回まわって、陽子の速さは光速度の７５％になるそうで、

　つまり、

　v ＝c(光速)×0.75＝225000km/s

　となる。なんかピンと来ないな。

　そこで日本で一番でかいシンクロトロンを紹介しよう。日本で一番でかいシンクロトロンはj-parc(大強度陽子加速器施設←色々あるな……)の直径約500m、周長1567.5mの陽子シンクロトロン加速器である。

　これだけで充分デカいと思うが、やはり世界は凄かった。

　2019年1月にヨーロッパがとんでもない加速器を作る提案をした。

　『2050年の後半に全長100kmの加速器を稼働させる』

　僕がこの記事を読んだ時の感想を述べたい。

　馬鹿かな？

　こんなの小さい国なら数カ国すっぽり入る大きさだぞ！

　デカすぎ……。

　しかしCERN(ヨーロッパ原子核研究機構)によると「暗黒物質や反物質の観測を行うためにはこれまでの標準モデルを超える物理学が必要になる」だそうでこれくらいの実験は後々必要だろうだ。

　暗黒物質って……ブラックホールでも作る気かな？

　実験で地球が消滅しないことを祈るばかりだ。

　その二　スーパーカミオカンデ

　これは日本に住んでいると聞いたことがあるだろう。

　岐阜県飛騨市神岡町にあるノーベル物理学賞を受賞した小柴博士が作った超新星爆発に放出されたニュートリノを観測した装置だ。

スーパーカミオカンデの内部（東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設提供）

　目を見張るのはなんといってもこの観測装置の美しさだろう。

　……まぁそれは置いといて、ニュートリノを観測しただけでも充分凄いが、カミオカンデはこういう使われ方もしている。

　それは茨城県東海村にあるJ-PARC(さっき説明した施設)で作られた世界最大強度のニュートリノビームを295km離れたスーパーカミオカンデに打ち込むそうだ。

　ヤバイ、実験レベルが日本規模だよ……。

　小中高で行った理科室なんてのは些細な実験にしか感じなくなる。

　名前はT2K実験というそうだ。

　その三　赤方偏移(光のドップラー効果)

　遠ざかる音源の波長が伸びて観測者に低く届くのと同じで、遠ざかる光源も波長が伸びて赤く見える現象だ。

　ほとんど全ての銀河のスペクトルが赤色になるそうだ。

　これは証明寄りの話になるが、宇宙レベルの実験になると何光年の距離とかの話になるから壮大になる。

簡単なハッブル図(skyserver参照)

終わりに

　もはや部屋の中で一人こつこつと実験するなんてのは400年前の話かもしれない。

　現在は地球規模でしかも集団で半端じゃない実験や証明をする時代になっている。

　一つでも多く日本の研究のお家芸を増やしてほしいものだ。