岐阜県の山奥にノーベル物理学賞の施設があるって知ってました？そこに行ってきました。

飛騨市神岡町には「ニュートリノ」の研究でノーベル物理学賞をもたらした「スーパーカミオカンデ」をはじめ、宇宙と素粒子の謎を探求するための研究拠点が集まっています。
カミオカラボは、こうした研究の魅力を広く伝え、科学と社会の新しい関係性をつくるためのすべての人に開かれた場所でした。

ニュートリノって？

「ニュートラル=電気を持たない中性」
「イノ=（イタリア語で）小さい」という意味の名前を持った素粒子のひとつです。
まだ謎の多い不思議な素粒子で、世界中で研究が進められています。

うーん？まだわからないね・・・。
むずかしいのは、私だけなのか・・・。

中にはいると、いきなりこの圧倒感

一個が50ｃｍ位の電球のようなものがたくさんある。

めちゃめちゃ小さいものなので、体が物体もすり抜けている状態。
いまの目の前にも無数あることがわかった。

すごくない？

で。↓　ホームページ
ひだ宇宙科学館 カミオカラボ ウェブサイト - 飛騨市公式ウェブサイト (city.hida.gifu.jp)

概要[編集]

wikipedia

カミオカンデは、大統一理論の予言する陽子崩壊を実証するため1983年に完成した。

カミオカンデは3000トンの超純水を蓄えたタンクと、その壁面に設置した1000本の光電子増倍管からなる。ここで使用された光電子増倍管は研究グループと浜松ホトニクスが新規に共同開発した口径20インチのものである（一般に広く使われるのは口径2インチ型）。ガラスバルブには耐水性が高いHARIOの耐熱ガラス「ハリオ32」が使用された[2]。

カミオカンデが地下に設けられたのは、陽子崩壊時に放出されるニュートリノ以外の粒子の影響を避けるためである。ニュートリノはものを貫通する能力が高く、他の物質と反応することなく簡単に地球を抜けていってしまう。しかし、まれに他の物質と衝突することがある。カミオカンデは、このまれに起こる衝突を検出することで間接的に陽子崩壊を実証することを目的とした。

カミオカンデはニュートリノの衝突を検出するため、超純水をつかう。カミオカンデの内部には超純水がためられており、ニュートリノが水の中の電子に衝突したあとに、高速で移動する電子より放出されるチェレンコフ光は青白く発光し、壁面に備え付けられた光電子増倍管で検出する。チェレンコフ光を検出した光電子増倍管がわかると、計算によりどの方角からきたニュートリノによる反応かがわかる仕組みになっている。

1987年2月23日、カミオカンデはこの仕組みによって、大マゼラン星雲でおきた超新星爆発 (SN 1987A) で生じたニュートリノを偶発的に世界で初めて検出した[3]。この功績により、2002年小柴昌俊は、ノーベル物理学賞を受賞した。

その後も、太陽ニュートリノやニュートリノ振動の検出、レプトンフレーバーの保存の破れの研究に活用された。

当初の目的[編集]

前述したとおりカミオカンデ建設の当初の目的は、大統一理論の候補の多くが予想する陽子崩壊を観測することであった。中でも最もシンプルで有力であったSU(5)理論が正しければ、少なくとも年に数回の陽子崩壊検出が可能なように、さらには外国でも同様の実験が行われていたが、複数予想される崩壊形式の分岐比も測定可能なように設計された。

予想される崩壊の中で主なものは、陽電子とパイ中間子（π0）への崩壊で、π0はすぐに2つの光子に崩壊し、光子はさらに電子等を散乱したりする。これらの陽電子や電子等の発するチェレンコフ光を観測することにより、陽子崩壊を検出しようとしたのである。

SU(5)理論では陽子の寿命は1030から1032年と予測されていたが、陽子崩壊は観測されず、陽子の寿命は1034年以上であることが分った[4]。これによりSU(5)理論は否定され、大統一理論に修正を迫ることになった。

修正理論でも寿命は長くなるものの陽子崩壊が予想されているが、実験を受け継いだスーパーカミオカンデにおいて2018年現在でも陽子崩壊は観測されておらず、陽子の寿命は少なくとも1.6×1034年以上であるとみられている[5]。

興味あったら。行ってみて。