やさしい物理講座ｖ32「光より速い素粒子（ニュートリノ）の真偽」
今、手元に、2011年9月24日（土曜日）読売新聞のスクラップがある。
今回は10年前の重大なニュース発表について、再度吾輩独自で検証して見た。この観測実験の結末が、あまりにもお粗末過ぎる幕引きであり、相対論者の陰謀に思えてならないので、俎上に乗せるのである。
2021.12.15
さいたま市桜区
理論物理研究者 田村 司
はじめに
陰謀論と思える宇宙物理学会の最終結論に驚いている。
この実験を担当したのは、欧州原子核研究機構（CERN）のOPERA（Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus）プロジェクト・チームに相対論信者からの圧力があって撤回をしたのではないかと疑われる。
物理学界が転覆する程の大事件（理論の転覆）であり、「不確かさ＝誤差」ではなく、実験不備を理由としているためである。
国際研究グループ「OPERA」に参加するイタリア核物理学研究所は制度を高めた再実験でも同じ結果が有られたと発表している。再実験では、スイス・ジュネーブ郊外にある欧州合同原子核研究所へ飛ばすニュートリノのビームの長さを前回の３０００分の１以下に短くし、より正確に工夫している。しかるに、これだけの精度で計測観測した結果が、光ケーブルの接続不良やニュートリノ検出器の精度が不十分だった可能性が見つかったとして、2012年5月、実験不備を解消した上で再実験して行った。結果、ニュートリノと光の速さに明確な差は出ず実験結果を修正、6月8日にニュートリノ・宇宙物理国際会議で「超光速」の当初報告の正式撤回を発表した。とあっさりした幕引きであった。幕引きとされる原因がお粗末過ぎる。
そんなことはあり得ない（再三の実験が行われているのに）と思うのが一般常識人の想像力である。以下、顛末と意見を記す。
実験の骨子
欧州合同原子核研究機関（CERN）⇒ 巨大な加速器で陽子を加速、炭素に衝突させてニュートリノを作り出す。
⇒グランサッソー地下研究所に巨大な検出器がある
⇒届いたニュートリノを観測
⇒結果・・・光より一億分の６秒早く到着
ミュー型ニュートリノ・・・29万9799.9㎞/秒
光速（真空中）・・・・・・29万9792.5㎞/秒
相対論信仰者の疑問を呈する主張
１，ニュートリノが想定通り発生していないのではないか
実はこの実験ではニュートリノの発生数を計測していない。
それを生み出すもとになる陽子の数から推定しているだけだ。
従って、①実験の過程で陽子と炭素の塊との衝突が上手くいっていない。
②ニュートリノに変身する「パイ粒子」を発生した粒子から選び出す電磁石が正常に働いていないーなどの不具合があると、ニュートリノの速さがきちんと計測できない。（そのため、研究グループは来年からニュートリノと一緒に発生するミューオンという粒子の数うを計測する）
２，陽子の打ち出し方にも疑問の声があがった。
この実験では、陽子を10万分の1秒連続してだし、少し休んでまた10万分の1秒出すという方法をとった。だがこれでは、イタリアに到着したニュートリノが「10万分の1秒」という時間間隔の最初の方でできたのか、最後の方で出来たかのかが分かららず、それが、実験誤差となって今回の結果に繋がった可能性がある。
疑問を踏まえた再実験の結果
そこで研究グループは翌月の10月下旬から時間幅を3億分の一秒に短縮して精度を高めた。それでも、「光より速い」という結論は変わらなかった。
地球の自転も考慮して見たが最初の結果よりさらに5億分の１秒早く到達していたという結果になった。
今回の実験観測の経緯
大騒ぎになった物理学界
ニュートリノは、光より速く移動できるという実験結果が発表された。
もし本当だとしたら、約1世紀前にアルベルト・アインシュタインが確立した物理学の鉄則が覆ることになる。
アメリカ、イリノイ州シカゴ近郊のフェルミ国立加速器研究所で理論物理学部門を率いるスティーブン・パーク氏は、「光より速い物質は存在しないとほとんどの理論研究者が信じている。もし今回の主張が事実であれば、物理学が根底からひっくり返ることになる」と話す。
光より速い粒子が存在すると、原因と結果に関する科学理論にも大きな混乱が生じる。「AがBの原因になるだけでなく、BがAの原因にもなり得る」とパーク氏は説明する。「因果関係の概念があいまいになり、さまざまな問題が起きるだろう」。
実験担当チーム
実験を担当したのは、欧州原子核研究機構（CERN）のOPERA（Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus）プロジェクト・チーム。スイス、ジュネーブ近郊の粒子加速器からニュートリノを発射し、約730キロ離れたイタリア、グラン・サッソにあるニュートリノ検出器で検出されるまでの時間を計測した。
驚くべき実験観測結果
ニュートリノは質量が限りなくゼロに近い亜原子粒子で、何も存在しないかのように惑星を通り抜ける。質量がほぼゼロということは、光速に近い速度で移動するはずだ。具体的には、秒速約30万キロである。
ところが、OPERAチームの実験では、予想より約60ナノ秒（1億分の6秒）早くニュートリノが検出された。これはチームにとって驚くべき結果だった。
この差が事実なら、光が1000キロ進む場合、ニュートリノはさらに20メートル先まで進むことになる。
パーク氏をはじめとする多くの物理学者が、今回の実験結果は計測か計器の誤差ではないかと推測している。
OPERAチームのメンバーも実験結果には慎重になっており、ほかの研究者にも同様の実験を行ってほしいと考えている。実験のコーディネーターを務めたアントニオ・エレディタート（Antonio Ereditato）氏はBBCの取材に対し、「この異常な実験結果を理解するため、ぜひコミュニティーの助けがほしい」と語っている。
超新星のニュートリノはこれほど速くない
超新星から放たれたニュートリノはCERNの粒子加速器のニュートリノよりエネルギーが小さいため、速度は遅くなるとゴールドバーグ氏は認めている。「しかし、アインシュタインが正しいと仮定すれば、どちらのニュートリノも限りなく光速に近い速度で移動する。つまり、計測という観点では、どちらも基本的に同じ速度だ」。
光速より速いとされた実験結果とその撤回
2011年9月23日CERNで、観測したニュートリノが光速より速かったという実験結果が発表された。
「国際研究実験OPERA」のチームが、人工ニュートリノ1万6000個を、ジュネーブのCERNから約730km離れたグラン・サッソ国立研究所に飛ばしたところ、2.43ミリ秒後に到着し、光速より60.7ナノ秒（1億分の6秒、ナノは10億分の1）速いことが計測された。
1万5000回の実験ほとんどで同じ結果が示された。
この発表は「質量を持つ物質は光速を超えない」とするアインシュタインの特殊相対性理論に反するため世界的な論争を呼んだ。
光より速い物質が存在しないのは、粒子を光速にまで加速するためには無限のエネルギーが必要だということが理由だが、もしこの実験結果が本当だった場合、このニュートリノはエネルギーを必要としない何らかの相転移で超光速になってまた戻ったとする仮説なども考えられた。
謙虚なOPERAチームの声明
OPERAチームは、光速を超える物質が存在しないことを証明する特殊相対論がこれまでの実験と理論でしっかり確立された理論であり、自分たちの実験結果は誤りだと考えていた。そのため結果を発表するのに数か月の内部討論を重ね、実験結果の誤りを探したが、内部討論では誤りを発見できず、科学界での検証を呼びかけた。
OPERAは声明の中で「この結果が科学全般に与える潜在的な衝撃の大きさから、拙速な結論や物理的解釈をするべきではない」としていた。
OPERAの再実験の結果も同様
11月18日、OPERAは、ニュートリノビームの長さを短くした再実験によってもほぼ同様の結果が見られたと発表した。ただ時間情報は前回と同様GPSを使ったとしている。
物理学界・宇宙物理学界への忖度とも取れる結論
その後、ニュートリノの到着側で地上と地下の時計をつなぐ光ケーブルの接続不良やニュートリノ検出器の精度が不十分だった可能性が見つかったため、2012年5月、実験不備を解消した上で再実験を行った。結果、ニュートリノと光の速さに明確な差は出ず実験結果を修正、6月8日にニュートリノ・宇宙物理国際会議で「超光速」の当初報告の正式撤回を発表した。
My Opinion.
何故、光粒子の速度は、光速（真空中）29万9792.5㎞/秒であるか。
これが真空を伝播する電場・磁場の作り出す電磁波としての限界であると吾輩は考える。
しかし、質量のある物質は慣性力があり、物質への無限の加速が可能であると考える。
そして、加速器で加速することは可能であるからを光速超えるまでの加速はできることは理論的に想像できる。
E＝Ⅿｃ²を導いた論文「質量とエネルギーの等価性の初等的証明」はデタラメであり実証されていない。
光速を超えることは、加速によって可能である。
従来の相対論者の主張は光速を超えられない理由を「物体の速さが光速に近ずくと質量が無限大に近づき、光速を超えられない」と確固たる検証の無いE＝Ⅿｃ²を導いた論文「質量とエネルギーの等価性の初等的証明」をよりどころにしている。
今回の相対性理論と矛盾する今回の実験は物理学を支えてきた基本原理だけでなく、時間や空間についての考え方を革命的に変える可能性がある。
だから、今までの相対性理論信仰者は絶対に認めることが出来ないのである。
今回の事案を過去の天動説・地動説の争いを繰り返しているように見えるのである。ガリレオ・ガリレイが宗教裁判で地動説を撤回させられた事例もある。
相対性理論信仰者の政治的圧力が働いて、接続不良・検出器の精度不良などのもっともらしい理由を付けて、撤回させたと考える吾輩の陰謀論は間違いであろうか。
今まで信じてきた相対論信仰の物理学者は自己否定に繋がり、116年の相対論はデタラメだったことが暴露されることは是が非でも阻止しなければならないと考えるのが人間である。業の深さを感じる。色即是空、空即是色。
To be continued . See you later ！
参考資料・参考文献
ニュートリノの速度は光の速度より速い、相対性理論と矛盾 CERN 写真1枚 国際ニュース：AFPBB News
ニュートリノは光よりも速い？ | ナショナルジオグラフィック日本版サイト (nikkeibp.co.jp)
ニュートリノ - 光速より速いとされた実験結果とその撤回 - Weblio辞書
「アインシュタインは正しかった」、ニュートリノ「超光速」は誤り CERN 写真1枚 国際ニュース：AFPBB News
ニュートリノ「光より速い」は誤り？ サイエンス誌: 日本経済新聞 (nikkei.com)
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国際単位研究会著『SI単位ポケットブック』日刊工業新聞社 2003.6.26 2版1刷
今井秀孝監修『計量の本』日刊工業新聞社 2007.11.30 1版1刷 p134
中井多喜雄著『早わかりSI単位辞典』技報堂出版 2003.9.1 1版1刷発行
山内薫著『分子構造の決定』岩波書店 2003.10.10 3刷発行 p6～15
吉田伸夫著『素粒子はなぜわかりにくいのか』技術評論社 2014.1.10 初版1刷 p129～158 摂動法
ジム・アル・カリーリ著 林田陽子訳『見て楽しむ量子物理学の世界』日経BP社 2008.9.29 1版1刷
山本耕造著『宇宙線と素粒子の本』日刊工業新聞社 2018.1.18 初版1刷 p132～133
梶田隆章著『ニュートリノで探る宇宙と素粒子』平凡社 2015.11.20 初版第1刷
竹内 淳著『高校数学で分るマックスウェル方程式』講談社2003.6.27第2刷発行
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平野功著 『原子・光・磁気の解析 －その成り立ちと発展の軌跡ー』技報堂出版2004.3.30 1版1刷発行
窪田登司著 『アインシュタインの相対性理論は間違っていた』徳間書店 1993.10.31 p212
木幡赳夫他8名著 『最新 アインシュタイン論』学研 1989.12．1
安東正樹著 『重力波とは何か』 講談社 2016.9.14 1刷発行
高橋真理子著 『重力波 発見！』 新潮社 2017.9.20 p168
大槻義彦・大場一郎著『物理学事典』 講談社 p326
円山重直著 『光エネルギ工学』養賢堂 2004.4.30 1版発行 p172、ｐ178
竹内淳著 『光とレンズ』講談社 2016.5.20 第1刷発行 p156～157
山本義隆著 『幾何光学の正準理論』数学書房 2014.0.1 1版1刷 p27、p30、p35
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%85%89%E5%AD%90
・ニュートン別冊
『時間とは何か』 ㈱ニュートンプレス 2016．7.．25 発行増補第三版
・松浦壮著 『時間とは何だろう』 ㈱講談社 2017.12.5第三刷発行
ｐ94～96文章抜粋
絶対時間から相対時間へ
「さて新しい原理を持ち込んで理論を構築するのはもちろん自由ですが、それが正しいかは別問題です。アインシュタインが導入した原理は本当に正しいでしょうか？こういう場面で登場するのが実験の精神です。新しい原理が導入されたことで予言される現象が現実に起きるかどうかが判定材料になります。
・・・時間とは時計で測定するものとして「光時計」を考える。・・・思考実験
・原康夫著 『量子力学』 岩波書店 1994.6.6 第一刷発行 p3（光の二重性）、
ｐ４文章抜粋「このように光は波動性と粒子性の両方の性質を示す。とりあえず光の二重性を『光は空間を波として伝わり、物質によって放出・吸収されたとき粒子として振舞う。』
ｐ5文章抜粋『１９０５年にアインシュタインは振動数νの光（一般に電磁波）はエネルギーＥ＝ｈνを持つ粒子（光子）の流れだと光電効果を説明した。』
・チャールズ・H・ホランド著 手嶋英志訳 『時間とは何か』 青土社 2002.12．20 第1刷発行 p188
・平野功著 『原子・光・磁気の解析』 技報堂出版 2004..3.30 第1版1刷
・円山重直著 『光エネルギー工学』 養賢堂 2004.4.30
p6文章引用「光とは狭義には可視光を意味するが、一般的には電磁波又は光子「フォトン」と同義である。物質中の電荷が変動することによって電磁波が発生し空間を伝播する。
p62、電磁波の伝播、マックスウェルの方程式
・後藤憲一、小野廣明、小島彬、土井勝 著 『基礎物理学 第二版』 共立出版 2004.4.15 第二版1刷
p159 Ⅰ 特殊相対性原理
「すべての慣性系は同資格でどのような物理法則もすべての慣性系と同じ形である。」
Ⅱ速度不変の原理
「真空中を光が伝わる速さは光源の動く速さや方向に無関係に、どのような慣性系から見ても同じ値（ｃ）である。」
・山田克哉著 『光と電気のからくり』 講談社 2003.6.27 ｐ１３９、ｐ１４８
・福田京平著 『光学機器が一番わかる』 技術評論社 2010.5.5 初版1刷発行
・石川健三著 『場の量子力学』 培風館 2006.7.20 初版発行
・佐藤勝彦著 『量子論』 ナツメ社 1999.2.10 発行
・山崎昇 監訳 『見える数学の世界』 大竹出版 2000.12.11 第一版発行
p295 ピタゴラスの定理
・岡部恒治、有田八州穂、今野和浩著 『文科系学生のための数学教室』 有斐閣アルマ p34 三平方の定理（ピタゴラスの定理）
・吉田伸夫著 『素粒子論はなぜわかりにくいのか。場の考えを理解する』 技術評論社 2014.1.10 初版第1刷発行
要約（ p10～31から引用）
１、素粒子（含む光子）は粒子ではなく「場」の概念を適用する。。
２、「場」の概念を適用とは
「場」とはいたるところに存在し、あらゆる物理現象の担い手となるものである。
空間と一体化し、空間に対して移動できないことが「場」の特徴である。
時間とともに変化する物理現象では原子のような実体が空っぽの空間の中を動き回るのではなく、「場」の値が変化することで動きをもたらしている。
・山崎正之、若木守明、陳軍 共著 『波動光学入門』 実数出版 2004.4.20 第1刷発行
・『キップソン博士が語る時空旅行
相対性理論とタイムトラベル』 ニュートンプレス 2012.6.15 発行
・『アインシュタイン 物理学を変えた発想』 ニュートンプレス 2009.3.10 発行
p30、止まっている光時計
p45、運動している光時計
・『時間の謎』 ニュートンプレス 2018． 8月号
・平井正則監修 三品隆司編者
『アインシュタインの世界 天才物理学者に関する６０の疑問』 ＰＨＰ研究所 1996.10.22 第一版7刷発行
ｐ61～62 特殊相対性理論
ｐ62～63 絶対時間と相対時間 「時間」と「空間」
・桑原守二・三木茂監修『図解雑学 電気・電子のしくみ』 ナツメ社 1997.7.20
ｐ162さまざまな電磁波 ｐ165マックスウェルの方程式
・小暮陽三著 『物理のしくみ』 日本実業出版社 1994.10.15 第８刷発行
ｐ38光の粒子説と波動説、ｐ42光と電磁波、ｐ125エーテルと光速度の測定
ｐ126同時刻とは ｐ128時間の遅れ
・小沼通二著 『現代物理学』 放送大学 1997.3.20 改訂版第1刷 ｐ28相対性理論
・阿部龍蔵・川村清著『量子力学』 放送大学 1997.3.20 改訂版第1刷 ｐ18波と粒子の2重性
・藤井保憲著 『相対論』放送大学 1995.3.20 第１刷 ｐ27 時間のおくれ
・阿部龍蔵著 『光と電磁場』 放送大学 1992.3.20 第1刷 ｐ36 光の放出と吸収
・田村 司著 『運動する媒質中の光速度についての考察』放送大学卒業研究論文
https://note.com/tsukasa0415/n/n4cde602b3c7b
・窪田登司・早坂秀雄・後藤学・馬場駿羣・森野正春・・竹内薫・日高守・石井均
『アインシュタイン理性を捨てさせた魔力「相対論」はやはり間違っていた』
徳間書店 1995.5.10 第２刷
後藤学「相対性理論のどこがおかしいか」ｐ234 文章抜粋「結論的には、特殊相対性理論にはそのベースになっている仮説に疑問があることを指摘しています。その疑問は相対論の全体を完全に破壊させかなない類のものです。」
日高守著「相対論を打ち砕くシルバーハンマー」p155 巻末資料２ Ａ ・Einstein 著『E＝ｍｃ²に関する論文』 ［Ａ3］質量とエネルギーの等価性の初等的証明 Elementary derivation of the equivalence of mass and energy. Technical Journal .vol. 5 (1946), pp.16~17
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