研究者

「東京大学宇宙線研究所 神岡宇宙素粒子研究施設」は、本来は、昨日のブログで紹介したダークマタ―を検索するためではなく、大量の純水を巨大タンクの中に蓄え、素粒子が反応することによって発生するチェレンコフ放射光をその周りを取り囲む光センサーで捕らえる実験をしているところです。この研究施設は1995年にスーパーカミオカンデ実験を推進するために設立されました。ここのスーパーカミオカンデは、大気中で発生するニュートリノ、太陽の中心部で生成されるニュートリノ、または粒子加速器を使って人工的に作られたニュートリノを検出するなど、基礎科学の分野で世界をリードしています。
 この実験では、宇宙線などのノイズがあると正確には測れないということで地下深いところにつくられた地下実験室です。まず、研究棟を訪ねました。その建物はさほど広くなく、研究所員も多くいる感じがなかったのですが、感心したのは、どの廊下にも、階段にもその壁面はホワイトボードで覆われ、そこには難しい数式やら図式やらが英語でびっしり書き込まれていました。それは、どこにいても新しい発想を描き込んだり、どこででも理論を議論するためと言われ、なるほどと思い、園でもその環境はいいかもと思いました。
その後、所長さんの案内で、そこから少し離れた実験場まで車で移動し、地下1000メートルのところまで潜って行きます。最初、それは、エレベーターか何かで潜るのかと思っていたら、車で行くというのでびっくりしました。それは、発想の転換です。というのは、なんと、坑口から水平に1.7km入ったところが、1000メートルの高さの山の真下に出るのです。ですから、その実験室の上には、1000メートルの土が盛られていることになります。
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そこは、元神岡鉱山の坑道の跡を利用したもので、ここでは宇宙線のバックグラウンドが地表に比べて10万分の1になり、宇宙線に起因するバックグラウンドが少ないきれいな環境になっているそうです。したがって、ニュートリノ反応のように稀にしか起こらない事象を捕まえるのに適しているのです。また、大深度の地下は地面振動が小さく、時空の歪を検出する重力波検出装置や地殻の歪を検出する地球物理学研究実験装置などにとっても非常に有効だということでした。
 この実験では、宇宙線のほかさまざまな放射能が測定の邪魔になります。まず、それは、周りの土とか岩から発するので、実験室の周りはすべてポリでコーティングされています。また、人間がもちこむということで入口は二重になっており、外で靴を脱いで、中で違う靴に履き替えます。
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ドームの天井の下にある観測装置である「カミオカンデ」は、直径15.6メートル、高さ16メートルの水槽に純水3,000トンを満たし、高速荷電粒子が水中で発するチェレンコフ光を捕らえて、水槽内で起きた様々な現象を観測します。水槽内壁には、この実験のために特に開発された、直径約50センチの光電子増倍管を約1,000個、1平方メートルに1個配置してあり、この光電子増倍管でチェレンコフ光を捕らえます。と言っても、その検出器の蓋をした上を歩くだけで、中を見ることはできませんが、足元には、まわりを約1,000個の光電子増倍管が配された大きな筒があると思うと、すごいものの上にいるという実感を持ちます。
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もともと、カミオカンデは、日本の物理学者である小柴 昌俊氏が、自らが設計を指導・監督した実験場で、陽子の崩壊事象を調べる実験に使われていました。ところが、1987年に、超新星爆発により大量発生したニュートリノを偶然にも感知し、史上はじめて自然に発生したニュートリノの観測に成功したことにより、2002年にノーベル物理学賞を受賞しました。このニュートリノを観測すれば光では観測不可能な星の中心部を直接研究することが可能になったり、天体ニュートリノの観測は天文学及び素粒子物理学にとってきわめて重要なことなのです。
もちろん、どうして重要なのかはよくわかりませんが、子どもたちの誰かは、どこかでこんなことに興味を持ち、研究者になるかもしれません。もしかしたら将来、大発見をする研究者の子ども時代は、常識で縛られている私たちから見ると奇妙な子かもしれません。しかし、そんな子どもを大切にしなければと思いました。

研究者” への5件のコメント

  1. カミオカンデがもし民主党の事業仕分けの対象に挙げられていたら?と想像しながら今日のブログを読みました。いつ観測されるか皆目見当のつかないニュートリノをひたすら待ち続けるために、膨大な予算をかけて造られたカミオカンデ。仕分け人蓮舫議員に「2位ではだめなんですか!費用対効果は?」と詰め寄られそうです。最近の基礎科学の重要性を理解しない実用主義、効率主義の傾向が危惧されます。宇宙の真理を解き明かすことが、人類の進歩にいかに貢献するかという教養主義的な考えを広めていかないと、日本は世界から大きく後れを取ってしまいます。科学ジャーナリストの本田成親さんは、これからの科学教育についてこう述べています。
    <未来を背負う子どもたちを対象にした科学教育の在り方にも一工夫が必要だ。ピアジェは、「どんな学術上の高等な理論であっても、そのエッセンスは初等の子どもたちにわかりやすく説き伝えることができるものだ。ただそのためには一流の専門研究者が初等教育の現場に直接かかわる必要がある。」と述べている。将来の日本を支える子どもたちに夢を持たせ、本当に学ぶことの楽しさやその意味を教えるためには、このピアジェの考えを実践に移すのがベストかもしれない。>
    もしノーベル賞受賞者の小柴先生が保育園に来て、子どもたちにカミオカンデやニュートリノのことを話す機会があれば、どんなにか素晴らしいことでしょう。目を輝かせながら話に耳を澄ませる子どもたちの様子が目に浮かびます。未来の世界的な科学者はこんな出会いから生まれるかもしれませんね。

  2. 3,000トンの純水というのがどのくらいすごいことなのかはわかりませんが、とにかくすごいことなんだろうと思います。高速○○が発するチェレンコフ光を捕らえてその現象を観測すると言われても、何がなんだかさっぱりです。でも、このようなことを研究してくれている人がいるおかげで、ということはたくさんあるんでしょうね。みんなが様々であるから今の自分の役割にも意味があるということが当たり前になってしまえば、しんどい思いをせず生き生きと活動できる子が増えるんじゃないかと、そんな風に思います。

  3.  前半の文章に研究施設で行われている内容が書いてありますが、なんとなくは理解できますが、これを行うことで私達の生活にどういう影響を与えるかと言うより、宇宙の神秘が解明されるのですね。また、この研究に携わっている研究者の人たちも、好奇心、探究心の塊のような人たちが施設で日々、宇宙について研究しているわけですから、施設の廊下の壁にホワイトボードを置く事で、どんな場所でもすぐに議論できる環境は大切ですね。天体ニュートリノの観測は物理学にとって重要かもしれません。ただ、なぜ重要かは確かに分かりませんが、子どもの達の中から必ず、あの施設に研究者として働く人物が現れるかもしれません。そんな子ども達を潰さない為にも、私たち大人がしっかりと子ども達の事を理解し、見守ってあげる必要があります。

  4. だいたい何かに倣うことをずっと仕込まれ来ると「スーパーカミオカンデ」にはとても至りませんね。この施設の中では研究者たちがあることをずっと考え、そして「あっ、これだ!」と思いつき、それを何とか残す必要が多々あるのでしょうね。それで「ホワイトボード」。考え付いたことをホワイトボードに表し残し、そしてまた考えて去り行くのでしょうね。自分の考えを誰かに知られることに「恥ずかしさ」を覚えることがあります。こんなことを言ったら馬鹿にされるのではないか、などなど。カミオカンデの研究者に思いを馳せるとこうした思いのなんと陳腐なことか。子どもたちは私たちが驚くのような発想をすることがありますね。私はこの子はこのまま大きくなって大人になればいいのに、と思います。それぞれがそのままでいいという社会が実現されると様々な発見が行われ楽しいそして豊かな社会になると思うのですが。「常識」とか「当たり前」とかが横行している社会は決して「豊か」とはいえない気がします。

  5. よく宇宙から出ている光線のことが図鑑でよく見ますが、紫外線などを含め「宇宙線」といいますそうですね。まだまだ、その光線は未知のものがたくさん含まれているんですね。宇宙線のほとんどはオゾン層や大気によって防がれていると聞きますが、研究のためにはそれが邪魔をすることもあるんですね。どんなものでもやってみようとする探究心や好奇心はこういった研究には不可欠だと思います。そのうちこのニュートリノという物質も人間に利用できるものになるのかもしれませんね。人間の叡智はこういった探究心から広がって、今に至っているというのを考えるとこれからの子どもたちに探究心をもってもらうことはとても大事ですね。

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