東京大学に学ぶ５

東京大学に学ぶ５

東大柏図書館のパネルより
東京大学宇宙線研究所長　梶田隆章
２０１５年ノーベル物理学賞受賞記念

ニュートリノは素粒子の一種
素粒子とは
物質を細かく砕いていったときに
これ以上砕けないというところまで
小さくした素となる粒子

性質１　ニュートリノは幽霊粒子
非常に軽く電気を持っていない
なんでもすり抜けて
宇宙のかなたへ飛んでゆく

性質２　ニュートリノはさまざまなところで生まれる
地球の大気
太陽など星の中
超新星爆発
宇宙の始まりであるビッグバン
加速器の中

手のひらを
一秒間に数兆個以上すり抜ける

性質３　ニュートリノは３兄弟
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

性質４　ニュートリノはとても軽い
電子の１００万分の１以下
電子を象とすると
ニュートリノは１円玉より軽い

性質５　ニュートリノは変身する
飛んでいる間に種類が変わり
また元にもどることを繰り返す
＝ニュートリノ振動
重さが無いと起きない

ニュートリノ振動

ニュートリノに質量が存在すると

一定の質量を持っているのでは無く

「複数の質量を持った状態の重ね合わせ」

となることが可能となる

宇宙から地球に降り注ぐ宇宙線（主に陽子）が

地球の大気分子と衝突して

ミュートリノと電子ニュートリノの２種類が

生成されます

地球を通り抜けたニュートリノは

上空からのニュートリノに比べて

観測数が予想値のおよそ半分でした

一方で電子ニュートリノは

予想通りに観測されました

このことから

ニュートリノ振動によって

ミューニュートリノは長い距離を飛ぶ間に

観測されにくいタウニュートリノに変化したと

考えられました

東京大学に学ぶ４⇒
http://tadnakada.blogspot.jp/2015/10/blog-post_30.html

Nakada hypothesis

Nakada hypothesis

アダージョを聞きながら


The Winner Takes It All

Hypothesis １ 
もし宇宙に重力が無かったら、
星、銀河ができなかった可能性があるので
丸い地球は存在しなかっただろう

Hypothesis ２

もし、地球に水が無かったら
細胞ができなかった可能性があるので

生命は生まれていなかっただろう

Hypothesis ３

もし地球に炭酸ガスが無かったら
太陽があっても
材料が無いのだから

光合成生物が生まれていなかっただろうし
酸素も生成しなかっただろう

http://www.photosynthesis.jp/omake.html

Hypothesis ４

もし地球に流動性の鉄がなかったら
地球磁石ができないのだから
太陽風や宇宙線を防御できないので

生物は上陸出来なかっただろう

http://www.spring8.or.jp/ja/news_publications/research_highlights/no_65/

Hypothesis ５

もし植物が無かったら
植物をエサにする

動物は生まれていなかっただろう

Hypothesis ６
もし人類がいなかったら
知能を持った存在がいないのだから
宇宙や重力は誰にも知られなかっただろう

従って
人類は
自らの存在することを感謝し
生きとし生けるものの幸せを
願わなければならない

もし宇宙に重力が無かったら⇒

http://tadnakada.blogspot.jp/2015/11/if-space-does-not-have-gravity.html

もし宇宙に重力が無かったら If the space does not have gravity

もし宇宙に重力が無かったら　

　If the space does not have gravity

重力は

１３８億年前
宇宙誕生のとき最初に生まれた力であった

しかし、非常に弱い力である

The gravity

It was power born first 

at time of the space birth.

However, it is very weak power.

http://progearthplanetsci.org/editorial.html

４６億年前
重力が地球の材料を集め、

丸い球にし、

水や空気を捉えた

Gravity attracted materials of the earth,

made it round,

It caught water and air.

「重力は宇宙に形と秩序を与えた」
と言える
I can say 
"The gravity gave form and order in the space"

もし重力が無かったら
物質が集まらなかったのだから
今の地球も我々も無い
と考えられます

化合物の分子間力だけがあったと仮定すれば
分子が集まり凝集しごつごつした塊り、
地球のようなものができたことでしょう

しかし
進化の過程で
重力が無いので
地球のようなものの上で
上下がありません
そうすると
左右もありません
前後もない

おそらく対称も定義されなかったでしょう

だから
ただごつごつしたイトカワのような塊りが
宇宙空間に浮遊しているだけです

イトカワ
http://www.weblio.jp/content/%E3%82%A4%E3%83%88%E3%82%AB%E3%83%AF


水も大気も宇宙に飛散したことでしょう
It would be that both the water and 
the atmosphere were scattered in the space

月もどこかに行ってしまったことでしょう
It would be 
that the moon has gone somewhere

http://festa-g2naranai.com/why-gan.html

だから、生物は生まれなかったでしょう
Therefore the creature would not be born

もし、万が一、仮に生物ができたとしても
丸っこい生物だけでしょう

https://kinarino.jp/cat8-%E6%97%85%E8%A1%8C%E3%83%BB%E3%81%8A%E5%87%BA%E3%81%8B%E3%81%91/4185-%E3%80%90%E7%89%B9%E5%88%A5%E5%A4%A9%E7%84%B6%E8%A8%98%E5%BF%B5%E7%89%A9%E3%80%91%E6%B9%96%E6%B2%BC%E3%81%AB%E6%B2%88%E3%82%80%E7%A5%9E%E7%A7%98%E3%81%AE%E7%90%83%E4%BD%93%E7%94%9F%E7%89%A9%E3%80%8E%E3%83%9E%E3%83%AA%E3%83%A2%E3%80%8F

人間は非対称な眼がついた球体だったに
違いありません
The human being was a globe with the eyes which were asymmetry
may be.

http://suusanlabo.blog69.fc2.com/blog-entry-157.html

仮説　
もし宇宙に重力が無かったら、人間は存在しなかった
Hypothesis 
When the space did not have gravity, there was not  the human being

「地球が美しいのは」⇒

http://tadnakada.blogspot.jp/2011/12/earth-being-beautiful.html

東京大学に学ぶ ４ 重力波

東京大学に学ぶ　４　重力波

Learn as if you will live forever
Live as if you will die tomorrow

「ニュートリノ振動の発見」で梶田隆章氏は

ノーベル賞を受ける

「ニュートリノは極小の素粒子の世界と

極大の宇宙を結ぶ架け橋」

梶田教授の弁である

「ニュートリノの次に私が目標にしているのは

重力波の検出です」

「重さを持つものは、その重力によって

周りの空間を歪めます。

その物体が激しく運動をすると

空間の歪みも揺らぎ

波のように伝わってゆく。

これを重力波と呼んでいるのです。

でも

この重力波の振幅は非常に小さいので

検出するのは困難を極めます」

「重力波ってなに？」⇒
http://tadnakada.blogspot.jp/2015/10/blog-post_20.html

「現在、神岡の地に

大型低温重力波望遠鏡、

ＫＡＧＲＡ

を建設するプロジェクトが進行しています」

週刊現代　１１．７号（講談社）より

東京大学に学ぶ 素粒子 ３ ニュートリノ

東京大学に学ぶ　素粒子　３　

ニュートリノ

「５分でわかる

ニュートリノの秘密」

著作：東京大学宇宙線研究所

より

バロックを聞きながら

宇宙はニュートリノだらけ

１３８億年前、宇宙が生まれた時に生まれた

沢山のニュートリノが

今も私たちの周りを飛び回っている

太陽や星の中でもニュートリノは生まれている

星の寿命が尽きて超新生爆発を起こすときも

沢山生まれます

宇宙から飛んできた高速の粒子（宇宙線）が

地球の大気と衝突した時にも生まれます

宇宙は１ｃｃあたり３００個くらいのニュートリノで

満たされています

太陽で生まれたニュートリノが私たちの体を

１秒間で数百兆個も通りぬけている

これは人間の健康には何の影響もありません

ニュートリノの発見

ニュートリノは１９３０年オーストリアの物理学者パウリが

電気を持たない幽霊のような粒子があると考えた

１９５６年アメリカのライネスらが

原子炉で生まれたニュートリノを捕まえました

ニュートリノのネーミング

１９３３年イタリアのフェルミが電気を持たない中性を意味する

「neutral」と

イタリア語で小さなものを意味する

「ino」を組み合わせて「neutrino」と名付けました

ニュートリノは何でも通りぬける

太陽で生まれたニュートリノは

地球を難なく通り抜けている

ニュートリノは軽い

電子も軽い粒子ですが

ニュートリノは

電子の１００万分の１よりも軽い

ニュートリノは３兄弟

電子型、ミュー型、タウ型

変身する

これをニュートリノ振動と言います

例えば、宇宙を旅している間に

ミュー型が電子型に変わる

よくわかるニュートリノ振動解説

ニュートリノを捕まえろ

スーパーカミオカンデには

５万トンの水が貯えられている

水の分子にごくまれにニュートリノが衝突して

飛び出す粒子が弱い光を放ちます

その光を捕まえます

スーパーカミオカンデでは

１日当たり

太陽からのニュートリノを約１５個

大気中でできたニュートリノを約８個

「見つけています

１９９８年梶田隆章先生が

地球の裏側の大気中で生まれたニュートリノの

半分近くが地球を通りぬけて

スーパーカミオカンデまで届く間に

ミュー型から別の型に変わることを

発見しました

これはニュートリノに重さがあったからなのです

梶田先生は

「ニュートリノの研究は　

人類の知の地平線を拡げる」

とおっしゃっています

ニュートリノは１３８億年前の宇宙創成時に

生まれたことから

ニュートリノの研究により

「私たちがこの宇宙にどうして生まれたか」など

基本的な問題に迫ることができると期待されています

重力波って何？

重力波って何？

ノーベル賞受賞者の梶田さんは

次に重力波観測の一番乗りを目指すという

東大柏の葉キャンパス

梶田さんが中心になって

スーパーカミオカンデの近くに

重力波の観測装置「ＫＡＧＲＡ」を

建設中だ
２０１５．１０．１６　毎日新聞

「重力波研究の歴史」⇒

http://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/plan/history

「重力波とは」⇒

http://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/plan/aboutu-gw

アインシュタインは

１００年前の１９１６年に

一般相対性理論を提唱した

重さを持つものがあると空間が歪みます

ものが動くとその歪みが時空を超えて
波動として伝わることをを予測しました
それが重力波です

アインシュタイン自身は重力波の効果が

あまりにも小さいので観測がきわめて困難だと

思っていたそうです

重力場のレンズ効果も
重力による空間の歪の実証例です
「月の重力レンズ効果」⇒
http://tadnakada.blogspot.jp/2012/07/annular-solar-eclipse-and-gravity.html

１９７４年ハルス先生とテーラー先生が

きわめて強い重力場を持つ中性子星同士の

連星を発見し

１９７９年、公転周期の短縮化の原因が

重力波であるという間接的存在検証を行い

１９３３年にノーベル賞を受賞されています

重力波を発生する超新星爆発や
連続中性子星の合体はめったに発生しませんが
望遠鏡の精度を高めると、
より遠方からの重力波を観測できます

将来的には重力波で宇宙の始まりを
観測することが可能になるでしょう

カミオカンデ

青野由利「宇宙はこう考えられている」ちくまブリマー新書

素粒子論と仏教 （ニュートリノ粒子 ノーベル賞、般若心経）

素粒子論と仏教
ニュートリノ粒子　ノーベル賞、般若心経

東大宇宙線研究所長

梶田隆章氏（５６）が

ニュートリノ粒子に質量があることを証明し

アーサー・マクノナルド　カナダ・クイーンズ大

名誉教授（７２）と共に

ノーベル物理学賞を受賞された

おめでとうございます

　　　　　　　　　　　　５１００７　毎日新聞

素粒子ニュートリノとは

宇宙の物質を構成する最小粒子の一つで
電子も属するレプトン（軽粒子）の仲間で
３種類（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）
ある
中島彰「現代素粒子物語」（講談社ブルーバックス）

http://www.s-yamaga.jp/nanimono/uchu/busshitsu-1.htm

素粒子から見たら原子もスカスカである

http://www.seibutsushi.net/blog/2013/10/1422.html

素粒子　ニュートリノは

電荷を持たず、地球など他の物質（分子・原子）をすり抜けてしまう

原子を直径２４Ｋｍの山の手線とすると
原子核は数１０Ｃｍのオーダーで
中はほとんどスカスカの空間で、
素粒子は数～数１０Ｃｍのボールです
ボールは何の苦も無く通り抜けます


参照：「原子を楽しむ」⇒
http://tadnakada.blogspot.jp/2013/02/enjoy-atom.html

太陽から光と共に大量のニュートリノが
ほぼ光速で地球にやって来る
一人の人間が浴びるニュートリノは
毎秒１００兆個位である
江尻宏泰「絵で見る物質の究極」（ブルーバックス）

http://www.seibutsushi.net/blog/2013/10/1422.html

ニュートリノの質量確認実験

５１００７毎日新聞

ニュートリノ検出の仕組み
スーパーカミオカンデの５万トンの水に入った
ニュートリノが水分子とぶつかり
発生したチェレンコフ光を測定した
地球の裏側から来たニュートリノが
表から来たニュートリノの半分近くであることが
分かり
ニュートリノの一部がミュー型からタウ型に
変化（ニュートリノ振動）したことを
つかんだのである
この現象はニュートリノに質量があることを
証明している

５１００８　毎日新聞

月から見る地球　ＮＡＳＡ

http://www.imart.co.jp/tikyuu-tuki-taiyou.html

物質の粒子性を示唆しているのは

元々、仏教だったようです

wm3.wh.qit.ne.jp/htm/study/univ01c.html

「宇宙は粒子に満ちています

粒子は自由に動き回って形を変えて

お互いの関係の安定したところで

静止します」

「形のあるもの　言いかえれば
物質的存在を現象としてとらえているのですが
現象というものは時々刻々変化するものであって
変化しない実体というものはありません
実体がないからこそ形がつくれるのです
実体がなくて変化するからこそ
物質であることが出来るのです」

「あなたも　宇宙の中で

粒子で出来ています

宇宙の中のほかの粒子と

一つづきです
ですから宇宙も空です
あなたという実体はないのです
あなたと宇宙は一つです」

柳澤桂子　心約般若心経「生きて死ぬ智慧」
（小学館）より

「人は粒子で出来ていて・・・」⇒

http://tadnakada.blogspot.jp/2015/09/blog-post_68.html


インドのウパニシャドの時代（紀元前５００～７００年）
「分割できない粒子」という考えが
あったらしい
そして「空」という状態を発見した
物質を粒子の総合体として見るのではなく
あくまでも
エネルギーに満たされた全体の中の
ある種の凝集としてとらえた」
数字の０を発明したのもインドです

「量子論では
ミクロの様態を
粒子でありまた波であるととらえた」
波はエネルギーを持つ振動であり
実体がない
つまり
「色即是空」である

また
波でありまた粒子である
すなわち
「空即是色」
である

玄侑宋久「現代語訳般若心経」（ちくま書房）

光も粒子（光子：力を伝える）と
波（電磁波）の
両面性を持っています

「宇宙盛衰」⇒
http://tadnakada.blogspot.jp/2015/04/space-ups-and-downs.html

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