素粒子ニュートリノが光よりも速く飛ぶとする名古屋大などの国際研究チームの実験結果公表から23日で1カ月。現代物理学を支える相対性理論に反する結果に研究者の多くは半信半疑で、議論は混迷している。事態を打開するため、研究チームは今週から追加実験を開始する方針を固めた。“世紀の大発見”か測定誤差か。謎の解明に向けて検証が始まる。
今月20日、千葉県柏市の東大数物連携宇宙研究機構。素粒子論や数学、天体物理などの国内外の研究者100人以上がホールに集まった。名古屋大の小松雅宏准教授が実験結果を英語で説明すると、会場から実験の精度などを疑問視する質問が飛んだ。
「時間の計測に問題はないのか」「1987年の超新星爆発に伴うニュートリノが光とほぼ同時に地球に届いた観測結果と食い違うのでは」 これに対し小松准教授は丁寧に説明を重ねたが、議論は平行線に終わった。
実験結果は大きな反響を呼び、研究チームには世界から600件以上の反論や提案が届いた。小松准教授らは同機構のほか、高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)や東大宇宙線研究所の研究施設(岐阜県飛騨市神岡町)などに出向き、説明に追われた。
外部からの指摘で多かったのは、「時間」の測定誤差が影響した可能性だ。
ニュートリノは極めて微小で他の物質とほとんど反応しないため、検出が非常に難しい。そこで研究チームは、ニュートリノの生成原料となる陽子が検出器を通過した時刻から、ニュートリノの発射時刻を間接的に推定する手法を使った。
茨城県東海村から神岡町にニュートリノを飛ばす「T2K」実験を指揮する小林隆高エネ研教授は「この推定部分が論理として切れている。例えば、最初から最後までニュートリノは生成できていたのか」と疑問を呈する。
こうした指摘を受け研究チームは今月27日から、再びニュートリノを発射する追加実験を行う。陽子の通過時刻だけでなく、新たな検出器を設置して発射直後のニュートリノの通過時刻もとらえ、時間計測の正しさを立証する計画だ。実験は約10日間の予定で、結果を論文にまとめる。
一方、ニュートリノの発射地点と到達地点では標高が異なるため、重力がわずかに違う。この影響で両地点で時計の進み方が合っていなかったのでは、との指摘もある。しかし、小松准教授は「検証済みで問題ない」との立場だ。
今回の結果が正しければ「質量を持つ粒子は光速を超えない」とするアインシュタインの特殊相対性理論(1905年)は見直しを迫られ、現代物理学に計り知れない影響を与える。
このため物理学者の多くは結論を急ぐべきではないと主張する。高エネ研の野尻教授は「これまで培われた相対論の信頼性はそう簡単に揺るがない。まずは実験を再検証すべきだ」と慎重だ。中村准教授も「われわれは相対論を否定しようと思っているのではない」と強調する。
現代物理学の根幹を問う歴史的な議論の行方を、世界中の科学者が固唾をのんで見守っている。
あまりにも短い時間ですので、いかに通過時刻等を正確に計測出来るかの技術的な問題が大きいのでしょうが、万全の体制で追試験に臨み正確な結果を期待したいですね。10数日後に発表される論文を待つしかないでしょうね。そして、世界の多くの研究組織でも追試験を計画実行して欲しいですね。
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month 23 days from publication of experimental results to an
international research team, including Nagoya and fly faster than light
neutrino particle. Results contrary to many researchers support the theory of relativity in modern physics dubious debate has been confusion. To overcome the situation, the research team decided to start this week additional experiments. "Breakthrough of the century" or whether the measurement error. Begins to clarify the mystery for verification.
August 20, Space Research Organization University of Tokyo, Kashiwa, Chiba cooperation. And
mathematical theory of elementary particles, more than 100 people
gathered in the hall, such as astrophysics researchers worldwide. The
experimental results are explained in English and Associate Professor
Masahiro Komatsu of Nagoya, flew to question the questions from the
audience and accuracy of the experiment."Problems
in the measurement of time or not" "in conflict with observations of
the earth arrived almost simultaneously with the light neutrinos due to
the supernova explosion in 1987," Associate Professor Komatsu
explanation for this is carefully overlaid, The discussion ended in parallel.
The experimental results can boast of a large research team received over 600 objections and suggestions from the world. Associate
Professor of Organization as well as Komatsu, KEK (Tsukuba) and
University of Tokyo Institute for Cosmic Ray Research Facility
(Kamioka-cho, Hida, Gifu Prefecture), walk, etc., were busy in the
description.Out of many from the outside in, "time" it is possible that the effect of measurement error.Neutrino does not react with other substances in very small little, very difficult to detect. So
the research team, from the time when protons pass through the detector
material and produce neutrinos, using an indirect method to estimate
the neutrino launch time.Skip
neutrino Kamioka Town of Tokai-mura, Ibaraki Prefecture "T2K" Professor
KEK Takashi Kobayashi led the experiment was "off as a logical part of
this estimate. For example, neutrinos from start to finish I was able to
generate" and questioning.These indications from the research team received August 27, additional experiments again to fire neutrinos. Time
of passage of the proton as well, for example the passage of time is
also taken immediately after firing neutrino detectors installed new
plans to prove the correctness of the measurement time. Experiment is scheduled for about 10 days, the results are summarized in the paper.Meanwhile, the launching point and arrive at the point of the neutrino is different altitude, gravity is slightly different. In a gait that did not match the clock on both sites in this effect is also pointed out that. However, Associate Professor Komatsu "no problem with" Tested and position it.This
result is correct "particle with a mass no greater than the speed of
light," and Einstein's special theory of relativity (1905) has been
forced to review and immeasurable impact on modern physics.For this reason, many physicists argue that the conclusions in no hurry. Nojiri
KEK Professor of the "reliability of relativity was unwavering ever so
easily cultivated. Should revalidate the first experiment," but
cautiously. Associate Professor Nakamura "We do think that there is no attempt to deny the theory of relativity," which stressed.The
fate of the historic debate questions the foundations of modern
physics, which I watched on the scientists around the world.
Very
short time so that technical problems would be great if you can
accurately measure the passage time, etc. How can I hope the results are
accurate to the supplementary examination in a comprehensive system
faces. I'll wait for paper to be published Shikanai after 10 days. And I want to run a supplementary exam is also planning a number of research organizations around the world.
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