ニュートリノって、ぼくの体を毎秒すごい数で通りぬけてるって、本当?
何にもぶつからないなら、どうやって見つけるの……?
2026年のノーベル物理学賞は、南極の氷を使って、宇宙のはるか遠くから来たニュートリノを見つけた研究に贈られました。
体も地球も通りぬけるニュートリノを、どうやって見つけたのだろうか。
じっけん
氷の中を、光より速い粒子が走ると、どんな光が出るか調べましょう。
- ニュートリノが氷の中の原子にぶつかると、電気をもつ粒子が生まれて、すごい速さで走る。
- 氷の中では、光は少しおそくなる(真空の光を 100 とすると 76)。粒子の速さのつまみを動かす。
- 粒子が通った所から広がる光の輪が、どう重なるかを見る。粒子が光より速いとき、何が起きるだろうか。
図氷の中を走る粒子と、光の輪
用意する物この実験は、家ではできない特別展示です(南極の氷 1 km³ と、光のセンサー 5160 個が必要)
図はわかりやすいように、ゆっくり動かしています。氷の中の光の速さ(76)は、氷の屈折率 1.31 から計算しました。
粒子が光より速いと、光の輪がつみ重なって、円すいの形の光になるんだね。その光の向きを見れば、粒子がどっちから来たか分かる!
ニュートリノが氷にぶつかると、光より速い粒子が生まれ、青い光が円すいの形に広がる。その光をたくさんのセンサーでとらえると、ニュートリノがどこから来たかが分かる。
速さを変えてみよう。氷の中の光の速さ「76」をこえると、どうなるかな?
ボタンをおすと、上の図が変わります。