評論 世界 科学

(27.12.8) 金星の気象衛星「あかつき」が軌道に乗ったようだ。実に喜ばしい!!

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  金星版気象衛星
といわれていた「あかつき」がようやく金星の周りをまわる軌道に入ったようだ。ようやくというのは2010年12月に金星の衛星軌道に入る予定だったが、メインエンジンのトラブルで失敗し、金星でなく太陽を回る軌道に入っていたからだ。
これでは金星の探査ではなく太陽の探査衛星になってしまい、私などは完全に失敗していたと思っていた。

 しかし日本の科学者は実に粘り強い。前回の「はやぶさ」の時もそうだったが、メインエンジンがだめなら姿勢制御の補助エンジンを使用して金星の軌道に突入する計画を立て、どうやらそれに成功したらしい。
どうやらというのはまだ確証がえられないからで、JAXA(宇宙航空開発機構)によると9日に正確な結果報告をするという。

 「あかつき」は数年に1回の割合で金星に近づくのだが、その機会を逃さずに「あかつき」のスピードを緩めると金星の重力に引かれて金星の衛星になることができるのだという。
今回補助エンジンを20分噴かしてスピードを緩めて金星軌道に突入させた。
もともと「あかつき」の目的は金星の気象観測、とくにスーパーローテイションと呼ばれる風速100m/Sの風がなぜ存在するかを探査することなのだという。

 スーパーローテイションといわれても私にはピンとこないが、金星は地球の双子星と言われるくらい構造が似ているのだそうだが、金星には信じられないような風や、地表温度約460度の灼熱の大地が広がっている。
地表温度が460度になったのは二酸化炭素が厚い大気を形成し温室効果ガスとなって温度を上げているからだが、何か地球の将来を暗示させるような星だ。

 もし今回の措置が成功すれば日本は初めて惑星の周りをまわる人工衛星の実験に成功したことになる。アメリカなどは年がら年中惑星探査をしているので、日本がようやく惑星探査ができるようになったと喜んでいてはいけないのだが、それでも喜ばしいことは確かだ。
今回の補助エンジンの逆噴射にあたってはJAXAが「すでに設計寿命はすぎており、部品の劣化が進んでいるので金星の軌道に入れるか否かは非常に厳しいミッションだ」などといっていたので、私などは期待をしないで見ることにしていた。

 しかし本当は日本の科学者は「これは成功しそうだ」と自信を持っていたのではなかろうか。メインエンジンがだめになっても補助的なエンジンで姿勢制御するのは「はやぶさ」の時からのお家芸のようなものだから、失敗したときのことを考えて大げさにアナウンスメントしていたのだろう。

 日本のロケットは設計寿命が過ぎてもまだタフに動くことは、日本の工業製品を見ていれば分かる。今回も「はやぶさ」と同様、神業に近い方法で金星軌道に乗せることに成功したようだが「はやぶさ」の時のように は驚かなかった。
日本の科学者ならそのくらいはするだろう」という信頼感がある。

  惑星探査ではインド2013年に火星探査機の打ち上げに成功しておりアジアでは一歩先んじていたが、日本もこれでようやく惑星探査機の打ち上げに成功したことになる(日本は以前に火星の惑星探査機の打ち上げに失敗している)。
中国はもっぱら宇宙ステーションの建設に熱心で惑星探査の方は熱心とはいえない。

 国際比較をするのは難しいが宇宙探査で最も貢献しているのはアメリカとロシアでその次がヨーロッパ、そしてその後に日本、中国、インドが懸命に頑張っているという構図だ。
これからもますます宇宙開発の分野で日本が相応の実力をつけてもらいたいものだと思う。

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(24.7.7) ヒッグス粒子が発見されたと世界中で大騒ぎだ。 物質に質量を与えるもの

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マッスルさん撮影 山崎編集

 ついに「神の粒子」と言われていたヒッグス粒子を実験で確認できたらしい。
ジュネーブにあるCERN研究所が「ヒッグス粒子と見られる新しい粒子を発見した」と発表したからだ。
各国のメディアはトップニュースとして取り上げており、上を下への大騒ぎだ。

 私のように物理学音痴にとっては、このヒッグス粒子と言われても本当はぴんとこない。
何しろ私の知識は「原子は原子核と電子からできており、さらに原子核は陽子と中性子からできている」と言う水準でとまっている。
さらに陽子中性子も分解可能で、分解された物質を素粒子というと言うことだが、「なら素粒子もさらに分解可能ではなかろうか」と思ってしまう。

 しかしどうやらこの素粒子が限界でこれ以上の分解はないらしい。
その最大の理由はこの素粒子が質量を持っておらず、光の速さで飛び回っているからで、質量がなければ物質とはいえそうもないので分解不可能ということのようだ。
素粒子は標準理論17種類存在していることになっているものの、そのうち16種類までは確認されたが、最後の一種類ヒッグス粒子だけがどうしても確認できなかった。

 「ヒッグス粒子は絶対に存在する。それを何とかして実験で確認しよう
世界中の科学者約6000名SERN研究所に集まった。

 素粒子は陽子をほぼ光の速度まで加速して衝突させると分解して出てくる。
CERN研究所では地下100m、長さ27kmの加速器を使って、本年だけで600兆回の衝突実験を繰り返し、ようやくヒッグス粒子らしき新素粒子を発見したと発表した。

 標準理論での素粒子の数は17種類で、今まで16種類の素粒子が発見され残りの一つはヒッグス粒子なのだから、発見された素粒子はヒッグス粒子のはずだ。
しかしCERN研究所は非常に慎重で、統計的確かさは99.9999%だと言う。

 実はCERN研究所は昨年ダイチョンボをやっている。「ニュートリノが光より早い」と発表したことで、本当に光より速ければアインシュタインの物理学が根底から覆されるところだった。
だがこれは実験装置の誤りだったことが分かり大恥をかいたので、今回は慎重の上にも慎重な発表になった。

注)「ニュートリノが光より早い」との発表に関する記事は以下参照
http://yamazakijirounew.cocolog-nifty.com/blog/2011/09/23928-d8f7.html

 しかしそれにしてもヒッグス粒子とは不思議な粒子だ。宇宙が誕生したビッグバン直後にはさまざまな素粒子(標準理論では16種類の素粒子)が光速で飛び回っているのだが、直後に17番目のヒッグス粒子で満たされた海ができて(抵抗が大きくなって)、光速で動けなくなって素粒子相互が結びついたという。
質量とはこの動きにくさの度合いで、反対に言えば光速で動いている素粒子には質量はない。

 
 私には分かったような分からないような話で、校庭で光速で走り回っている生徒を校長先生が「少し静かにしろ」とどやしつけて飛び回らないようにさせているような感じだ。
この校長先生をヒッグス粒子と呼ぶ」なんて小学生に説明したら理解してもらえるだろうか。

注)ヒッグス粒子の説明については前に記載した以下の記事のほうがわかりやすい。
http://yamazakijirounew.cocolog-nifty.com/blog/2012/03/post-2015.html

 さらに今回始めて知ったのだがCERN研究所では約6000名の科学者が二つのグループに分かれてヒッグス粒子の確認にしのぎを削っていた。一つはアメリカ中心のCMFと言うグループでシミュレーションを主要な武器にしており、一方アトラスと言うグループは実験装置による実験を重視していた。

 日本の科学者も110名参加しており、上記のグループのうちのアトラスに参加して、ひたすら愚直に実験を繰り返していた。
今回の成果はもっぱらアトラスチームから得られたもので、コンピュータシュミレーションより実際の実験のほうに軍パイが上がったわけだ。
さらに言うと実験装置のうち陽子を加速する超伝導磁石とヒッグス粒子の軌跡を探るセンサー日本の先端技術が使用されていた。
イヤー、日本の技術も研究者もなかなかのものだ」感心してしまった。

 ヒッグス粒子が発見されたからと言って、私たちの毎日の生活に何も影響はしないが、何しろなぜ物質に質量があるかが実証されたのだから知識が一つ増えたことだけは確かだ。

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(24.3.17) 世紀の大実験 ヒッグス粒子を発見せよ 素粒子に質量を与えるもの

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 いまスイスのジュネーブにあるセルン研究所の実験装置で世紀の大実験が行われていると、NHKのワールド・ウェーブ・トゥナイトが特集していた。
セルン研究所といえば最近ニュートリノが光より早く進むといって世界中を驚かした研究所だ。

 このセルン研究所には地下100mに全長27km加速器が設置されており、この加速器を使って光の速さまで加速した陽子を1500兆回衝突させて、その衝突で分解されて出てくる物質の中にヒッグス粒子の存在を確かめるのだと言う。

 ヒッグス粒子なんていわれても物理学音痴の私には何のことだか分からなかったが、宇宙誕生の鍵を握る粒子でこのヒッグス粒子がないと原子も分子も存在せず、そもそも物質なるものが存在できないのだと言う。

 私は知らなかったが物質の元になっている素粒子には質量がないのだという。
本当かい、素粒子だろうがなんだろうが質量がなければ重さがないじゃないか」とても不思議な感じがした。

 実際は素粒子は質量がなく光の速度で移動している。この素粒子が質量を持ち重くなって光の速度以下になるためには、素粒子を結合する接着剤のようなものが必要で、この接着剤で固めることによって質量をもった物質(原子や分子)ができるのだという。その接着剤の元がヒッグス粒子だという。

注)素粒子に質量があるとさらに分解可能になるから、素粒子がすべての物質の根源であるためには質量があってはならないらしい。しかしこのあたりの考え方は私の想像力の範囲を超えている。

 ただしヒッグス粒子そのものはビックバンのような高エネルギー状態でないと存在せず、温度が下がるとすぐに接着剤になってしまうので実験ではビッグバンと同じ状況を作り出さないといけない。
そのために陽子を光の速度まで加速して衝突させるのだそうだ。
このヒッグス粒子の存在を予言したのは、イギリスの科学者ヒッグス博士で1960年代のことだ。

そうか、動き回るガキを縄で縛り上げると集団になって重くなり静かになるが、質量とはその動きにくさのことか
今回セルンで行っている実験は原子核の構成要素である陽子を光の速度で衝突させ、そのときに分解する物質の中に陽子に質量を与えているヒッグス粒子を発見する実験だと言う。

 研究者の一人が「うまくいけば本年度中にヒッグス粒子の存在が明らかになります」といっていたが、発見されればノーベル賞物の発見になるのだそうだ。
東京大学の素粒子研究センターもこの実験に参加していて、実験データをリアルに受け取って高速コンピュータで分析を行う。
やはり一番最初に発見した研究所にノーベル賞が贈られるのだろうからこれは早いもの勝ちの競争になりそうだ。
日本人として東京大学素粒子研究所にエールを送りたくなった。
がんばれ、ヒッグス粒子を日本で発見しよう!!!」

なおニュートリノが光より早いと言う実験は以下参照
http://yamazakijirounew.cocolog-nifty.com/blog/2011/09/23928-d8f7.html


別件
昨日おゆみ野クリーンクラブのカンパを依頼しましたが、そっさく何人かの方が応じてくださり心から感謝いたします。花見までには塗装を終了させておきます。

なお、依頼文は今月いっぱい下記に継続して掲載いたします。


従来おゆみ野四季の道の清掃関係や塗装関係費は自費で調達してきましたが、生活費がかさみ思うに任せなくなってきております。
おゆみ野在住者で、かつ四季の道を日常的に利用されている方で、四季の道を世界でもっとも美しい道にする活動に賛同される方に、ペンキ代のカンパをお願いいたします。

① カンパは一人3000円(ペンキ1.8L 一缶の値段)をお願いできないでしょうか。年間のペンキは約20缶程度です。

② カンパの件数、金額は毎月1回このブログで報告します。また決算報告は年1回行います。

③ 賛同していただける方は以下の口座に送金いただければ幸いです。なお送金していただいた場合は同時にこのブログのメール機能を使ってその旨連絡いただけると幸いです。

・千葉銀行 鎌取支店(092)
・おゆみ野クリーンクラブ 普通預金口座(3743511)

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(23.9.28) ニュートリノが光より早く飛んだって本当かい???

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 私のように普段まったく物理学に興味を示さないものでも、今回のCERN(欧州合同原子核研究機関)の発表には度肝を抜かれた。
なにしろ光より早い物質があって、それがニュートリノだという。

注)ニュートリノは素粒子の一種でどのような物質でも通過してしまうほど小さい。

 発表ではCERNから約730km離れたイタリアの研究所に向かって1万5000回にわたってニュートリノを発射しその速度を測ってみたところ、光より1億分の6秒早く到達したのだという。
最もこの結果にはCERNの研究者も驚いており、世界の研究機関にこの追試を依頼し再確認を求めている。
拙速に結論は出せない。事実の確認をしてほしい

本当かい、実験装置が狂ってるんじゃないかい」思わずそう思ってしまった。
なにしろアインシュタイン1905年に発表した特殊相対性理論では「質量のあるもので光より速い物質はない」となっていたからだ。
ニュートリノに質量があることは最近証明されたばかりだが、相対性理論の世界ではニュートリノが光より速いはずはないのだ。

注)なお光(光子)には質量がない。質量があれば重くなって光より遅くなるのだろう。

 それにスーパーカミオカンデ小柴博士ニュートリノを検出した時も、超新星爆発で出た光とニュートリノはほぼ同時刻に観測されたという。
もしニュートリノの方が光より1億分の6秒速いとすると、ニュートリノは光より1年前に到着しなければおかしいという。

ほれみたことか、アインシュタインを越えるなんて大それたことができるはずがない
私のようにアインシュタインのファンは相対性理論がかつてのニュートン物理学のように、ニュートリノによって乗り越えられてしまうのが我慢できない。
それに正直言うと私は物理学が苦手だ。この苦手の物理学の中でようやく相対性理論を受け入れられるようになったのに、さらにニュートリノの出現で時間の概念が変わってしまっては、私の頭がパニックになってしまう。

注)相対性理論の中で最もインパクトがあるのが時間の概念で、時間は光速に近づけば近づくほど遅くなり、光速と一致すると時間がゼロになると言う。確かに私達は光の速度でやってくる現象を認識しているのだがら、移動が光と同じになればすべてが止まってしまうのだろう。

 しかしSF作家SF漫画家は大喜びだ。
これでワープを実際に行うことができる理論的根拠ができ、タイムマシーンの出現が可能だと言う。
なにしろ光より早く移動するなら、ニュートリノの速度で前に進むことは光の世界からすると未来に行くことだし、反対に光の速度で進んでニュートリノの世界を見れば過去に行くことになる。未来にも過去にも自由に移動することができる。
SF作家が興奮するのも無理はない。

 しかし今最も必要なのはCERNの実験結果の追試で、これが確認できなければCERNの実験結果は実験器具等の不具合と言うことになる。
アインシュタインのファンの私としてはCERNの実験が間違っていることを望むばかりだ。

 日本でもさっそく追試に取り掛かっているそうで、反対にこのSERNの実験結果が本当だと言うことになったら、ニュートン物理学アインシュタイン物理学の他にSERN物理学ができてしまうことになる。
またこの年になって物理学を学びなおさなければならなくなるなんて気の重いことだ。

 

 

 

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