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なぜニュートリノは重要なのか － シルビア・ブラボ・ギャラート

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    それは どこにでも存在しながら
    ただの一つも見ることが出来ません
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    今この瞬間にも
    何兆ものそれが飛び交っているのに
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    感じることもできません
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    この幽霊の様な粒子はニュートリノといわれ
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    これを捕捉できたら
    宇宙の遥か届かぬところにある
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    もっとも極限的な環境ついて
    知ることができます
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    ニュートリノは素粒子 つまり
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    原子と異なり これ以上
    他の粒子に分割することができません
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    素粒子とは宇宙万物を構成する
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    最も小さな要素です
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    ニュートリノは その中でも
    最も小さいものの一つです
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    電子よりも百万分の１ほど軽く
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    磁場の影響を受けず
    物質を簡単にすり抜けてしまいます
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    実際 どんなものとも
    殆ど相互作用をしません
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    つまり 何百万年も
    それどころか何十億年もの間
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    宇宙空間を
    真っ直ぐに進み
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    その由来についての情報を
    無傷で運んできます
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    では一体どこから来たのでしょうか？
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    あらゆる場所からやって来ます
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    人の体内でもカリウムの
    放射性崩壊によって生成されます
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    宇宙線が地球の大気内の
    原子に衝突することによっても
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    大量に生成されます
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    太陽の内部における核反応や
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    地球内部での放射性崩壊によっても
    生成されています
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    原子炉や
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    粒子加速器で作り出すこともできます
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    しかし 最も高いエネルギーを持った
    ニュートリノは
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    遠い宇宙の 我々の知識が
    及ばぬ環境で生み出されています
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    そこには 異常な質量をもった
    ブラックホールとか
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    未発見の発電機のような
    宇宙の仕組みが あって
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    これまでに人類が編み出した加速器の
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    百万倍以上のエネルギーで
    宇宙線を加速しているのかも知れません
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    このような宇宙線の大半は陽子で
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    物質と激しく相互作用し
    放射線を周囲に放出するとともに
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    高エネルギー・ニュートリノを生成し
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    これが まるで宇宙のパンくずの様に
    まき散らされ
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    それがどこから来たのか そして
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    最強のエネルギーを産み出している
    宇宙の内部について知ることができます
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    ニュートリノを捉えることが
    出来たらの話です
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    他の物質と殆ど反応しないおかげで
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    素晴らしいメッセンジャーと
    なり得るのですが
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    このことが検出をとても難しくしています
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    検出方法の一つは その通り道に
    透明な水を大量に配置し
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    原子核との衝突によって
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    正体をさらけ出すところを
    待ち受けるのです
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    こんなことが 南極に設置された
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    世界最大のニュートリノ望遠鏡
    IceCubeによって行われています
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    これは１立方Kmの氷の中に
    設置されています
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    氷と雪が数千年の時間をかけて
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    積み重なることで純度が高められ
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    地球上で最も純度の高い
    固体となっています
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    そこに穴をあけて
    ５千もの検出器を配置しても
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    殆どの宇宙線ニュートリノは氷を勢いよく
    通り抜けIceCubeに痕跡を全く残しません
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    しかし１年におよそ10回だけ
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    高エネルギーをもった単体の
    ニュートリノが氷の１分子と衝突し
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    電荷を持った亜原子粒子を
    解き放ちます
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    これは氷の中では光よりも
    速く進みます
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    超音速で進むジェット機が
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    衝撃波の爆発音を発生させるのと同様に
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    荷電した超高速の粒子は
    円錐状の青白い光を残します
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    光の衝撃波といえるでしょう
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    この光はIceCube内で広がり
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    地下約２Kmに設置された
    検出器によって捉えられます
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    荷電粒子の経路やエネルギーといった
    情報を含んだ信号は
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    光電子増倍管によって強められます
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    データは世界中の天文物理学者へと
    発信されます
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    彼らは 光のパターンを分析し
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    ニュートリノの生成に関する
    手がかりを得ようとします
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    このような超高エネルギー衝突は
    非常に稀なので
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    IceCubeの科学者たちは
    一つ一つのニュートリノに
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    「ビッグバード」とか「ドクター・
    ストレンジポーク」などと名前を付けています
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    IceCubeは 既に
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    最高のエネルギーをもった
    宇宙線ニュートリノを観測しています
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    検出されたニュートリノから
    宇宙線がどこから来たのか
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    そして 高エネルギーに達する仕組みが
    解き明かされるに違いありません
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    赤外線からＸ線､ガンマ線に至るまで
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    光がもたらしてきた
    宇宙に関する情報は
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    よりパワフルになっていき
    常に我々を驚かせてきました
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    今 我々はニュートリノ天文学の
    幕開けにいますが
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    IceCubeや他のニュートリノ望遠鏡が
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    宇宙で最も激しくパワフルな現象について
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    どのような知見をもたらしてくれるのか
    想像もつきません
Title:
なぜニュートリノは重要なのか － シルビア・ブラボ・ギャラート
Description:

素粒子は宇宙の最も小さな構成要素です。その中でもニュートリノは最も小さなものの一つです。この小さなニュートリノは遥か遠い宇宙の、もっとも極限的な環境についての知見をもたらします。しかしながら、それは検出できたならばの話です。シルビア・ブラボ・ギャラートは、その目的のために南極に設置されたIceCubeニュートリノ望遠鏡の詳細について語ります。
レッスン：シルビア・ブラボ・ギャラート
アニメーション：ステッフ・リー

＊このビデオの教材： http://ed.ted.com/lessons/why-neutrinos-matter-silvia-bravo-gallart
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Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:41

Japanese subtitles

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