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2012年3月24日 (土)

科学ニュースに独り言:光速より早いニュートリノは実験ミス?

2012/3/24(土)
昨日は曇り午後より雨。朝方は定例の仕事。科学は見えない物を見せてくれる。物と物の関係を教えてくれる。今日、科学の知識が無くなると仮定すると、世界の見え方ががらりと変わるのではないか。残念ながら、この科学知識は先天的に獲得できない。人間の学習能力の上に後天的に積み上げてゆく必要がある。幼少時に母親に、「太陽は火かい、月は水かい」と聞いたことがあったらしい。子供の頃の失敗では、沸騰する鉄瓶のお湯の温度を測って、温度計を割ってしまったり、早く育てと植物に石鹸水を与えて、父に笑われた事を覚えている。おばさんから、磁石の不思議のようなことを書いた本をもらったのが科学らしい物への最初の出会いだったと思う。見えないものを見ようとするのは人間の要求の一つと言えるだろう。ニュートリノという粒子の不思議さは未だ完全に解明されていない。その多さと微少さで、人体中にも無数のニュートリノが飛び交っている。それを捉えるには巨大な装置が必要だ。

2012/3/23(金)の天気

TAVE= 8.5
TMAX= 10.7 最高気温(℃)  11.1  10:34
TMIN= 5.9 最低気温(℃)   5.8  20:37
DIFF= 4.8
WMAX= 4.7 最大瞬間風速(m/s)  .7(西北西)  04:11
SUNS= 0
RAIN= 7.5

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科学ニュースに独り言:光速より早いニュートリノは実験ミス?

昨年だったか、ニュートリノが光速より早いという実験結果が出て、世界中を騒がせた。アインシュタインの相対性原理が成立しなくなる現象として関心を集めた。自分も、本当か?と情報を集めてみたが所詮素人で、本質的な事は皆目分からない。しかし、その実験がGPSシステムを使った測定で、そのデータが、統計処理されている事は何となく分かった。測定系の各部分に統計誤差が生じるので、その誤差を処理すると、有意なデータが残り、ニュートリノの走行時間が光の走行時間より短いと結論したようだ。最初に疑問に思ったのは、何故GPSシステムかという事。GPSシステムは数個の人工衛星を使って距離を算定するシステムだが、システムとしては複雑すぎるのではないかと思った。いわば、実験として何秒早いかという問題設定とどちらが早いかという問題設定が可能だろう。測定系としては、後者の方が単純になり、誤差の評価が簡単になる。陸上の走行競技と同じだ。中間の条件は問わない。光とニュートリノを同時に発射し、ゴールでどちらが先に着くか、その確率が50%なら、光とニュートリノの速さに有意さはないといえるのではないか。ともかく、精密実験では、光とニュートリノを同時に発射も、発射の同時性も問題になると思うが、距離を測定してから、時間を逆算するという手順では、システム誤差が入りそうだと思った。

CNN.co.jpは、「ニュートリノ、検証実験で光速超えず 当初結果にまた疑問符 ;url=http://www.cnn.co.jp/fringe/30005947.html(2012.03.17 Sat posted at: 14:42 JST )」というタイトルで、「(CNN) スイスにある欧州合同原子核研究機関(CERN)の国際共同研究グループOPERAが昨年9月、素粒子ニュートリノが光より速く飛んだとする実験結果を公表し科学界に衝撃を与えた問題で、イタリアのグランサッソ研究所は16日、CERNとの間の検証実験でニュートリノは光速を超えなかったと発表した。 CERNは先月、時間計測に使った光ファイバーケーブルに緩みがあったなどの欠陥が見付かったとも発表しており、光速を超えたとする当初の実験結果は間違いだったとの見方がさらに強まりそうだ。 CERNによると、9月の実験結果の「最終的な検証」のためグランサッソ研究所で今年5月、計4回の実験を実施する。 OPERAは昨年9月、1万5000個以上のニュートリノを使い、ジュネーブ郊外にあるCERNと約730キロ離れたグランサッソ研究所の間の地中で粒子加速器を用いて実験。ニュートリノの飛距離と時間などを10億分の1秒単位まで厳密に計算し、光より速かったと発表していた。」と報じた。

上記ニュースを読むと、その後の検証で実験が誤りであった可能性がより高まったようだ。しかし、それだけで、この実験の幕引きはできないだろう。少なくとも、光とニュートリノの速度は、誤差X%の範囲で同じであったという結論を出してもらいたい。「時間計測に使った光ファイバーケーブルに緩みがあったなどの欠陥が見付かったとも発表」したのなら、それらの不具合を一掃して再実験を行うべきではないか。この欠陥自体、余りにもお粗末な理由に過ぎない。予備実験をしていれば完全に除去できる問題だ。測定系は校正をして初めて正確性・精度が保てるのだ。物理原則をひっくり返すほど重大な実験結果を発表するのだから、データの評価、発表は万人を納得させるだけの慎重さが必要であったろう。既に、超新星爆発により発射された、光とニュートリノの速度からOPERAの実験結果に疑問が出されていたようだ。ともかかく、違った方法で同じ結果が得られるという事実も重要だろう。OPERAの実験には、多くの科学者が参加していたようだ。科学実験が巨大になり、OPERAと同じ実験を別の機関が行うのは相当な困難が伴うだろう。真偽・確実性を犠牲にして、それが真実ならノーベル賞は疑いなしという初名のりという成果を急ぎ、万一それが誤りであってもその実験結果を否定するのは自分達しかないという甘い考えはなかったか。科学者の役割が余りにも細分化して、群盲像をなでるという状況はなかったか。実験系だけでなく、機構・組織の検証も必要ではないか。巨大科学の余りにも早い自己否定は、単なる誤りで片づけられないような危機・不安を感じる。

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  • 中村三夫: 13_NHK趣味の園芸:作業12ヶ月  カキ(NHK出版1996年)
    初心者向け柿栽培参考書(旧版)。新版と比較すると楽しい。
  • 山科正平: 12_細胞を読む   電子顕微鏡で見る生命の姿
    細胞はどんな部品からできているのか。そんな疑問に答えてくれる一冊。何事も形を見るのが第一歩。μからÅオーダーの世界で、細胞をメスで解剖するように、電子顕微鏡というメスで解剖して見せてくれるので興味が尽きない。
  • 柳田充弘: 11_細胞から生命が見える
    著者の専門は分子生物学、細胞生物学。普段生物を考えても細胞レベルで止まってしまう。その細胞の中で色々な分子が働いている。細胞こそ生命の基礎だが、その細胞の中の動きを知るのに最適な一冊。疑問の発端はなぜ発根剤が効くのかということ。薬剤が細胞膜を通過して細胞内で分子と分子が作用するイメージができた。本書でできた細胞のイメージは小さな無数の穴が空いた水分が充満したヨーヨーのようなもの。そのヨーヨーの中に分子部品が詰まっている。細胞自体もタライの中のヨーヨーのように浮かんでいる。細胞図面の空白部は真空でなく水分だ。細胞の内外に水がないと細胞は生きられない。水が生命のゆりかごだ!
  • 野口悠紀雄: 10_ホームページにオフィスを作る(2001年 光文社)
    ITが輝いた時代の作品。HPの活用法は参考になる。参考:url=http://www.noguchi.co.jp/(野口悠紀雄 ONLINE)
  • 小池洋男 編著: 09_果樹の接ぎ木・さし木・とり木(農文協:2007/3/31第1刷)
    やや専門的であるが、実務専門化が分担執筆しており、その場で役に立つ一冊。
  • ノーバート・ウィーナー(鎮目恭夫訳): 08_サイバネティックスはいかにして生まれたか(みすず書房1956)
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    2010/8/4:MEMO等の表示に使える。 農作業で気になる自戒の言葉 ■畑の石ころはいつまで経ってもても石ころ(早く拾って片づけよという意味か)。 ■同じ石を二度拾うな(やってみると難しい)。 ■手ぶらで歩くな。 ■三つ先のことを読め。 ■適当な観察。 ■空を見よ(気分転換、休憩、天気を読む、腰曲がり防止)