Appendix

広告

Entries

ニュートリノの光速超え?相対性理論と矛盾問題 CERN、強気の反論


 ニュートリノの光速超え問題の過去投稿をまとめました。

●ニュートリノの光速超え?相対性理論と矛盾問題1 ~CERNの発表~ 2011/11/25
●ニュートリノの光速超え?相対性理論と矛盾問題2 ~否定、反論にも強気のCERN~ 2011/11/28


●ニュートリノの光速超え?相対性理論と矛盾問題1 ~CERNの発表~ 2011/11/25

 超光速ニュートリノに関しては過去に掲載した記事を一回まとめようと思っていたのですが、いつでもいいやと後回ししていました。しかし、最近になってまた新しい記事が出ましたので、それを読む前に……と今慌ててまとめました。

 まず、CERNの発表直後のもので、「光速超えた」ニュートリノ計測、相対性理論覆す可能性も(2011.09.24 Sat posted at: 15:57 JST CNN)から。

 スイスにある欧州合同原子核研究機関(CERN)は23日、素粒子ニュートリノが光より速く飛んだとする「Opera実験」の結果を発表した。これが事実なら、光より速いものはないとするアインシュタインの相対性理論を覆す発見で、現代物理学の根底を揺るがす可能性がある。

実験に携わる研究者グループによると、実験は1万5000個以上のニュートリノを使い、730キロ離れたCERNとイタリアの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施。ニュートリノが飛んだ距離と時間などを10億分の1秒単位まで厳密に計算した結果、光より速かったことが判明したという。

Opera実験の報道担当者は、発見に驚き、衝撃を受けたと指摘しながらも、あらゆる体系的な疑問点などを全面的かつ長期に調べた結果、光より速く飛んだと受け止める以外、説明出来ない結論に達したと述べた。

 「大ニュースなんですが、それより真摯な姿勢がおもしろいと思いました」と感想を書きましたが、「真摯な姿勢」と感じた理由は以下の部分です。

世界の科学界に今回の実験結果を公開し、その正しさを肯定もしくは否定するかもしれない新たなアイデアや実験方法を募りたいとしている。CERNの責任者は、信じられないような科学的な発見をした場合は独立した審査が必要とし、実験結果の全面公開に踏み切った今回の措置を評価している。


 前日付けの時事通信の光より速いニュートリノ観測=相対性理論と矛盾―名古屋大など国際研究グループ(2011/09/23-21:26)を読むと、

 名古屋大や宇都宮大、神戸大などが参加する日欧の国際研究グループは23日、質量を持つ素粒子のニュートリノが光よりも速く移動するとの測定結果が得られたと発表した。

 とあり、日本人も関わっていたようです。

 こちらでは、「測定は過去3年間にわたり約1万5000回実施しており、観測ミスや誤差があるとは考えにくいという」とだけあり、謙虚さは伝わって来ません。

 この時点での私のコメントは、

理系教科だけじゃなく、文系教科も科学かそれの続きかどこかで、科学的な説というのは最も確からしいというだけで、より確からしいものがあれば、書き換えられることが前提だと書きましたが、これは衝撃的な例ですね。相対性理論が崩れるのも、今回の実験のミスが指摘されるのも、どちらも大いに科学的なのです。

 といったもので、ワクワクしたことは事実です。


 しかし、光超えニュートリノの第一報のときの日記を後になって見つけて読んでみると、大いにきな臭い発表のようです。

 このサイトはいろんな学者さんの日記を見れるようなサイトだと思われ、おもしろそうなんですが、システムがよくわからなくてこの作者が誰かも私にはわかりませんでしたが、おそらく学者か何かだと思われます。  (2011/09/26 光速を超えるものより)

 まず、最初はマスコミにチクリ。

各紙とも論文にも記者会見にもないような「光速越えをみっけた!相対論が否定された!!」ってな書き立てようで、まだ未検証な現状にはちょっと不適合なセンセーショナリズム。そんなかで東京新聞だけは「え、光速越えた?まさか。」ってな、上の資料に忠実な、至極まっとうな論調でした。

 マスコミはそうですよね、おもしろそうな話を取り上げるだけで検証などはする気ありませんからね。以前書いたと思いますけど、論文1個(しかも査読前だそう)でパッと世界が変わるわけではありません。


 さらに作者は「架空の物理学者数名の、あけすけな雑談」という設定で会話を創作して、今回の発表を茶化しています。

 飛び飛びですが、一部引用していくと、

「測定ミスか解析ミスでしょ。でもそれから何か面白い事でも見付かればいいね」

「それにしても査読を通る前の生煮えデータの段階で、もういきなり記者会見ですか」

「実験自体についていえば、ほとんどお化け同然に検知が難しいニュートリノを、ジュネーヴからウンブリアまで732km飛ばして、光より60ナノ秒だけ早く到着したのをめっけたっていう話だ」

「去年のNASAの「地球外生命体に関する重大ニュース」を思い出すね。あれ不当表示だったし、そもそも「砒素生命みつけた」って結果も確定とはほど遠く、未だに業界では係争中のようだし、ありゃ拙いだろ」

「そもそも著者たち自身も、光速超え見つけたとは信じてないんじゃない?会見を読むと「考え得る系統誤差みんなつぶして、それでもどうしてもこの結果になった。議論を起こして結果のチェックと検討を募るために、あえて記者会見を設定した」って、ちゃんと書いてある」
「しかしそのためなら学会発表で十分だろ。なんでマスコミ集めてやるんだよ。新聞記者が会見全体の内容と無関係に、語句を切り出して自分のストーリーに当て嵌めるなんて、皆知ってる事じゃん。今回もマスコミが「光速超え確定」みたいに触れ回るのは、広報の専門家なら当然想定内だろ」
「いや、そうだとしても、今回のは世に訴える壷を心得た、とても巧い切り口じゃないですか。基礎物理でこういう明るい演出、最近にない大ヒットですよ」

「 どう考えてもなんか未考慮の誤差が残ってるだけだろ。この段階で光速超え云々は騒ぎ過ぎ。ファインマンの警句「最近の論文の増えかただと、もうすぐ論文誌で図書館が埋まる速度が光速を超えるだろう。しかし相対論には矛盾しない。屑論文ばかりで情報を何も運ばないから」ってのあったよな。その伝で行くと「最近は受け狙いの『オオカミが来た』な科学ニュースが増殖していて、近々そういうのが光速を超えて紙面を埋めるだろう。しかし情報も価値も伝達しないので、相対論とは矛盾しない」だね」

「いずれにせよ無害だし、夢を運んでるとも言えるから、そんなに目くじら立てなくっても良いじゃないですか。夢の速度が光速を超えるのは、アインシュタインもきっと反対しない筈ですよ」
「どうかな。こんなに時期尚早にマスコミ通して話が大きくなっちゃって、あとになってやっぱ光速以下だった、と確定した場合、その時の「がっかり感」とか考えてみろよ。今回も実験に加わってながら論文に署名拒否した大物もいたと聞いたぞ」

 といった調子。

 「話題作りの宣伝みたいですね。炎上マーケティングではないですけど、狙った感じ。雪男発見みたいなノリでしょうか?」と当時は書きました。


 この方は後日2011/10/19 ニュートリノ減速すという日記も書かれています。(実際はこちらを先に読みました)

実験では、732km離れた発射地点と観測地点の両方の時計を、GPSで合わせていました。上記論文の著者ヴァン・エルブルク博士によると、どうも OPERA実験チームの解析では、GPSを積んだ衛星の運動の相対論的効果のうちで「ローレンツ収縮」と「検出器の相対運動」を入れ忘れていたらしい。それを考慮すると、ちょうど64 ナノ秒だけニュートリノが遅く到着してる勘定になる、というのです。

つまりもしこの指摘が正しければ、 残念ながらニュートリノの速度は測定精度内で光速と同じ、という事になりそうです。


ヴァン・エルブルク論文の議論自体は、基礎的な特殊相対論だけを用いた、学部生レベルでも理解できるものですが、まだ出たばかりで査読による詳細なチェックの最中です。放置しておくと超光速ニュートリノにとって致命的な赤信号になり得る議論なので、 OPERA関係者からの反論が待たれるところです。

物理学ギルドではおおよそ、世間の倫理とは逆の「査読を通るまではまず疑いの眼で見る」というのがルールです。なのでこの時点でOPERA実験が過ちと確定した訳ではありません。

ただそれを言うと、そもそもOPERA実験の論文自体、まだ査読にかかったばかりですし。。

そうするとあのCERN記者会見後の新聞報道はなんだったのか、という事になりますが、まあそれはムニャムニャ。。

 日記の内容は修正されているようで、細かい部分がかなり書き方が違っている気がしますが、方向性は同じ。(前回分の日記の引用は以前のメモを流用しましたが、同じく訂正があるかもしれません)

 日本人も参加しているって話でしたから、詐欺の片棒を担いだことになるのでしょうか?


 同じころに全国紙でもちょうど関連記事を発見しました。記事名は"【水平垂直】相対論の行方 世界が注目 (産経新聞)"ですけど、メモしていたURLのhttp://news.infoseek.co.jp/article/sankein_snk20111023068/はリンク切れしています。

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。研究チームに参加し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、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」

 日本人は積極的に噛んでいたみたいですね。

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。

 でも、先の日記にあったように、

大手書店の三省堂書店(東京)では、アインシュタインや相対性理論に関する書籍の売り上げが伸びている。担当者は「実験結果が話題になり、多くの人が興味を持ったためではないか」とみる。科学雑誌「ニュートン」は12月号で「光速」を特集し、今回の実験も詳しく解説する。同誌編集長の水谷仁宇宙航空研究開発機構名誉教授は「これまでも『光より速い物質はなぜ存在しないのか』などの疑問が読者から寄せられている。関心は高いはずだ」と話す

といった良い宣伝効果も見られるようです。

 ただし、これでもし裏切られたときに、興味を持った人たちはどう思うかが問題ですね。そのまま関心を持ってくれるか、信用できない世界だと嫌いになるか?

 できればそのまま関心を持ってくれると嬉しいのですけど、狙って宣伝したのであればあまり感心しないやり方ではあります。


●ニュートリノの光速超え?相対性理論と矛盾問題2 ~否定、反論にも強気のCERN~ 2011/11/28

 前回のニュートリノの光速超え?相対性理論と矛盾問題1 ~CERNの発表~は、宣伝目的でのわかって吐いた嘘では?といった疑惑を強める感じの終わり方でしたが、欧州合同原子核研究機関(CERN)は飽くまで強気のようです。

 ニュートリノ、再実験でも「光より速い」 国際研究グループ 2011/11/18 22:32 (日経新聞)によると、

 素粒子ニュートリノが光速より速く飛行するという実験結果を9月に発表していた名古屋大などの国際共同研究グループは18日、今月初めまでの再実験でほぼ同様の結果が得られたと発表した。国際物理学会誌に論文を投稿した。

(中略)

 前回の実験では10万分の1秒連続して発生するビームを使ったが、今回はビームの時間幅を3ナノ(ナノは10億分の1)秒程度に短くして、到着のタイミングをより正確に判定できるようにしたところ、ニュートリノは光と比べ57.8ナノ秒早く到達していた。前回発表では60.7ナノ秒早いとしており「ほぼ同じ結果」(研究グループ)となった。

としています。

 ただし、前回出てきた肝心のGPS問題については、

 先の発表を巡っては、今回変更したビームの発生時間の問題のほか、両地点の時刻合わせに全地球測位システム(GPS)を使ったことの妥当性に疑問が出されている。研究グループは「今後、GPSでなく静止衛星を使った時刻合わせを行い、疑問点を払拭したい」としている。

 とあり、未考慮だそうです。


 一方、ニュートリノ「光より速い」を否定 別の実験チーム 2011/11/23 0:55 (日経新聞)によると、

  名古屋大などが参加する国際研究チームOPERA(オペラ)による「素粒子ニュートリノは光よりも速く飛ぶ」とする観測結果について、オペラの検出器が設置されているイタリア・グランサッソ地下研究所の別の実験チームが、「超光速」を否定する論文を22日までにまとめた。

 チームは、オペラと同様にスイス・ジュネーブ郊外の欧州合同原子核研究機関(CERN)から発射されたニュートリノを観測。その結果、直接スピードを計測したわけではないが、光速を超えるほどのエネルギーを持っていたとは考えられないと結論付けた。

のように否定する実験チームもあるようです。

 また、次のような理論からも光速超えは否定されるといった考えも出されています。

 オペラの観測結果が公表された後、ノーベル賞を受賞した米国の素粒子物理学者グラショー博士らが、超光速で飛行するニュートリノが存在すれば、光や電子などを放出し、どんどんエネルギーを失うことを理論的に示した。

 しかし実験チームによると、このような光や電子は検出されなかった。ニュートリノのエネルギー分布も観測したが、発射直後のニュートリノのエネルギー分布と同じで、途中でエネルギーを放出した形跡はなく、光速を超えたとは考えられないとしている。



 これらは前回も引用した2011/10/19 ニュートリノ減速す(土佐時事科学通信)(物部川絵日記(全卓樹))の中で、一部引用していなかったところで触れてありました。

 1つ目が前回書いた分で、2つ目が上のグラショー博士(日記では「グラショウ博士」の表記)の話で、

こちらの話はちょっと微妙で、OPERAの結果を信ずれば「そもそもニュートリノでは相対論が破れてるんだから、それに基づいた細かい計算なんか無意味」という八方破れな立場もある訳です。

「従来の理屈から考えてあり得ない」というのは「見つけた」への反論になるのかどうか解らないので、これでも超光速ニュートリノの死が決まった訳ではありません。でも不利な材料が増えたのは事実です。

 としています。

 また、3つ目として「ICARUS」チームの実験を書いており、これは同じく先の記事の「グランサッソ地下研究所の別の実験チーム」のことであり、以下のような感想です。


超光速ニュートリノが出す筈のその制動輻射が全然見つかってないと言う測定結果です。

ICARUS実験ではそれとは別に、ニュートリノ速度の直接的な再検証も始まっている事が、上の New Scientist にちらと紹介されてます。これまで捉えたニュートリノ100粒ほどを見る限り、特に光速を超えてないようです。勿論こんな統計精度では何も言えず、従って公式報告はまだありません。

しかしこれもまた黄信号の一つです。


 ただ、結局光速超えか否かがわかるのはまだまだ先の話らしく、ニュートリノも素粒子 - 5分で理解する素粒子の基礎 尾崎亮太  [2011/11/02](マイナビニュース)は、

ニュートリノが光より早いかどうかと、相対性理論を直接つなげて話をすることは、追証の結果が出てからになるでしょう。その追証も、そんな数週間で出てくるわけがありません。1-2年は猶予を見る必要があるでしょう

としています。

 そうすると、CERNとしては情報を小出しにしながら、まだまだ話題を引っ張っていく腹づもりなんじゃないかなぁと思います。

(CERN関連ではヒッグス粒子についてCERN緊急記者会見 神の粒子ついに発見か?を書きました)

(3/17追記:

 新たに書くほどじゃないかなとここに追記。


 素粒子ニュートリノが光より速く飛んだとする名古屋大などの実験結果を検証していた欧州合同原子核研究所(CERN)は16日、検証実験の一つでニュートリノは光速を超えなかったと発表した。

 昨年9月に発表された実験結果は、光より速いものはないとするアインシュタインの相対性理論の前提を覆すとして大きく注目されたが、先月には装置をつなぐケーブルに緩みがあった可能性が浮上。検証の一つで否定的な結果が出たことで、実験結果が誤りであったとの見方が強まりそうだ。

 CERNは、名古屋大が参加する国際チームOPERAを含む複数のチームによる新たな検証を5月にも実施、最終的な結論を出したいとしている。

 CERNの責任者は「OPERAの実験結果が計測上の誤りであった可能性が強まった」としている。

 今回の検証を実施したのは、OPERAと同じイタリアの地下研究所で観測する別の国際チーム。スイス・ジュネーブ郊外のCERNの加速器から発射したニュートリノのうち7個を、約730キロ離れた検出器で観測。速度を計算したところ、光速を超えていないという結果となった。

ニュートリノ「光速超えず」 実験誤りの見方強まる 名古屋大などの結果、欧州研究所が検証2012/3/17 0:51 共同通信

4/2追記:国際研究チームのリーダー辞任=「超光速ニュートリノ」で対立か- 時事通信(2012年3月31日00時37分)

" 素粒子ニュートリノが「光速を上回る」と公表し、世界で物議を巻き起こした国際研究チーム「OPERA(オペラ)」のリーダーで、イタリアの物理学者アントニオ・エレディタート氏が30日、辞任した。

 OPERAは昨年9月、質量のある物質で光速を上回るものはないとするアインシュタインの特殊相対性理論と矛盾する実験結果を公表。しかし真偽をめぐっては研究チーム内でも異論があり、エレディタート氏は辞任を求められていたという。

 (中略)2月にはOPERAの実験で使われた測定ケーブルの緩みにより、誤った数値が出た可能性が浮上するなど、「世紀の発見」に次々と疑念が出ている。")


【その他関連投稿】
  ■ヒッグス粒子についてCERN緊急記者会見 神の粒子ついに発見か?
  ■理系教科だけじゃなく、文系教科も科学
  ■人工衛星が落下しない理由
  ■なぜ月は地球から遠ざかっているのか
  ■雪とみぞれの違い
  ■科学・疑似科学についての投稿まとめ

Appendix

広告

ブログ内 ウェブ全体
【過去の人気投稿】厳選300投稿からランダム表示









Appendix

最新投稿

広告

定番記事

世界一スポーツ選手の平均年収が高いのはサッカーでも野球でもない
チャッカマンは商標・商品名 じゃあ正式名称・一般名称は何?
ジャムおじさんの本名は?若い頃の名前は?バタコさんとの関係は?
ワタミの宅食はブラックじゃなくて超ホワイト?週5月収10万円
朝日あげの播磨屋、右翼疑惑を否定 むしろ右翼に睨まれている?
レーシック難民は嘘くさいしデマ?アメリカの調査では驚きの結果に
赤ピーマンと赤黄色オレンジのパプリカの緑黄色野菜・淡色野菜の分類
アマゾンロッカーってそんなにすごい?日本のコンビニ受け取りは?
就職率100%国際教養大(AIU)の悪い評判 企業は「使いにくい」
ミント・ハッカでゴキブリ対策のはずがシバンムシ大発生 名前の由来はかっこいい「死番虫」
移動スーパーの何がすごいのかわからない 「とくし丸」は全国で約100台
ビジネスの棲み分け・差別化の具体例 異業種対策には棲み分けがおすすめ
主な緑黄色野菜一覧 と 実は緑黄色野菜じゃない淡色野菜の種類
タコイカはタコ?イカ?イカの足の数10本・タコの足8本は本当か?
トンネルのシールドマシンは使い捨て…自らの墓穴を掘っている?
ユリゲラーのポケモンユンゲラー裁判、任天堂が勝てた意外な理由
好待遇・高待遇・厚待遇…正しいのはどれ?間違っているのはどれ?
コメダ珈琲は外資系(韓国系)ファンドが買収したって本当? MBKパートナーズとは?
大塚家具がやばい 転職社員を通報、「匠大塚はすぐ倒産」とネガキャン
不人気予想を覆したアメリカのドラえもん、人気の意外な理由は?

ランダムリンク
厳選200記事からランダムで









アーカイブ

説明

書いた人:千柿キロ(管理人)
サイト説明
ハンドルネームの由来

FC2カウンター

2010年3月から
それ以前が不明の理由