ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典 「ニュートリノ」の意味・わかりやすい解説
ニュートリノ
neutrino
コーワンらの実験結果によれば,地球に突入したニュートリノがほかの粒子と反応する確率は 1兆分の1以下で,ほとんど全部が反対側の地点から飛び出し,また太陽からのニュートリノは毎秒 100兆個も人体を貫通するが,反応を起こすのは一生に 1回程度と評価されている。1942年に坂田昌一,谷川安孝は二中間子論(→中間子論)でニュートリノに 2種類あると仮定したが,これは 1962年ブルックヘブン研究所で実証された。今日は 3種類あることがわかっており,β崩壊で電子とともに放出されるものを電子ニュートリノ,π中間子の崩壊でμ粒子とともに放出されるものをμニュートリノ,τ粒子の崩壊に伴うものをτニュートリノという。これらは弱い相互作用でそれぞれ組となって現れ,それぞれの組に対して定義された電子レプトン数,μレプトン数,τレプトン数が保存される。1956年李政道と楊振寧は弱い相互作用では物理現象が左右非対称(パリティ非保存)であるという理論を提唱した。その後電子ニュートリノもμニュートリノも,ニュートリノは左巻き(スピンと運動方向が逆),反ニュートリノは右巻き(スピンと運動方向が同じ)だけであることが実験により観測されたが,この事実は前述の理論を実証している。これによればニュートリノの質量は 0となると思われたが,1962~63年に坂田,牧二郎,中川昌美は種類の異なるニュートリノは 0ではない異なる質量をもち,その結果として相互に移り合うニュートリノ振動をする可能性を予測した。この予測は 20世紀末から 21世紀初頭,実験的に確認された。ただ,ニュートリノの微小な質量の起源,振動の程度を決める原理など,素粒子の根本理論にかかわると思われる重要な問題は,まだ理論的に解明されていない。
日本では,岐阜県にある東京大学宇宙線研究所付属神岡宇宙素粒子研究施設を中心に,ニュートリノの研究が世界の先頭を切って行なわれている。1987年2月,大マゼラン雲(→マゼラン雲)で起こった超新星爆発で発生したニュートリノが同施設内のカミオカンデでとらえられた(→小柴昌俊)。1998年には,宇宙線によって地球の表側と裏側での大気中で発生したニュートリノの割合が,スーパーカミオカンデに到達した時点で同じではないことが確定され,ニュートリノ振動がまちがいなく起こっていることが国際的に承認された(→梶田隆章)。(→ニュートリノ天文学)
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