【素粒子のお話】レプトンってなに？ ニュートリノ編

前の記事でレプトンのうち、電子などを含んだ荷電レプトンのお話をしました。今回は残りのニュートリノのお話です。

個人的に推し素粒子です。

荷電レプトンである電子、ミュー粒子、タウ粒子と対になっていて、それぞれ電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノの3種類がいます。

それに加えて前回の記事のようにそれぞれの反粒子、反電子ニュートリノ、反ミューニュートリノ、反タウニュートリノの3種類がいます。

ニュートリノの特徴 その1：そのへんにたくさんいる

そんなニュートリノなのですが、とにかくたくさんいます。太陽から、宇宙の星から、地球からたくさん生まれて、そこらじゅうを飛びまわっています。どれくらい飛びまわっているかといえば、1秒間に私たちの身体を約100兆個という数のニュートリノが通り抜けているくらいです。全然感じませんけれど。

ニュートリノの特徴 その2：とっても見つけにくい

そんなにたくさんのニュートリノたちが飛びまわっているこの世界ですが、電気的な性質を持っていないし、とってもちいさいしで、とてもとっても見つけにくいです。ニュートリノの研究をしたい物理屋さんはいつもとても苦労しています。スーパーカミオカンデちゃんがすっごいでっかい水のタンクを作って実験をしちゃうのも、この性質のせいです。

ニュートリノの特徴 その3：重さが…あった！

とってもちいさいし、見るのがたいへんだしで、きっと重さもないだろうなんて思っていたニュートリノですが、実は重さを持っていました。この発見は1998年のスーパーカミオカンデちゃんの実験と2001年のカナダのSNO実験によるもので、この発見によって梶田隆章先生とアーサー・B・マクドナルド先生はノーベル物理学賞を受賞しています。世紀の大発見だったのです。

ニュートリノの特徴 その4：かってに種類がいれかわる？

3種類あるニュートリノですが、実は見てない間に勝手に種類が入れ替わります。ミューニュートリノだったものが電子ニュートリノに変わったり、タウニュートリノに変わったり。そんな不思議な性質のことをニュートリノ振動と呼んでいます。いつか詳しく推したい部分です。

ニュートリノはこの宇宙にはたくさんたくさん存在します。その性質を理解することが、この宇宙の誕生やら物質の起源などにつながると考えられています。ニュートリノはたくさんあるのに見つけにくい、そして不思議な性質を持った、たのしい素粒子なのです。