K2Kでニュートリノ振動の実験をしてるらしいのですがその結果はもう出たんですか?

また現在太陽ニュートリノ問題の解決はどこまで進んでいるんでしょうか?

最後に少し話題がずれますが電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノがありますがそれらが同じニュートリノの一種だと言われる所以は何なんでしょうか?

勿論、全部お答えいただかなくとも結構ですのでお願いします。

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A 回答 (2件)

ニュートリノといわれると黙っていられないまたまた登場u13です。


jimihennさん、ニュートリノの物理にたくさん勉強しておられるようですね。ニュートリノ屋の端くれとしてとってもありがたいです。

K2Kに関しては
http://neutrino.kek.jp/index-j.html
で「K2K実験 の最新結果」をクリック,
太陽ニュートリノに関してはちょっと古いですが
http://www-sk.icrr.u-tokyo.ac.jp/doc/sk/general/ …
に書き物があります。どちらも正確さを期すために一般向けとしてはわかりにくくなっていますがよろしければご覧ください。

ちなみに、もっと専門的には論文が出ていまして,それぞれ
http://arXiv.org/abs/hep-ex/0103001
http://arXiv.org/abs/hep-ex/0103033
からとってきて読むことができます。

K2K実験は実験がようやく半分くらいまでこぎつけたところですが、ニュートリノ振動がある、つまりつくばから撃ったニュートリノが神岡では約半分になってしまっている,ということはまず間違いないという結果が出つつあります。最終結果が出るまではあと3年ほどお待ちください。でももう大勢は変わらないでしょう。

太陽ニュートリノに関しては古くからの塩素,ガリウム実験,スーパーカミオカンデ実験に加え,カナダのSNO実験というのも今年に入って結果を出し始め,彼らもやはり太陽ニュートリノ振動は電子ニュートリノ→ミュー・タウニュートリノ振動だという結果を支持する結果になっています。来年になると柏崎他の原発からのニュートリノを神岡で観測するカムランド実験も始まり,彼らはすぐに結果が出ると思うので来年中には太陽ニュートリノ問題は(答えが大混合角解だった場合には)決着がつくと思います。

>最後に少し話題がずれますが電子ニュートリノ、ミューニュートリノ、タウニュートリノがありますがそれらが同じニュートリノの一種だと言われる所以は何なんでしょうか?
ご質問の真意をちょっと理解しきれていないのですが,
電子ニュートリノ,ミューニュートリノ,タウニュートリノすべて電荷をもたないこと、(ほとんど)質量をもたないこと、また物質との衝突断面積も衝突時に生成される荷電レプトン(電子,ミュー粒子,タウ粒子)の質量を差っ引くとほとんど同じであること,など3種とも同様に取り扱うことができています。ので、同種の粒子として扱うのがまっとうだと思います。
(的を射ていない回答だったらごめんなさい)
ちなみに、電子ニュートリノ、ミューニュートリノに関しては何十年も前にそれぞれ実験的に検出されていたのですがタウニュートリノに関しては実際に検出されたのはつい最近のことです。が、タウ粒子が在る以上タウニュートリノが存在することは誰も疑っていませんでした。このことからも3種のニュートリノは同種の粒子だということが言えると思います。
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この回答へのお礼

毎度お世話になります。ありがとうございました。
実験結果の方はあと一歩というとこまで来てるんですね。
ということは今から2,3年の間にいろんな分野の物理学がかなり進歩する予感がしますね。
詳しいご回答ありがとうございました。

お礼日時:2001/10/29 02:33

K2Kでのニュートリノ振動の実験ですが、新しい結果はどんどん出ています。


丸善の物理雑誌「パリティ」2001年11月号(最新号)の

ニュートリノ振動は見つかったか
西川公一郎

という記事に、詳しいことが出ていますので、読んでみてください。

参考URL:http://pub.maruzen.co.jp/book_magazine/magazine/ …
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この回答へのお礼

どうもありがとうございました。
URLのほう参考になりました。

お礼日時:2001/10/29 02:20

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Q話題のニュートリノ実験、光速のほうは疑わないの?

これってニュートリノを測っただけで、光は測ってないですよね?
つまり、光と一緒に 「よういどん」 させてはいないですよね?
現在(真空中の?)光の速度とされている値と比べて 「超えた」 って言ってるだけなんですよね?
でも聞こえてくるのは 「光速を超えた」 ばかりで、「光速は正しいのか?」 の話は一つも無いのですが、現在光速とされている値は、全く疑う余地のない完全無欠な値なのでしょうか?
「光速を超えた」 と同じぐらい 「光速は正しい?」 も(むしろこっちの方が)疑わしいと思うのですが、どうして光速の値を疑問視する話題は聞こえてこないのでしょうか?

もちろん一番疑わしいのは話題の実験の結果自身だとは思いますが、仮にこの結果を正しいとするなら、「超えた」 ではなく 「光速はほんとか?」 のほうが普通じゃないかと思うんですが、なんでこうなるんですか?
光速とされている値は、そんなに 完全無欠 な値なのでしょうか?

あぁ ヒマな時にでも よろしくお願いします。

Aベストアンサー

 いやー、光速度はこの100年間というもの、ミュラーという米国の物理学者が一度きり光速度可変という実験結果を発表しただけで、そのミュラー自身も結果を再現しようとしたら、光速度一定の今の値(当時はちょっと精度は悪かったですが)しか出せてないですし。

 他の物理の実験屋さんも観測屋さんは、この約100年間、光速度の精度は上げても、基本的に同じ光速度しか測定できてないですし。今じゃ、それは研究としちゃもういいよって感じで、研究予算取れないので、学生の演習実験でやるくらいでしょうか。

 いやまあ、光速度のほうを疑ってもいいですけど、研究者としては予算なくしては、研究できないので、もしかするとこっそり「ホントは光速度間違いって出たら面白いんだけどな」と思いつつも、超光速度ニュートリノの研究云々で予算申請してると思います。まあ、光速度のほうが間違ってれば、そのニュートリノの追試研究で、そういう結果が出て来るでしょうね。

Q入力の振動数と、固有振動数と、出力の振動数の関係

入力の振動数をf1
振動体の固有振動数をf0
出力の振動数をf2とすると

振動体が自由振動をするときの
この3つの振動数の関係を教えてもらえないでしょうか?お願いします

Aベストアンサー

自由振動する場合振動体は固有振動数で振動するので出力振動数は一定だと思います。すなわち常にf0=f2

先の回答者も述べていますが、問題が間違っているような気がします。それとも自由振動の意味を問う引っかけ問題なのかな?

入力振動数が関係するなら自由振動ではなく強制振動ということになりますので問題としておかしいです。

自由振動の問題ではなく強制振動の問題なら入力振動と固有振動の関係によって、振幅がどうなるかを問う問題になるのが普通ではないでしょうか?

例えば入力振動数をf1、振動体の固有振動数をf0、入力に対する出力の振幅比をf2とした場合の関係などと

参考までにこの場合、減衰がないとすると、関係がわかるのは(共振曲線などで検索すると出てきます)
f1=f0のとき出力振幅=∞
f1<<f0(f1が極めてf0に比べて小さいとき) f2=1
f1/f0=√2のときf2=1
f1/f0>√2のときf2<1

こんなことを共振曲線を説明させたかったのに、出題ミスをしてしまったような気がします。

Qタウニュートリノについて

タウニュートリノの反応、及びそれから発生するタウ粒子の反応について詳しく教えてください。

Aベストアンサー

タウニュートリノの発見は DONUT 実験ですね。

http://www.europhysicsnews.com/full/08/article5/article5.html

τニュートリノが核子にぶつかってτ粒子を生成し、
τ粒子がミュー粒子や電子(とニュートリノ)に崩壊する様子を
調べているようです。

名古屋大学中心の実験ですね。

http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2005/exp/donut.html

Q光より早いニュートリノについて

 ”ニュートリノと呼ばれる素粒子が光速より速い速度で移動したとする実験結果が計測された。”
 というニュースを見たのですが、このニュースの中ではニュートリノは、様々な物体を貫通すると書かれていました。
 もし、様々な物体を通り抜けるのなら、ニュートリノが地面の中を通り抜ければ、光より進んだ距離が短くなり、光より早いとは言えなくなると思うなんですが、どうなんでしょうか?
 実験を何度も繰り返したとも書いてあったのでそれも検証済みなのかもしれませんが、自分が調べた限りでは、”ニュートリノは光より1億分の6秒早く到達してる”などとしか書かれていなかったので、気になって質問させていただきました。
 よろしくお願いします。
 

Aベストアンサー

光は特殊相対性理論で光速一定でどんな場合でも30万kmで光より速いものはないとされています。
私も正しいと思います。ただし、条件があって時間と距離は変化するというものです。
これも正しいと考えています。

光は電磁波ですので電磁気的なものに全て適用されます。
逆に物質で電磁気的なものはないと考えます。
ニュートリノを私は電子と陽電子が同軸上を同じ向きにスピンしているものと考えています。
ニュートリノには3種類あって電子ニュートリノ・ミューニュートリノ・タウニュートリノで
もっているエネルギーは電子ニュートリノ<ミューニュートリノ<タウニュートリノです
今回の実験で測定しているのはミューニュートリノです。

前置きはこのくらいにして本題は、ニュートリノの速度は光の速度30万kmより特殊相対性理論の
マジックで時間が変わりそのニュートリノの時間では光速を越えません。

何がいいたいかというと光を厳密に測定した時間(時計)と今回のニュートリノを厳密に測定した
時間(時計)が違うために
今回のニュートリノの方が730kmで60ns光を厳密に測定した時計で速く到達したようになったのだと思います。
それぞれが伝わる場のその通路での時間を正確に測定しないとこんなことになると思います。
簡単に言うと2つの時計がいるということです。それを光の速度を測定した時計で今回のニュートリノの
速度を求めているか、ニュートリノの時間に正しく補正されていないのだと思います。

光の速度は地表でのものですし、今回のニュートリノは地下を通って検出器に到達しています。
このとき伝達通路の重力が違います。
一般相対性理論で重力が弱いほど時間は、速く進みます。ニュートリノが光より速いのはこれが考慮されていないか、また正しくこの時間の進みを正確に補正していないかのどちらかです。
地表の時計を地下を通過するニュートリノに適応してはいけません。
そんなことをすると、地下を通過したニュートリノが速く到達するに決まっています。

相対性理論を正しく理解してないように思えてなりません。
相対性理論をすべて考慮に入れているのであれば、730kmの地表のすべての地点の重力を正確に測って地下の重力を補正しないといけないと思います。
地表の重力も地下の岩盤等によって場所によって微妙に違います。

計算をしてないのでハッキリとは言えませんが、重力測定が今回の事件のポイントだと思います。

光は特殊相対性理論で光速一定でどんな場合でも30万kmで光より速いものはないとされています。
私も正しいと思います。ただし、条件があって時間と距離は変化するというものです。
これも正しいと考えています。

光は電磁波ですので電磁気的なものに全て適用されます。
逆に物質で電磁気的なものはないと考えます。
ニュートリノを私は電子と陽電子が同軸上を同じ向きにスピンしているものと考えています。
ニュートリノには3種類あって電子ニュートリノ・ミューニュートリノ・タウニュートリノで
もってい...続きを読む

Q最近話題のニュートリノについて質問ですが

なんかニュースで変に盛っているので、タイムマシンができるとかなんとか言ってる人が周りにちらほらいます。
物理の先生もCERNが発表したのはこれは我々では理解できないので一緒に考えて欲しい。
と言ったのを日本の無知な記者が勝手な解釈で報道して情報がおかしくなっていると怒っています。

そこで僕の考えに対しての回答をしていただきたいです。
まだ高校生なので難しい公式等を理解していないので、できるだけ詳しく回答していただけるとたすかります。

まず例えニュートリノが光速を超えられてもタイムマシンは出来ないと思います。
ニュートリノ自体が光速を超えても人間や他の部品等は質量が十分に小さいわけではないので、加速させれば質量が増加し光速を超えられないと思います。

その問題を解決するにはニュートリノで超えられる速さで他の物質の足りない部分をカバーするしか無いと思います。
しかしそのためには相当の大きさになってしまうと思います。

電荷を持たないニュートリノでは機械類は出来ないと思うのでかなり重くなるはずです。
それか行きだけに重点を置き、宇宙でニュートリノと人を加速させたら人の質量をカバーするだけなのでまだ可能かと思います。
しかしそれだと過去にいけても未来には帰れません。また宇宙からなので大気圏で燃え死ぬと思います。

ここまでがタイムマシンが可能ならの話です。

ですが僕は正直タイムマシンは不可能だと思っています。
タイムマシンとは光速で移動する物質の時間を0として物質を光速に近づけるにつれてその物質の時間が遅くなり、高速を超えると時間が逆に進み過去にいけるとゆう解釈であっているでしょうか。

しかしそれでは宇宙が生まれた際に宇宙は光速の何倍もの速さで広がっていったとゆう事が理解できません。
光速より早く広がる(移動した)ならその物質(ダークマター、ダークエネルギー)の時間は逆に進み過去の世界(前宇宙)に行くはずです。
宇宙の原始時代(誕生から10億年)の頃はブラックホールが3000万個程あったと聞いています。
もしかしたらその際のダークエネルギー等が瞬間的に移動したことにより大量のエネルギーが収縮されブラックホールになったと考えられるのでしょうか。
詳しい方がいたらその際にエキゾチック物質があったら等の解説もいただきたいですが、話がずれると思うので大学に進んでから聞きたいと思います。

宇宙が光より速く広がったのに過去に行っていないとゆうことは物質は光速を超えても過去には行かないとゆうことになるのではないでしょうか。
また過去にいくとゆうことは体感的に自分の時間ではなく周りの時間が過去に進むとゆうことになると思います。それではたとえ原子1つ1つが過去に進んでも結局は過去の原子に戻るだけで時間をさかのぼることはできないのではないでしょうか。

つまりタイムマシンではなく若返りマシンができるのではないでしょうか。
しかしその場合細胞が過去のとてつもない情報の全てを記録してあるとは思えません。
つまり若返ると同時に脳の記憶は消えることになると思います。
更に細胞が若返るといっても消えるわけでは無いので今の大きさで若返ることになると思います。

そもそもが、ニュートリノが現代にある事が謎です。現代にあるとゆうことは過去にいっていない。
もしくは光速を0としてそれより速い分の時間過去に戻ったと考えるのでしょうか。


物理にいったり途中で生物的なことを挟んだりして回答しにくいとは思いますがよろしくお願いします。

前提の知識が間違っている等の指摘大歓迎です。

なんかニュースで変に盛っているので、タイムマシンができるとかなんとか言ってる人が周りにちらほらいます。
物理の先生もCERNが発表したのはこれは我々では理解できないので一緒に考えて欲しい。
と言ったのを日本の無知な記者が勝手な解釈で報道して情報がおかしくなっていると怒っています。

そこで僕の考えに対しての回答をしていただきたいです。
まだ高校生なので難しい公式等を理解していないので、できるだけ詳しく回答していただけるとたすかります。

まず例えニュートリノが光速を超えられてもタイム...続きを読む

Aベストアンサー

 最初に御断わりしておきますが、超光速粒子によって可能となるタイムマシンは、人や物を過去や未来に送り込むという働きをするものではなく、「超光速粒子を使った信号を、未来から過去に向かって送る事で、未来の情報を過去の世界で受け取る事が出来る様にする」というものです。

 尚、以下の話には、もしかしますと見落としや計算ミスが含まれているかも知れませんので、「超光速粒子によるタイムマシンとは、概ね以下の様な原理に基づく話である」という事さえ御理解頂ければ充分で、細部に関してまでは鵜呑みにされない様に願います。

 例えば、宇宙空間を一定速度で直進する2隻の宇宙船が、光速の80%の相対速度で擦れ違ったとします。
 ローレンツ変換という特殊相対性理論的な効果により、運動する物体は、時間の進み方が遅くなる事が判っています。

【参考URL】
 時間の遅れ - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E6%99%82%E9%96%93%E3%81%AE%E9%81%85%E3%82%8C

 ローレンツ変換 - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%AD%E3%83%BC%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%83%84%E5%A4%89%E6%8F%9B

 双子のパラドックス - Wikipedia
  http://ja.wikipedia.org/wiki/%E5%8F%8C%E5%AD%90%E3%81%AE%E3%83%91%E3%83%A9%E3%83%89%E3%83%83%E3%82%AF%E3%82%B9

 片方の宇宙船(これを宇宙船Aと呼ぶことにします)から見て、もう一方の宇宙船(こちらを宇宙船Bと呼ぶことにします)は、光速の80%の速度で運動をしていますから、宇宙船Aから見ますと、宇宙船Bの時間の進み方は、遅くなっている事になります。
 この場合、 

「宇宙船Aから見た宇宙船Bの時間の進む速さ」/「宇宙船Aから見た宇宙船Aの時間の進む速さ」=√(1-(0.8c÷c)^2)=√(1-0.64)=√(0.36)=0.6  (c:光速)

という計算により、宇宙船Aから見ますと、宇宙船Bの時間の進む速さは、宇宙船Aの時間の進む速さの60%という、ゆっくりとしたものとなっている事が判ります。
 逆に、宇宙船Bの方から見た場合、宇宙船Aの方が光速の80%の速度で運動をしている事になりますから、宇宙船Bから見ますと、宇宙船Aの時間の進む速さは、宇宙船Bの時間の進む速さの60%という、ゆっくりとしたものとなっている、という事になります。
 さて、擦れ違ってから宇宙船Aの時間で1年経った時、宇宙船Aから宇宙船Bに向けて、光速の2.4倍の速度で進む粒子を使って、通信信号を送ったとします。
 擦れ違ってから1年経っているのですから、その時点での2隻の宇宙船の間の距離は、

0.8c×1年=0.8光年

だけ離れている事になります。
 信号の進む速度は、宇宙船Aから見た宇宙船Bの速度よりも、

2.4c-0.8c=1.6c

だけ速いため、宇宙船Bと信号の間隔は、宇宙船Aの時間で測って、1年あたり1.6光年ずつ縮んで行きますから、信号が宇宙船Bに追いつくまでに要する時間は、

0.8光年÷1.6c=0.5年

となり、宇宙船Aが信号を送った半年後、即ち、2隻が擦れ違ってから(宇宙船Aの時間で測って)1.5年後に、宇宙船Bに通信が届く事になります。
 宇宙船Bに通信が届くのは、宇宙船Aの時間では1.5年後ですが、宇宙船Aから見た宇宙船Bの時間の進み方は遅くなっているため、宇宙船Bが通信を受け取った時点では、宇宙船Aから見た宇宙船Bの時間は

1.5年×0.6=0.9年

しか経っていない事になります。
 つまり、宇宙船Bは擦れ違ってから(宇宙船Bの時間で測って)0.9年後に、「擦れ違ってから1年後の宇宙船Aの情報」を得る事が出来る訳です。
 そして、宇宙船Bは送られてきた情報を、やはり光速の2.4倍の速度で進む通信信号によって、直ぐに宇宙船Aに送り返したとします。
 擦れ違ってから0.9年後という事は、2隻の距離は

0.8c×0.9年=0.72光年

だけ離れている事になりますから、送り返した通信を、宇宙船Aは「宇宙船Bが信号を送り返してから」(宇宙船Bの時間で測って)

0.72÷1.6c=0.45年

だけ後になってから受け取る事になります。
 宇宙船Bが信号を送り返したのは、宇宙船Bの時間で測って、擦れ違ってから0.9年後なのですから、宇宙船Aが送り返した通信を受け取るのは、擦れ違ってから(宇宙船Bの時間で測って)

0.9年+0.45年=1.35年

だけ後という事になりますが、宇宙船Bから見た宇宙船Aの時間の進み方は遅くなっているため、宇宙船Aが送り返されて来た通信を受け取った時点では、宇宙船Bから見た宇宙船Bの時間は

1.35年×0.6=0.81年

しか経っていない事になります。
 その結果、宇宙船Aが通信を送ったのは2隻が擦れ違ってから1年後であるにも関わらず、送り返されて来た通信を受け取るのは0.81年後という事になります。
 つまり、宇宙船Aは宇宙船Bに中継してもらう事により、

1年-0.81年=0.19年

だけ未来の情報を得る事が出来る訳です。

 尚、この方式のタイムマシンは、信号のやり取りを行う双方の相対速度が充分に速く、且つ、信号の進む速度が光速を超えていれば成り立つものですから、別に宇宙船同士である必要は無く、例えば、宇宙船Aの代わりに、地球から信号を発する事にして、宇宙船Bを地球から打ち上げる様にすれば、地球に居ながら、地球の未来の情報を得る事が出来る訳です。
 但し、より先の未来からの信号を受け取るためには、双方の相対速度と距離、それに信号の進む速度を、より大きなものとしなければなりません。
 今回の情報では、ニュートリノは光速に対して、僅か0.0025%程度しか速くはないそうですから、タイムマシンとして成り立たせるためには、宇宙船Bの速度を光速の99.9999999687508%以上にする必要があると思います。

【参考URL】
 東京海洋大学附属図書館 > 東京海洋大学研究報告 > 第6号 > タイムトラベルの哲学 Philosophy of Time Travel
  http://lib.s.kaiyodai.ac.jp/library/kiyou/tkh06/p67.pdf

 最初に御断わりしておきますが、超光速粒子によって可能となるタイムマシンは、人や物を過去や未来に送り込むという働きをするものではなく、「超光速粒子を使った信号を、未来から過去に向かって送る事で、未来の情報を過去の世界で受け取る事が出来る様にする」というものです。

 尚、以下の話には、もしかしますと見落としや計算ミスが含まれているかも知れませんので、「超光速粒子によるタイムマシンとは、概ね以下の様な原理に基づく話である」という事さえ御理解頂ければ充分で、細部に関してまでは鵜...続きを読む


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