大学院ソシオ?アーツ?アンド?サイエンス研究部 基礎科学研究部門 自然科学分野 准教授
伏見 賢一[准教授] ふしみ けんいち
宇宙を存在せしめる物质とは?永远のロマンに挑む
宇宙、それは最後のフロンティア(開拓地) -アメリカの有名なSFドラマ「スタートレック」の冒頭のナレーションです。宇宙は無始無終である、との生命観を表したのは、三千年も前の仏教です。しかし無数の星の間に広がる広大な暗黒の空間は何なのでしょう。
私たちの太阳系では、地球は太阳の周りを约365日で回っています。太阳に近ければこの日数は短く、远ければ长い、というのが物理学の常识的な考え方です。この法则は太阳系以外の恒星や惑星系でも同じですが、太阳が集まった银河系や银河系が集まった银河団になると不思议なことにどの银河も同じスピードで回っているということが観测され、そこに何か见えないものが存在しなければならないと考えられました。
暗黒物质の存在を最初に唱えたのは、1934年、スイスの天文学者フリッツ?ツビッキーです。彼は、银河団の全质量をそこに存在する银河の运动から调べ(推定)、银河の数や银河団の光の量などと比较し、その结果宇宙には、光学的に観测できるよりも400倍もの推定される何か(质量)が存在することを発见しました。
さらにアメリカの天文学者ヴェラ?ルービンが1970年代に、银河の回転速度の観测などから、光学的に観测できる物质の约10倍もの物质が存在するという结果を出しました。そして光を出さずに质量のみを持つ未知の物质が暗黒物质と名付けられたのです。
何らかの、光を出さず吸収もしない谜の物质が存在しなければ、银河団を互いに引き寄せる十分な质量や重力に及ぼすバランスの説明が出来ないことから、いかなる电磁波を用いても见るこのできないその物质を「暗黒物质」としたのです。暗黒物质は一つの物质の名前ではなく、様々なものが考えられています。
全世界で何组かの研究チームがこの未知の物质の発见のために竞っており、日本で暗黒物质研究の第一人者として、その存在と発见に取り组んでいるのが伏见先生です。
ビッグバン宇宙论は宇宙の诞生説として、宇宙の年齢を137亿年と推定していますが、そこから导き出される宇宙を构成しているものは、我々が知る通常の物质约4%と合わせた「暗黒物质」が约30%、残り70%はエネルギーのようなものではないかと考えられています。
ではいったいこの「暗黒物質」の正体は何でしょう。現在の所、我々がまだ発見していない未知の素粒子であろうという 考えが有力です。既に知っている素粒子では前述のとおり宇宙全体のわずか4%しか説明することができないからです。
伏见先生が着目しているのは素粒子论からの候补「奥滨惭笔蝉」と呼ばれるものですが、暗黒物质がいかなるものであれ、仮定や仮説、推测ではなく「私たちの目に见える形」にしなければ証明されません。
暗黒物质は宇宙のどこにでも存在するもですから、実は日常的に地球にも降り注いでいます。と言ってもその数は、砂浜の中に1つだけ埋まっているいるダイヤモンドを探すより低い确率なのだそうです。そんなに见つけにくい暗黒物质を、世界中の研究チームが追いかけてるのです。
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伏见先生が、8年の开発期间を経て完成させたのが、先生オリジナルの暗黒物质を捕捉する装置「ピコロン」です。写真はクリーンルームの外からの撮影なのでわかりにくいかもしれませんが、タブレット型コンピュータぐらいの大きさのパレット状のものです。内容は明かせませんが、この盘面に暗黒物质が当たると光るようになっています。世界でもオンリーワン、ナンバーワンと自负しています。
しかし先に书きましたように、砂浜のダイヤモンドですから、砂粒を上手に选别しなければなりません。そこでこのパレットを数万枚积み重ねて体积を稼ごうというのが今后の目标です。たくさん积み重ねることによって选别力が上がって奥滨惭笔蝉とそれ以外のノイズの违いをはっきりと见分けることができるようになります。先生の研究により、一枚あたりの単価はおどろくほど安価に押さえられたそうですが、それでも数万枚となると桁が违ってきます。
「やっとここまでたどりつき、しかもスタートしたばかりと言えるでしょう」
と、伏见先生。20年近く进めてきた研究が、日の目を见るかどうかは今后にかかっています。
「研究予算を得なければなりません。ニュートリノの研究などもそうですが、私たちの研究は、直接目に见えて人类にどのように贡献しているのかわかりにくいので大変ですが、次世代へ次世代へと受け継がれていく中で、未来に结晶してくるものです。生涯をこの研究と大きなロマンにかけていきたいと思っています」
先端の见えない最先端研究。それは大いなる情热の中にあるようです。
- 1989年 3月?? 関西学院大学理学部 物理学科 卒業
- 1994年 3月 ? 大阪大学 大学院理学研究科博士
- 後期課程 修了
- 学位博士(理学)(大阪大学)(1994年3
- 月)理学修士(大阪大学)(1991年3月)
- 1994年 4月?? 文部省学術振興会特别研究员(PD)
- 1995年 4月?? 徳岛大学講師、総合科学部自然システム
- 学科物质科学讲座
- 2001年 4月?? 徳岛大学助教授、総合科学部自然システ
- ム学科物质科学讲座
- 2007年 4月?? 徳岛大学総合科学部 准教授
- 2009年 4月?? 徳岛大学大学院ソシオ?アーツ?アンド?サ
- イエンス研究部 准教授
- 専門分野????? 実験核物理学、宇宙物理学(実験)
[取材] 152号(平成25年7月号より)
