「スーパーカミオカンデ」ってナニ?、どこにあるの?、どんなことをしているの?そんな素朴な疑問を解決してくれるコーナーです。

宇宙の基本法則を解き明かすスーパーカミオカンデ

  • Super-kamiokande:Unlocking the laws of the Universe

    スーパーカミオカンデは、素粒子研究の実験装置であるカミオカンデの後継として、岐阜県飛騨市神岡町に建設されました。地下1,000mに建設されたこの巨大タンクは、5万tもの超純水で満たされています。約13,000本の光電子増倍管により地中を通り抜けるニュートリノをとらえて、宇宙の基本法則を解き明かそうとしています。

スーパーカミオカンデとは

  • 地下1,000mに5万tの超純水を蓄えたスーパーカミオカンデには、約13,000本もの「光電子増倍管」が取り付けられています。ニュートリノがスーパーカミオカンデに飛び込んでくると、タンク内の水と反応して荷電粒子がたたき出されることがあります。この荷電粒子が水中を高速で走るときに「チャレンコフ光」と呼ばれるとても弱い光を放ちます。この光を、光電子増倍管を使って観測することで、目に見えないニュートリノのことを調べています。

宇宙の謎を探る

  • スーパーカミオカンデでは、宇宙から降り注ぐニュートリノや、人工的につくられるニュートリノなどの観測を通じて、宇宙の初期に物質がどのように作られたかという謎に迫っています。また高エネルギー物理学の一大目標である陽子崩壊の探求も行っています。

陽子崩壊とは?

  • 物質に働く4つの力(電磁相互作用、弱い相互作用、強い相互作用、重力)のうち、重力を除く3つの力を統一的に説明する理論を大統一理論と言います。この理論では永遠に安定であると信じられていた陽子(水素原子の原子核)が自然に崩壊し、より軽い粒子になってしまうことがあると予言されています。これを陽子崩壊と言い、まだその証拠は見つかっていません。スーパーカミオカンデで探索が続けられています。

宇宙全体を見る

  • スーパーカミオカンデは星の内部や宇宙全体を「見る」こともできます。太陽から飛んでくるニュートリノを観測することにより、太陽内部の活動をすることができたり、超新星爆発によって作られたニュートリノをとらえることにより、星の爆発過程を調べたり、さらには宇宙の歴史を探ることができたりするのです。

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