ノーベル賞受賞のニュースで耳にする「ニュートリノ」。宇宙のナゾを解く偉大な発見！と報じられていますが、なにがスゴいの？ と思っているひとも少なくないでしょう。

ニュートリノは地表に絶え間なく降り注ぐ素粒子で、1平方センチあたり毎秒660億個！ と日常的な存在。ただしほかの物質に反応しにくく、極端に小さいため、地球すら突き抜けてしまい観察が困難…いままでは「重さがない」と考えられていました。ところが、ニュートリノにも重さがあることが解明され、「標準」としてきた理論が根底から覆される結果となったのです。理論をもう一度見直せば宇宙のナゾが解けるかも？と期待が寄せられているのが「真の功績」なのです。

■原子よりも小さい「物質粒子」

「もの」を分解してゆくと原子になるのは、理科の授業で習ったことと思います。H2Oで表される水は2つの水素＋1つの酸素となり、原子はこれ以上分解できない、と教わったひとも多いでしょう。ところが実際は、

　・原子核

　・電子

　・陽子

　・中性子

の4つで構成され、これらの「数」によって性質が決まります。つまり水素もヘリウムも酸素も、もとをたどれば同じ材料から作られているのです。

これらをさらに分解すると素粒子の一種「物質粒子」になり、

　・分類　…　レプトンとクォークの2種類

　・世代　…　第1から第3の3種類

の計6つのグループ、各グループに2つ、で計12種類が存在します。これらの組み合わせによって、

　・陽子　…　アップクォーク２個　＋　ダウンクォーク１個

　・中性子　…　アップクォーク１個　＋　ダウンクォーク２個

が作られています。つまり物質粒子こそが「もの」の最小単位なのです。

■ニュートリノが「標準理論」をくつがえす？

ニュートリノの発見は、どのような意味を持つのでしょうか？　地上にも多量に降り注いでいるのに、いままでよくわからない物質だったのは、

　・電気を帯びていないので、ほかの物質と反応しにくい

　・1京(けい)分の1センチと、非常に小さい

と、観察が困難だったからです。長さに直すと1京メートルは「およそ1光年」、その距離に1センチの物体が転がっているようなものですから、「無」に等しい存在なのです。そんなニュートリノだけに、今までは「重さ」がないと考えられていたのですが、質量を持っていることが解明され、ノーベル賞受賞に至ったのです。

ニュートリノの「重さ」の発見は、なぜ偉大な功績なのでしょうか？　「どっちでも良くね？」と思うのも当然ですが、従来「ない」と考えられていたものが「ある」に変わったのがポイントで、「標準理論」を根底から見直す必要を意味しているのです。

標準理論とは、物質やエネルギーは素粒子から構成されている、という考えそのものであり、100年もの歳月をかけて物理学者たちが、種類や性質をまとめた「辞書」のような存在です。ここでは「ニュートリノには質量がない」と定められ、それに従って「物質」を解明してきたのですから、じつはあった！なら、今までの説明が矛盾していることになります。つまり「標準理論、見直さないとダメじゃね？」の根拠を見つけたことが「偉大」なのです。

宇宙のおよそ70%は「暗黒物質」と呼ばれ、いまだに正体がはっきりしていません。新・標準理論作りは「考え方を変える」の意味なので、暗黒物質をはじめ「ナゾ」の正体が明かされる可能性を充分に秘めています。ニュートリノをきっかけに、宇宙ってなに？が解明されることに期待しましょう。

■まとめ

　・物質を分解すると、最終的には素粒子の一部「物質粒子」になる

　・ニュートリノは「重さがない」と考えられていたが、「ある」ことがはっきりした

　・ルールブックである「標準理論」を見直す必要がある

　・新・標準理論を作る過程で、宇宙のナゾが解き明かされる可能性・大

(関口　寿/ガリレオワークス)