山の眺め

宇宙は本当にひとつなのか (ブルーバックス)を読み終えました。ここ10年くらいの観測技術の向上により、宇宙に対する認識が急速に変わってきていることが本書を通してうかがえ、現時点でわかっていることおよびわからないことが明確に整理されています。時折断片的に入ってくる宇宙物理の話題がこうやってまとまると、今後の宇宙に対する認識が今まさに変わろうとしているということがわかります。

2003年以降、宇宙全体のエネルギーの内訳がわかってきて、原子のエネルギーは実は5パーセントもなく、23パーセントが暗黒物質、73パーセントが暗黒エネルギーでしめられているのだそうです。我々が見ている原子が宇宙を構成するエネルギーの4.4パーセントしかないというのは驚きです。宇宙の大部分は、今まで観測されていない物質やエネルギーでしめられているということがわかってきて、そう考えないと今観測できる現象を説明できないということになっています。たとえば加速度を増して膨張していく宇宙や、宇宙の中に濃淡を作っている銀河団は、暗黒物質や暗黒エネルギーなしでは説明することができず、さらに銀河の構成自体も暗黒物質を仮定しないと成り立たないことがわかってきています。

では、暗黒物質や暗黒エネルギーは一体なんなのか、それらを見つけようとする実験はどのようなものがあるか、そうした未知なる物質やエネルギーを説明する理論は何かといった話から、タイトルにも通じる多元宇宙、すなわち宇宙がいくつもあるという考え方と、宇宙はもっと多い次元で成り立っているという考え方まで紹介されています。

この辺りの話になってくると、子供の頃から不思議に思っていた宇宙の外はどうなっているのだろうかとか、マンガで出てくるワープとはどんなものだろうかという知的好奇心を刺激され、童心に帰って読み進むことができました。

ちょうどこの本を読み終えたら、タイミングよく以下のようなニュースが飛び込んできました。

ニュートリノは光より速い？
http://www3.nhk.or.jp/news/html/20110923/t10015808011000.html

興味深い観測結果ではありますが、本当だとすれば物理法則の根底を覆すような事態で、それこそ世紀の大発見となります。ただ、個人的な感想としては、測定機器の誤差や、GPS の精度の問題に帰着していくのではという気がします。

実際に、CERN のサイト

OPERA experiment invites scrutiny of unexpected results
http://public.web.cern.ch/public/

に行くと、次のような記述があります。

Given the potential far-reaching consequences of such a result, independent measurements are needed before the effect can either be refuted or firmly established. This is why the OPERA collaboration has decided to open the result to broader scrutiny.

OPERA チームの人たちとしては、事実としてこういう観測結果が得られたものの、いかなる解釈を与えることもなく冷静に事態を見守り、誰かに追試を行ってもらい今後の行く末を見守りたいということなのでしょう。

駿台予備校に通っていた時に授業やその著書物理入門で大変お世話になった山本義隆先生がこのたびの福島原発での事故を目の当たりにして考えたことをつづられ、8月に本として出版されています。

山本義隆『福島の原発事故をめぐって』
http://www.msz.co.jp/news/topics/07644.html

高校時代に物理入門の最後の章の最後の部分で核分裂の項目があった際に、

原子炉を運転すればするほど危険な放射性廃棄物が生み出され蓄積され、そのつけを子々孫々にのこすことになる

という記述があり、数式と見事な論理で構成されて一番わかりやすかった当時のこの参考書の中でも、この箇所だけは際立っており、それ以来積極的に原子力発電に対して賛成する姿勢はとれませんでした。

その長年の思いがあったため、今回の原発事故後に山本先生が本を出されるということを知って以来、どんな内容になるのか期待していました。

内容としては、政治家、官僚、物理学者、その他の学者、原子力エンジニアなどの数々の著述や発言をもとに、山本氏が当時の背景や主流だった考え方を紹介してゆき、結果として「原子力ムラ」と呼ばれる閉鎖的な原子力関係者のなれ合い関係が出来上がるに至った流れを説いています。その流れが、アメリカでの原爆開発、つまりマンハッタン計画から始まり、戦後「原子力の平和利用」というかけ声のもとで、原子力発電がもともとは原子力の軍事的利用から発展してきているということを克明に描かれています。日本での原子力発電開発も岸信介らのある意味、意地とも思えるこだわりから、原爆を投下されて間もない頃から押し進められていき、やがてそれが日本各地の原発建設につながり、果ては核燃料リサイクル施設まで続いていく様子も述べられています。

一方、技術と労働の観点から見た、原子力発電の未熟さについても述べられています。すなわち、科学理論の生産実践への適用までの距離という点に関して、電気科学理論から電気工学までの距離、あるいは化学理論から化学工業までの距離にくらべても、原子核物理学から原子核工学すなわち核兵器生産と原子力発電までの距離はもっと大きく、そのための困難と問題が大きすぎることを問題視しています。電気工学や化学工業でも有害物質はつきものですが、その有害性を無害化するコストに比べると、原子核工学で生じる有害物質を無害化するにはあまりにもコストが高く、それこそ例えばプルトニウムが放射線を出さなくなるまでに何十万年にも及ぶことから考えれば、文字通り桁違いにコストが大きくなるわけです。

原発に関して単純に反対か賛成かの議論をする前に、多くの人々、とりわけ原子核工学に対する政治的決定権を持つ人々を選出する一般の人々が、こうした点を意識することが重要ではないかと思います。

宇宙は何でできているのか (幻冬舎新書)を読みました。宇宙の成り立ちや今後についての説明を方向付ける出だしから始まり、電磁気学、相対性理論、量子力学と物理学の発展を見て行き、基礎知識をつけて行きながら、いよいよここ半世紀くらいで急激に発展してきた標準理論についての解説に入ります。この文脈の中で日本人ノーベル賞受賞者の功績も述べられているので、なぜ小林さん、益川さん、南部さんがノーベル賞を取れたかについても、わかりやすく理解できるようになっています。

最新の研究成果まで含めて、ここまでわかりやすく素粒子物理を解説する一般向けの本はいままでなかったのではないでしょうか。

個人的にも、大学院の修士まで勉強した素粒子物理学ですが、この本で非常に良い復習ができるとともに、そこから十数年経ってわかってきた様々なことについても概要を知ることができました。

宇宙の創成や、加速しながら膨張する宇宙の姿がどうなっているかについて、考えるのがわくわくするという人や、なぜ世の中は物質で満たされていて半物質は実験室で作る以外に存在しないのか、なぜ加速器を建設して、電子と陽電子、あるいは陽子どうしをぶつける実験をすると宇宙の創成がわかるのか、といった疑問を持つ人にとっては、非常に刺激的な内容だと思います。

おすすめの一冊です。

ファイナンシャル・タイムズが、原発の安全性に関する特集記事を組んでいます。

Nuclear power: Atomised approach
http://www.ft.com/intl/cms/s/0/27e83c54-9074-11e0-9227-00144feab49a.html#axzz1ObRb23QZ

もちろん、今回の福島第一原子力発電所の事故を受けての特集で、IAEA や WANO といった国際機関による安全性を高めるための監視や基準の強化、ドイツでのメルケル首相による原発に対する政策の転換、また同様な先進国による原発回避の動きと、対照的に新興国でみられる原発の積極的な推進などが書かれています。

こうした記事を見ると、今回の事故は日本だけのものではなく、全世界で注目されており、何がうまくいき何がうまくいかなかったかを、全人類で共有し、原発を増設するにしろ廃炉にするにしろ、今後の原子力政策に積極的に生かしていかなくてはいけないと感じます。現在の政府や東電を見ていると、そうした意識をしっかりと持っているのか、疑問を抱かざるを得ません。

すくなくとも、このページにある図から判断できるのは、年々事故発生率は低下しているということです。一年間に原子炉が自動停止した割合や、人口20万人・時間あたりの事故発生件数は、この20年間で急速に減ってきているという事実があります。これは、技術の進歩とともに、過去の事故や事象をもとにした再発防止策などが功を奏しているということなのでしょう。

たとえ現在ある原発を今仮に停止するにせよ、完全に停止させて燃料棒からの放射線量が下がり、どこか安全な場所に永久貯蔵するにはまだまだ何年もかかる作業が待っています。ぜひ今回の事故の教訓を今後に生かしてほしいものです。

ニューヨーク・タイムズで市場に対して自然科学的なアプローチをとる手法が紹介されていました。

A Richter Scale for Markets
http://www.nytimes.com/2010/08/01/weekinreview/01dash.html?_r=1

日本でも「経済物理学」と称される学問ですが、非常に興味深いです。自然科学の本質を、過去に起きた事象から帰納的にある法則や定理を導き出し、それを演繹的に未来に起きうる事象に当てはめ、未来に起きることを予想する、ととらえると、まさにここで述べられている手法は、これまでの市場の動きをモデル化して、未来の市場の動きを予想しようという点において、きわめて自然科学的なやり方だといえます。

以前実は「経済物理学の発見 (光文社新書)」を読んで、ちっともわからないと思っていた経済学のことが実によくわかると思えたことがあります。今回のニューヨーク・タイムズの記事を機に、また読んでみたくなりました。

インデペンデンス・デイや、GODZILLA ゴジラでおなじみのローランド・エメリッヒの最新作、2012 を見てきた。端的にいえば、お金をかけた B 級映画をまた見てしまったという感想である。まだ見てない人で、これから見ようという人は以下の感想文を読まない方がいいかもしれない。

とにかく最初からめちゃくちゃだった。物理学者役の人が、「初めてニュートリノが物理反応を見せた」と発言した瞬間に、「ああ！この映画もうだめだ」と思ってしまった。1998年に既に日本の神岡鉱山跡地にあるスーパーカミオカンデで、ニュートリノ振動という物理現象に関する観測結果が発表されているわけだが、この映画の制作者はそれを無視していることがこれでわかってしまう。しかも、太陽から発せられたニュートリノが引き金となり、地殻変動を起こし、さらには地球の極を入れ替えてしまうなどということは考えられない。実際に、既に日本国内で強度のニュートリノビームをつくり、スーパーカミオカンデに向けて放出し、ニュートリノ振動を見るという実験が行われており、解析が進められつつあり、次期実験も計画されている。その間に茨城県と岐阜県の間で地殻変動が起きたなどという話は全くない。こうした実験をことごとく無視して、物理学者役の人に冒頭のようなことを言わせるのは、子供の教育上非常によくないと思い、嫌な予感がした。

すると今度は、世界の危機に向けて、G8 の首脳が集まるというシーンが出てきた。残念ながらこれも時代が進んでしまって嘘くさくなってしまった。現在では、G7 とか、G8 とかの枠組みは終焉しており、今年９月からは、G20 の時代となっている。そもそも地球の危機を前もって知らせるのに、G8 などのような、限られた国の首脳を集めるということはあり得ず、もっとオープンに行われるか、もっと閉鎖的になされるかのどちらかだろう。ここでさらにこの映画の行く末が案じられてしまった。

サンタモニカや、ロサンゼルスダウンタウンなど、なじみぶかい町が崩壊していく CG は圧巻であり、これを映画館の大スクリーンで見れたのは非常によかった。ただ、この映画の見所はそれだけと言ってもいいというくらいで、脚本はそもそもの話の出だしがでたらめな上、主人公はこれでもかというくらいのピンチにことごとく助かり、最後はいかにもハリウッド映画らしいわざとらしいハッピーエンドになるという点で、お金がかかっている割には安っぽい映画に見えてしまった。まあ、最近はそういう安っぽさに突っ込みをいれるのも楽しみになってきているのではあるが。ただ、そういう突っ込みができず、信じてしまう純粋な心を持った子供には見せたくない映画である。

お台場にある日本科学未来館に行ってみた。前から興味があったのだが、今回の訪問の主目的は、「地球と宇宙の環境科学展～消えた生き物の謎と秘密～」という特別展で展示されている、復元されたネアンデルタール人である。

このネアンデルタール人は、オランダで普段は死体から肉付けをして生前の姿を取り戻す仕事をしている双子の兄弟が、復元したものである。昨年の秋にアメリカでこの記事を読んで以来、実物が見たいと興味を持っていたのだが、日本で見られるとは思わなかった。

普段は骨だけしか紹介されないネアンデルタール人だが、いざ肉付けされた写真をこうやってみて見ると、けっこうどこかであったことのあるような顔をして、親しみがわいてくる。化石と DNA 情報の両方から、復元を試みたということで、それなりに現実味はある。たとえば、白い肌と赤毛であることは、DNA 鑑定の結果からだそうだ。目の色をどうするか悩んで、兄弟は当初青にしたらしいが、青い目は人類において7000年前に発生したものらしいということで、急遽変更になったという。

今回の特別展の目玉であるはずなのだが、恐竜や他の絶滅した生物に比べると、大変地味なひっそりとした展示になっていた。個人的にはもうちょっと目立つようにあつらえてもよかったのではないかと思った。

ただ、やはり先カンブリア紀のアノマノカリスやティラノサウルスのほぼ実物大のロボットの展示は目立つし、子供たちもこれらを見て喜んでいる。特にティラノサウルスのロボットは迫力がある。そばで見ているとやはりロボットみたいなガクガクした動きにはなっているものの、顔が自分のところに近寄ってくると、それなりに怖い気分になった。

もちろん、ロボットのように動いていなくても、大きな化石が静かに展示されているだけでも迫力がある。

展示企画者が意図していたのかどうかはわからないが、モアとドードーが隣り合って展示されていたのには感動した。ドラえもんで「モアよドードーよ永遠に」を読んだことのある人なら、ピンとくるはずである。

マンガがらみで言うと、宇宙エレベーターや太陽光エネルギー発電の説明では、ガンダム00をつかって紹介されていた。

ナショナルジオグラフィックも絡んでいるので、各個人の祖先がどのような経路で現在地にたどり着いたかを教えてくれるジェノグラフィックプロジェクトに関しての展示もあった。このプロジェクトについての詳細はまた後日述べたいと思う。残念ながら、日本語での検査キットの配布が行われていないので、日本ではほとんど無名のプロジェクトだが、大変に面白いプロジェクトであるので、もっと広めてほしいと思う。著名人がテストした結果が展示されていたが、同じ日本人でもこれだけ違う結果が出るものかと、感心した。ある人のものは自分がやったときと同じような、中国の雲南地方出身を示すものだったし、別の人の結果は、彼女の祖先の多くがベーリング海を渡ってアメリカ大陸に進んでいったというものだった。

常設展示では、子供たちが理科に興味を持ってもらえるような展示や案内が主体となっているが、大人でも楽しめる内容になっている。夏休みということで、家族連れが多い。しんかい2000や、H2 ロケットの模型、スーパーカミオカンデの模型や高エネルギー加速器研究機構 (KEK) での B 粒子実験など、最新の国家規模での研究や、調査の最新状況、および最新技術の展示がなされている。

マーケティング的な見地からすれば、スーパーカミオカンデや、KEK での展示は、小柴氏や小林氏、益川氏のノーベル賞受賞につながった実験をもっと積極的にアピールした方が、集客効果が上がると思う。しかし一方で、彼らがノーベル賞を取ったのは他にも様々な研究成果や実験結果が積み重なった結果であり、特に何かの実験を際立たせて世間一般の人々にアピールするものでもなく、現状の展示の仕方で十分だという見方もとれる。

ただ、子供たちに理科に対する興味と関心を高め、大人たちにももっと科学技術に対する積極的かつ肯定的な見方をひきつけるべきだという考えに立てば、ニュースなどの報道で話題になっていることをきっかけとして、お父さん、お母さん、および子供たちをひきつける要素がもっとあってもいいのではと思った（そういう意味では、宇宙エレベーターと太陽光発電のところでガンダム00が使われているのはいいアイディアだと思う）。

帰りは、フジテレビ前の空き地にて、ススキとコスモスを見ながら、秋の気配を感じた。このあとでガンダムを見に行ったが、それはまた別のエントリーに欠くことにしよう。

さっき起きたと思ったらもう寝る時間になってしまった。朝いろいろとやることを考えてみても、全部こなせなくてがっかりしてあきらめて寝てしまうことが多い。そこで、時間の使い方が下手なのかと反省してみるが、そのときに気づくのが時間の経ち方の速さである。

子供の頃は一日というのは非常に長かった。一生懸命夢中になって遊んで日が暮れてご飯を食べてお風呂に入ってというプロセスの一つ一つが非常に長く感じられた。同じことが今では一瞬の出来事のように感じられてしまう。

大学時代に、OB の先輩から「人の時間の感じ方は、年齢に反比例するものだと考えるとよい。すなわち、1歳の人の1時間は 1/1 となるが、20歳の人の1時間は 1/20 であり、80歳の人の1時間は、1/80 と考えるのが妥当だ」ということを教わった。今思うと本当にそれが真実みを帯びて感じられる。

物理学的には人間が若かろうと、年をとっていようと、地球の自転に単に乗っかっているだけなら、時間の経ち方は全くかわらない。その人が移動しているのなら、光速度に近ければ近いほどその人の時間が遅くなることが特殊相対性理論から導かれるし、重力の影響を受けていれば、やはり時間の経ち方が変わってくることが一般相対性理論からわかる。でも、人が一歳であろうが80歳であろうが、今の技術で時間の経ち方をコントロールできる手段は無いに等しい。

起こっている事象を解析できないので、結局時間の感じ方は主観的なものになってしまう。ひょっとすると、人の成長につれて、脳も成長し、それが感覚としての時間の経ち方を変えてしまうのかもしれない。そう考えると、成長に準じた時間の経ち方の速さに気づくのは人間だけなのかそれともほかの動物も気づくのだろうかと疑問を抱いてしまう。

とやっているうちに、あっという間に20分が経過してしまった。ということで今日は寝ることにしよう。

いろいろな記事やブログで今回のノーベル物理学賞についての見解が出ているが、下記の NB Online の記事は、自分の感覚とあっている気がした。

日本にノーベル賞が来た理由
http://business.nikkeibp.co.jp/article/manage/20081009/173322/

ここでは伊東乾氏が、ニュートリノ振動をとらえた実験を指揮した戸塚洋二氏や、小林・益川両氏の恩師にあたる坂田昌一氏のことが触れられた上で、彼らがなくなった今、ノーベル財団が日本人にノーベル賞をあげざるを得なくなったようなことが書かれている。

実は自分も南部・小林・益川の三氏が受賞というニュースを知ったとき、戸塚氏のことを思い出した。大学院の研究室で、スーパーカミオカンデでの実験解析をしていた仲間が、彼の解析結果により、ニュートリノ振動が存在することを確認したと修士論文で書いたところ、担当教授から「こりゃ博士論文に相当する内容だなあ」と言われていた。その頃よく名前が挙がっていたのが戸塚先生である。

毎年この時期になると、「今年あたりは」と思っていたものがついにやってきた。

＜ノーベル物理学賞＞益川教授ら日本人３氏に授与
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20081007-00000087-mai-soci

小柴氏がノーベル賞をもらったとき以来、この三氏が受賞するのは時間の問題だと思っていたが、まさか同時に受賞とは思ってもみなかった。とくに南部氏はかなりの高齢なので、間に合ってよかったという気がする。素粒子物理を学べば、彼らの理論は当然のように学習するところであり、今ではそれだけ標準理論の基盤となっている理論になっている。三世代、６種類のクォークはすべて小林氏益川氏の予言通り1995年までに発見されており、それだけでも十分と思える確証ができていた。

ニューヨーク・タイムズの記事を見ると、別の解説が出ている。

2 Japanese, 1 American Share Nobel Physics Prize
http://www.nytimes.com/aponline/world/AP-EU-Sweden-Nobel-Physics-List.html?_r=1&partner=rssnyt&emc=rss&oref=slogin

こちらでは、日本人二人、アメリカ人一人となっているところが興味深い。この記事の中では、2001 年の高エネルギー研究所とスタンフォード大学での実験による、対称性の破れの実験について論じられているが、これは別な角度から各氏の理論を確証したといえる。

とても喜ばしいニュースである。