http://www.asyura2.com/09/nature4/msg/658.html
Tweet |
http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/wp-content/uploads/2011/09/PressReleaseJPlast20110923.pdf
名古屋大学発 プレスリリース
高エネルギーのミュー型ニュートリノの速さを世界最高精度で精密に測定
この度、名古屋大学大学院理学研究科・素粒子宇宙物理学専攻・F研究室が参加する日欧国際共同研究(通称OPERA実験)グループは、高エネルギーのミュー型ニュートリノの速さを、これまでに無い高精度で精密測定し、スイスジュネーブ郊外のCERN研究所より発射された高エネルギーのミュー型ニュートリノが、730kmはなれたイタリア中部のグランサッソー地下研究所のOPERA検出器に、光の速さで予想されるよりも60ナノ秒(1億分の6秒)早く到達しているという測定結果を得ました。これはCERNで作られた高エネルギーのミュー型ニュートリノの速さが、光速より約0.0025%だけ速い事を示すものです。
本研究成果は、平成23年9月23日(金)、CERN研究所において現地時刻16:00からのセミナーにて発表されます。
http://press.web.cern.ch/press/
また引き続いて日本においても下記の予定で本件についてのセミナーを行う予定です。
OPERA実験フォーマルセミナー
日時:平成23年9月26日(月) 午前10時30分〜
場所:名古屋大学理学部B館B5講義室(5階)
講演者: 小松雅宏(名古屋大学 教養教育院 准教授)
報道の解禁日について: Embargo解禁日は、日本時間で平成23年9月23日 15:30です。これは関係する研究機関(CERN(欧州原子核研究機構)、INFN(イタリア国立核物理学研究所)ほか)で事前に合意された国際的合意事項で、同時刻にCERNからもプレスリリースがおこなわれます。
高エネルギーのミュー型ニュートリノの速さを世界最高精度で精密に測定
【背景】
OPERA実験はニュートリノ振動現象に決定的な証拠を与えるべく名古屋大学の提案で計画され実施されている国際共同研究です。日本からは名古屋大学をはじめ愛知教育大学・宇都宮大学・神戸大学・東邦大学が参画しています。OPERA実験はミュー型ニュートリノがタウ型ニュートリノに変化(振動)するという現象を他の実験とは異なるアピアランスと呼ばれる手法で研究することを目的としており、2006年からニュートリノの照射解析を行っています。2010年には振動で現れたタウ型ニュートリノ反応の第一例目を観測し、発見が困難なタウ型ニュートリノのシグナルを捉える類稀な性能を証明しました。
この度公表する結果はニュートリノ振動現象研究の副産物として得られたもので、OPERA実験から得られたニュートリノの性質に関する重要な知見の一つです。
【研究の内容】
ニュートリノの速さを測定するためには、その飛行する距離の精密な測定と、ニュートリノの飛行時間の正確な測定が不可欠です。このためにOPERA実験ではCERNの度量衡学の専門家及び欧州の精密測量の専門家等と協力して、検出器までの距離とニュートリノ飛行時間の精密測定を行いました。距離に関しては、GPSと光学測量の組み合わせで、ニュートリノの発生源とOPERA検出器との距離730kmを20cmの不定性で決定しました。また原子時計をそなえた高精度GPS装置で、CERN研究所にある時計とグランサッソー研究所にある時計を1ナノ秒の精度で同期させ、並行してニュートリノを生成するCERNのビームライン及びニュートリノを検出するグランサッソーのOPERA検出器の全ての装置の時間応答性も極めて高精度に測定し、結果としてニュートリノの飛行時間を、10ナノ秒(1億分の1秒)以下の不定性で決定しました。
これまでに3年分のデータ(約15000ニュートリノ反応)を用いて解析を行い、CERNのSPS加速器からのニュートリノが、光速で予想される時間よりも60.7±6.9(統計誤差)±7.4(系統誤差)ナノ秒早くOPERA検出器に到達しているという結果を得ました。これはニュートリノが光よりも割合にして(2.48±0.28(統計誤差)±0.30(系統誤差))×10−5だけ速い事を示すものです。
【成果の意義】
実験グループでは、この結果が科学全般に与える潜在的な衝撃の大きさから、拙速な結論や物理的解釈をするべきものでは無いと考えています。今回の結果の公表は、素粒子物理学界ならびに関係分野にさらなる精査を求める為のものです。
【論文】
著者: OPERA実験グループ
Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam.
論文アーカイブ番号:http://arxiv.org/abs/1109.4897
【用語説明】
ニュートリノ: 素粒子の一種族であり、これまでに電子型、ミュー型、タウ型の3種類の存在が確認されています。特にタウ型のニュートリノは名古屋大学の丹羽公雄 名誉教授を中心とする我々のグループが発見しました。
ニュートリノ振動現象:上記の3種類のニュートリノが互いに変化する現象。理論的には名古屋大学の牧、中川、坂田(いずれも故人)の3氏が1962年に提唱したものです。実験的には、東京大学宇宙線研究所の神岡実験グループを中心に、太陽からのニュートリノ、原子炉や大気中で発生したニュートリノの減少からその存在の示唆を行いました。現在は、振動して現れた別種のニュートリノを検出し、直接的な振動の検出を行うべく、我々OPERA実験(タウ型ニュートリノ)をはじめT2K実験(電子型ニュートリノ)など、日本の研究グループが世界の先陣を切って実験を行っています。
http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/2011/experiment/opera/
http://operaweb.lngs.infn.it/?lang=en
OPERA experiment reports anomaly in flight time of neutrinos from CERN to Gran Sasso
Geneva, 23 September 2011. The OPERA1 experiment, which observes a neutrino beam from CERN2 730 km away at Italy’s INFN Gran Sasso Laboratory, will present new results in a seminar at CERN this afternoon at 16:00 CEST. The seminar will be webcast at http://webcast.cern.ch. Journalists wishing to ask questions may do so via twitter using the hash tag #nuquestions, or via the usual CERN press office channels.
The OPERA result is based on the observation of over 15000 neutrino events measured at Gran Sasso, and appears to indicate that the neutrinos travel at a velocity 20 parts per million above the speed of light, nature’s cosmic speed limit. 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. The collaboration’s result is available on the preprint server arxiv.org: http://arxiv.org/abs/1109.4897.
The OPERA measurement is at odds with well-established laws of nature, though science frequently progresses by overthrowing the established paradigms. For this reason, many searches have been made for deviations from Einstein’s theory of relativity, so far not finding any such evidence. The strong constraints arising from these observations makes an interpretation of the OPERA measurement in terms of modification of Einstein’s theory unlikely, and give further strong reason to seek new independent measurements.
“This result comes as a complete surprise,” said OPERA spokesperson, Antonio Ereditato of the University of Bern. “After many months of studies and cross checks we have not found any instrumental effect that could explain the result of the measurement. While OPERA researchers will continue their studies, we are also looking forward to independent measurements to fully assess the nature of this observation.”
“When an experiment finds an apparently unbelievable result and can find no artefact of the measurement to account for it, it’s normal procedure to invite broader scrutiny, and this is exactly what the OPERA collaboration is doing, it’s good scientific practice,” said CERN Research Director Sergio Bertolucci. “If this measurement is confirmed, it might change our view of physics, but we need to be sure that there are no other, more mundane, explanations. That will require independent measurements.”
In order to perform this study, the OPERA Collaboration teamed up with experts in metrology from CERN and other institutions to perform a series of high precision measurements of the distance between the source and the detector, and of the neutrinos’ time of flight. The distance between the origin of the neutrino beam and OPERA was measured with an uncertainty of 20 cm over the 730 km travel path. The neutrinos’ time of flight was determined with an accuracy of less than 10 nanoseconds by using sophisticated instruments including advanced GPS systems and atomic clocks. The time response of all elements of the CNGS beam line and of the OPERA detector has also been measured with great precision.
"We have established synchronization between CERN and Gran Sasso that gives us nanosecond accuracy, and we’ve measured the distance between the two sites to 20 centimetres,” said Dario Autiero, the CNRS researcher who will give this afternoon’s seminar. “Although our measurements have low systematic uncertainty and high statistical accuracy, and we place great confidence in our results, we’re looking forward to comparing them with those from other experiments."
“The potential impact on science is too large to draw immediate conclusions or attempt physics interpretations. My first reaction is that the neutrino is still surprising us with its mysteries.” said Ereditato. “Today’s seminar is intended to invite scrutiny from the broader particle physics community.”
The OPERA experiment was inaugurated in 2006, with the main goal of studying the rare transformation (oscillation) of muon neutrinos into tau neutrinos. One first such event was observed in 2010, proving the unique ability of the experiment in the detection of the elusive signal of tau neutrinos.
Further information:
OPERA website
Quantum diaries blog post: Elementary, my dear neutrino...
Photos from the OPERA collaboration:
http://www.infn.it/comunicazione/scambio/
http://ccwebcast.in2p3.fr/cnrs/videos/webcnrs/presse/neutrino/photos.zip
Contact:
CERN Press Office, press.office@cern.ch
+41 22 767 34 32
+41 22 767 21 41
Follow CERN at:
www.cern.ch
http://twitter.com/cern/
http://www.youtube.com/user/CERNTV
http://www.quantumdiaries.org/
1. OPERA has been designed and is being conducted by a team of researchers from Belgium, Croatia, France, Germany, Israel, Italy, Japan, Korea, Russia, Switzerland and Turkey. The experiment constitutes a complex scientific enterprise that has been realised thanks to the skill of a large number of scientists, engineers, technicians and students, and with the strong commitment of the various actors of the project. In particular we mention the LNGS/INFN and CERN laboratories, and the major financial support of Italy and Japan with substantial contributions from Belgium, France, Germany and Switzerland. The OPERA Collaboration presently includes about 160 researchers from 30 institutions and 11 countries:
IIHE-ULB Brussels, Belgium; IRB Zagreb, Croatia; LAPP Annecy, France; IPNL Lyon, France; IPHC Strasbourg, France; Hamburg, Germany; Technion Haifa, Israel; Bari, Italy; Bologna, Italy; LNF, Italy, L’Aquila, Italy; LNGS, Italy; Naples, Italy; Padova, Italy; Rome, Italy; Salerno, Italy; Aichi, Japan; Toho, Japan; Kobe, Japan; Nagoya, Japan; Utsunomiya, Japan; GNU Jinju, Korea; INR RAS Moscow, Russia; LPI RAS Moscow, Russia; ITEP Moscow, Russia; SINP MSU Moscow, Russia; JINR Dubna, Russia; Bern, Switzerland; ETH Zurich, Switzerland; METU Ankara, Turkey.
2. CERN, the European Organization for Nuclear Research, is the world's leading laboratory for particle physics. It has its headquarters in Geneva. At present, its Member States are Austria, Belgium, Bulgaria, the Czech Republic, Denmark, Finland, France, Germany, Greece, Hungary, Italy, the Netherlands, Norway, Poland, Portugal, Slovakia, Spain, Sweden, Switzerland and the United Kingdom. Romania is a candidate for accession. India, Israel, Japan, the Russian Federation, the United States of America, Turkey, the European Commission and UNESCO have Observer status.
この記事を読んだ人はこんな記事も読んでいます(表示まで20秒程度時間がかかります。)
▲このページのTOPへ ★阿修羅♪ > 環境・エネルギー・天文板4掲示板
スパムメールの中から見つけ出すためにメールのタイトルには必ず「阿修羅さんへ」と記述してください。
すべてのページの引用、転載、リンクを許可します。確認メールは不要です。引用元リンクを表示してください。