研 究 会・学 会 スケジュール
Goldschmidt 2016（日）～ 7月１日（金）
開 催 日 ： 2 016年 6月26日
開 催 場 所 ： パシフィコ横浜
主催 ： ゴールドシュミット会議 2016組織委員会
問い合わせ ： 山本鋼志 環境学研究科 教授
yamamoto@eps.nagoya-u.ac.jp ／ 052−789−2522
http: //goldschmidt.info/2016/

賞で話題となったニュートリノ振動に関するものである。
身近な事柄からの類推が困難な素粒子現象をデフォル
メせずに解説しているので、物理の解説は少々難しく感じ
るが、世界の競争の中でどのようにニュートリノ振動が2 016年線虫神経生物学国際集会・
名古屋大学神経回路国際シンポジウム合同集会

発見されたのか、日本や名古屋大学の研究グループが世界中のニュートリノ研究にどう貢献してきたのかが、
よくCeNeuro2016 & Nagoya BNC Symposium（水）～ 30日（土）
開 催 日 ： 2 016 年 7月27日
開 催 場 所 ： 名古屋大学豊田講堂
主
催 ： CeNeuro2016 & NISNC Joint Meeting組織委員会
問い合わせ ： 森 郁恵 理学研究科 教授
ceneuro2016@bio.nagoya-u.ac.jp／ 052−747−6346

わかる特集記事になっている。熾烈な「国際競争」のInfinite Analysis 16 サマースクール「可積分階層とその先」

による「国際競争」と「国際協力」がこうした偉大な成果“Integrable Hierarchies and Beyond”の礎になっている。その中で、名古屋大学が重要な役割（月）～ 9月１日（木)
開 催 日 ： 2016年 8月29日
開 催 場 所 ： 名古屋大学多元数理科学棟 509号室
主催 ： IA16SS 実行委員会
問い合わせ ： 中西知樹 多元数理科学研究科 教授
nakanisi@math.nagoya-u.ac.jp ／ 052−789−5575を果たしてきたことを誇らしく感じる。私たちの研究グルー

中でノーベル物理学賞を受賞した 2人の先生の研究成果が秀でていることはいうまでもないが、世界中の研究者

プも大規模な国際共同研究を進めている。世界中の優秀な研究者との「国際競争」に苦しみ、「国際協力」をhttps://sites.google.com/site/ia16summer/

分子磁性プレ・コンファレンス 2016
「分子伝導体および磁性体のニュー・リサーチ・クロスロード」

Pre-ICMM2016 in Nagoya,“New Research Crossroads in Molecular Conductors and Magnets”（金）（土）
開 催 日 ： 2 016年 9月2日
・3日
開 催 場 所 ： 名古屋大学物質科学国際研究センター
主催 ： 分子磁性名古屋プレ・コンファレンス2016組織委員会
問い合わせ ： 阿波賀邦夫 理学研究科 教授
pre-icmm2016@sci.nagoya-u.ac.jp／ 052−789−5869
http://advmat.chem.nagoya-u.ac.jp/preicmm2016/index.html

関数型プログラミング国際会議

International Conference on Functional Programming（ICFP 2016）（日）～ 24日（土）
開 催 日 ： 2 016年 9月18日
開 催 場 所 ： 奈良春日野国際フォーラム主
催 ： ACM SIGPLAN
問い合わせ ： ガリグ・ジャック 多元数理科学研究科 准教授
garrigue@math.nagoya-u.ac.jp／ 052−789−4661

楽しみながら、偉大なる発見の当事者になろうと日々研究に励んでいる。
（戸本誠）

表紙説明
スーパーカミオカンデ検出器（円筒）に降り注ぐニュートリノ（直線）と、捕らえられたチェ
レンコフリングのイメージ図。直線の色の変化は、ニュートリノの種類が飛行とともに変化していくさまを表し、ニュートリノ振動の存在をイメージしている。

http://conf.researchr.org/home/icfp-2016

No .30「星間水素」国際ワークショップⅡ

誠（物理学科）加藤祐樹（物理学科）
萩原伸也（化学科）
杉山 伸（生命理学科）

理学研究科

未来材料・システム研究所
素粒子宇宙起源研究機構

化学科

物質理学専攻物質科学国際研究センター

生命理学科

生命理学専攻附属臨海実験所

編集発行

本誌の原稿執筆や取材などにご協力いただける方を求めています。
広報委員会までご連絡ください。
なお、
ご投稿などの採否については当委員会にお任せください。

遺伝子実験施設

次号は2016年 10月頃発行の予定です。

生物機能開発利用研究センター

地球環境科学専攻

宇宙地球環境研究所
附属地震火山研究センター

事務部

博物館

技術部

減災連携研究センター

名古屋大学理学部・大学院理学研究科広報委員会〒464 -8602 名古屋市千種区不老町
ご意見、ご感想をお待ちしています。

附属構造生物学研究センター

環境学研究科

誠司（地球惑星科学科）

齋藤勝行（事務長）

附属タウ・レプトン物理研究センター

素粒子宇宙物理学専攻

理

多元数理科学専攻

林

附属南半球宇宙観測研究センター

制作
編集協力
デザイン

株式会社電通株式会社コミニケ
株式会社ティ・エム・シー

・本誌記事、写真等の無断複写、転載を禁じます。

ISSN 1884 _ 8486

』 号 によせ て
philosophia

多元数理科学研究科

瀧口金吾（生命理学科）

関連施設等

30

_牧・中 川・坂 田 のニュート リノ 振 動 理 論 ◇ 棚 橋 誠 治_
ニュート リノ 振 動 発 見 の 光 跡 を た ど る ◇ 伊 藤 好 孝

戸本_時 を 語 る も の〈 能 代 清 博 士 〉◇ 松 本 幾 久二
_理 のエッセ イ ◇ 小 田 洋一

福井康雄（物理学科）※委員長_理 の 先 端 をいく ◇ 吉 田 英一 ／森 島 邦 博_理 学 研 究 科・発 ◇ 名 古 屋メダルセ ミ ナー

30

粟田英資（数理学科）

理学部・理学研究科・多元数理科学研究科・環境学研究科（地球環境科学専攻）

地球惑星科学科_ 号 記 念 企 画『_理 学 部 交 差 点

阿波賀邦夫（副研究科長）

組織図

物理学科

22 18 16 12 03 02 08 04

杉山 直（副研究科長・評議員）「星間水素の精密定量による新たな星間物質像の構築」
立原研悟 理学研究科 准教授
k.tachihara@a.phys.nagoya-u.ac.jp／ 052−789−2837

数理学科

松本邦弘（研究科長）

謎 の 素 粒 子ニュート リノ

広報委員

spring _ summer 2016
2 0 16 年 5 月2 0日発 行

特集

International workshop on the interstellar hydrogen II（月）〜 28日（水）
開 催 日 ： 2 016年 9月26日
開 催 場 所 ： 名古屋市
主
催 ： 名古屋大学大学院理学研究科附属南半球宇宙観測センター
問い合わせ ：日本学術振興会科学研究費特別推進研究

大学院研究科（専攻名）

30節目となる30号の特集は、2015年のノーベル物理学

ゴールドシュミット会議 2016

理学部（学科名）

名古屋大学理学部･大学院理学研究科広報誌［理フィロソフィア］
spring _ summer 2016

編 集だより時を語るもの◎理のエッセイ

わが師・塚原仲晃
小田洋一

能代清博士 ＿
函 数 論 の 可 能 性を広 げる名古屋大学名誉教授

函数を実数の世界だけではなく、複素数の世界まで広げて考えると、とても興味深いことがおこります。たとえば、「ほぼ一般の函数は、その函数の値が決まらないような特異な点のまわりで、はげしく振動しており、たかだか 2つの例
外的な値を除いたすべての値を無限回とる」という、ピカー
ルが発見した重要な定理は大きな刺激となり、函数論に多くの発展をもたらしました。能代先生はそれを拡張したもっと一般の状況での函数の値の分布を考え、国際的に活躍され、多くの業績を残されました。

の し ろ

能代

清（1906 _ 1976）

きよし

元名古屋大学理学部教授
第 9回中日文化賞受賞（1956）

先の戦争の末期、名古屋大学でも多くの研究室が学問を続け、まもるために疎開を余儀なくされました。能代研究

Illustration: Mari Kaneko

室も信州松本に疎開して大変な苦労をなさいました。このことは名古屋大学平和憲章の反戦思想に通じていると思

今から30年前、我々は一人の神経科学者を突然失った。塚原仲晃（なかいます。多くの弟子を育てられましたが、学生などからは、あきら）である。塚原は東大医学部を卒業し 36歳の若さで大阪大学基礎「能代先生といえば、函数論、奥さん、お酒、釣」と親しみを工学部の教授になって間もなく、脳が損傷するとそれを補償する新しいシナ

こめていわれ、また、九ちゃんの「上を向いて歩こう」が好き

プスが形成される「シナプス新生」を見出し、世界の注目を集めた。神経細胞

な気さくないい先生でした。

に新しくできたシナプスを見出す手法が優れていた。当時はシナプスを同定（松本幾久二しようとすれば、数千枚の超薄切片（厚さ50ナノメーター）を作成し再構成し名古屋大学名誉教授）

なくてはならなかった。塚原は神経細胞の電気的なケーブル特性に着目して、中日文化賞受賞時の能代清博士（写真提供：中日新聞社）

シナプス電位のかたちからそれを生み出すシナプスの位置を推定した。もと
もと数学科を志望した塚原ならではの手法である。私が受けた講義では、そのケーブル方程式やホジキン・ハックスレイ方程式を資料なしで黒板に書きながら解いて見せた。
「シナプス新生」は、その後、学習でも起こることが示
され、記憶を形成するメカニズムとして確立した。
日本の生理学が哺乳動物一辺倒の医学志向であった中で、塚原は鳥の歌
学習や刷り込み、サケの母川回帰、アメフラシやウミウシの学習など、行動学なども含めた広い視野をもっていた。穏やかである一方、データやその解釈では妥協を許さず、「叱られなくなったら終わり」と厳しく指導されたのが私である。
研究の絶頂期、1985年 8月12日日航機墜落事故で突然亡くなった。51歳であった。身近に接していたときは、先生の研究手法や論理の組み立てはごく普◇写真の説明通のことのように思っていた。
しかし、数学、システム学、生理学、分子生物学、

写真は、1947年数学会での発表のための手

行動学、生態学など幅広い研究に精通し、それを自分の研究に取り込んだ書きのノート。本文であげた、ほぼ一般の函数とは、（多項式）分の（多項式）を少し拡張した有理型函数というもので、ピカールの定理は、孤立した特異点の近くでの函数の値の分布に関する性質である。集積値集合論は、もっと一般の状況での値の分布を考えるというもの

研究者が国際的にも極めてまれであったことを、私自身が定年退職する今になって痛感している。死後しばらくして書き残された原稿が見つかり、『脳の可塑性と記憶』（岩波現代文庫）にまとめられた。豊富な知識とみずみずしい
発想で綴られた文章は新鮮で魅力的である。若い方々にご一読をお勧めする。

で、能代博士は、領域の境界上に特異点がちらばっている状態での値の分布の考察などを行っている。それらは博士の主著、
『近代函
数論 』
（岩波書店、1954）や Cluster sets,
Springer 1960 などでも解説されている。

02 時 を 語 るもの

Yoichi Oda

1951年生まれ。大阪大学基礎工学部生物工学科、パリのパスツール研究所
招聘研究員、大阪大学大学院生命機能研究科助教授を経て、2005年より名古屋大学大学院理学研究科教授。専門は神経生理学。2016年 3月、定年退職。

No.30 spring _ summer 2016 03

特集

謎の素粒子ニュートリノ

半世紀前に牧 二 郎 氏、中川昌美氏、坂田昌一氏によって提 唱された「ニュートリノ振 動 」の発 見と、それによりニュートリノが質 量をもつことを発 見した業 績により、

図 1 わずかに歪んだお椀の内面

梶田隆章 氏とアーサー・B・マクドナルド氏の 2 人が 2 0 1 5 年のノーベル物 理 学 賞を受 賞した。
ニュートリノ振 動の提 唱から発見までのエピソードを振り返りながら、この発見のもつ科 学 的な意義と今後の新しい挑戦について解 説 する。

牧・中川・坂田のニュートリノ振 動 理 論
棚 橋 誠 治 素粒子宇宙物理学専攻教授

このお椀の内面の高さを着色した等高線として描いた地形図も付けてある。お椀の底からν1方向に射出した質点は、一直線上に単振動（振動数ω 1）する。ν2方向に射出した質点も一直線上に単振動するが、その振動数ω2はわずかにω1よりも大きい。

ν2

ν1

前述のように、実際にはニュートリノのフなっている。そのため、この方向に質点を射出に射出することでフレーバー混合を表すのでレーバーの区別は 3つあるが、ここでは説明でするとわずかに高い振動数ω（ω22 >ω 1 ）ある。この記事の冒頭で触れたように、このを簡単化するために、
フレーバーの区別が2つ一直線上の単振動が起きる。
このお椀の歪み

ような重ね合わせの自由度は、1962年に牧・（電子フレーバーとμフレーバー）の場合のが要件（1）のν1とν2 の質量差に対応する。

中川・坂田によりはじめて導入された。そこで、ニュートリノ振動を考える。ニュートリノにフこのアナロジーでは、要点（2 ）「フレーバー（ MNS）
角度θMNSをMaki-Nakagawa-Sakata

レーバー振動が起きるための要件は、2種類

混合」はどのように表されるのだろうか。お椀混合角とよぶことにしよう（タウ粒子フレーバー（ 1）「ν1とν2のニュートリノν1とν2 が存在し、の等高線を描いた図 2を見てほしい。要件（2）まで含めて 3フレーバーの混合を考える場合に質量差があること」と（2）「ニュートリノがフ「フレーバー混合」は、
図 2 においてはベクトルには、図 3の式で示すように3種類の混合角

レーバー混合を起こしていること」の 2点であトルνμ）が、ベクトルν1とベクトルν2 のν（ベクeθ23 、θ13、とCP 対称性の破れを表す位
θ12、る。要件（2 ）のフレーバー混合とは、
ニュートリ

合成で表現される。質点をν1 方向やν2 方向

相パラメータδで記述される3行 3列の行列が

ν2 が、電子フレーバーをもつニュートリノ
ノν1 、

ではなく、
ν1 から角度θMNSだけ傾いたνe 方向必要になる。
この行列はMNS行列とよばれる）。

νeとμフレーバーをもつニュートリノνμの量子
力学的な重ね合わせであることを意味する。
量子力学での状態は位相をもって振動しており、その振動数は状態のエネルギーによって決まる。同じ運動量 pをもつ状態であれば、→Masaharu Tanabashi

νμ ν2
θ MNS

アインシュタインの関係 E ＝p c +m c によって、2

1964 年生まれ。1992 年名古屋大学大学院理学研究科博士課程修了。博士（理学）取得。高エネルギー物理学研究所日本学術振興会特別研究員、客員研究員、助手、東北大学大学院理学研究科助教授を経て、2007 年より現職。専門は素粒子理論。
とくに素粒子現象に興味をもち、標準模型を超える物理の可能性について理論研究を行う。

νμ ν2

→2 2

2 4

質量m が違えばエネルギー
（振動数）
も異なる。

νe
ν1

θ MNS

νe
ν1

したがって、ニュートリノν1 の状態の量子力学的振動数ω1とニュートリノν2 の状態の振動数
ω 2とは異なることを覚えておいてほしい。

時間とともに変化する「フレーバー」（香り）タウ粒子τ ）に対応する３つのミュー粒子μ 、

これに対し、ニュートリノは時間とともにフ

本稿では、ニュートリノ質量と混合（牧・中区別の「フレーバー」
（香り）
をもつ。
もちろん、

レーバー振動現象を起こしていることが実験

川・坂田混合）がどのようにフレーバー振動

素粒子であるニュートリノが五感としての意によって明らかになった。つまり、時刻 t = 0

ニュートリノのフレーバー振動を起こすのを引き起こすかについて解説し、その背景

味の「香り」をもっているわけではない。単に、でνe だったニュートリノのフレーバーを後の

に、
どうして
（1）
と
（2）
の要件が必要なのか、にあるにも関わらず未解明である素粒子世

陽電子（電子の反粒子）とともに生成される

時刻 t > 0で測定すると、νμに変化する確ここでは、量 子 力学の状 態の振 動を、より代の謎とクォーク・レプトン対応の謎についニュートリノを電子フレーバーのニュートリノ

率がゼロではないこと、さらには、その確率イメージしやすい古典的な単振動に置き換とよび、反ミュー粒子（μ ）とともに生成さ（νe ）が周期的に変化、つまり振動していることがえて説明することを試みたい。

ニュートリノは中性微子ともよばれ、名前のれるニュートリノをμフレーバーのニュートリノ

明らかになったのである。

とおり、電荷をもたないきわめて軽い粒子でと呼ぶのである。νe が原子核に衝突す
（νμ ）

−

−

+

て、
意義を説明したい。

−

身近な物理法則を使った類推

図 1 に示されるパラボラアンテナ型のお椀の内面でなめらかに運動する質点を考えてニュートリノ振動の要件ある。電気的に中性であるだけでなく原子

ると電子に変身し、νμからはミュー粒子（μ ）核との強い相互作用も感じないので、いったができる。もし、ニュートリノのフレーバーが一

ニュートリノのフレーバーが周期的に変射出した質点は、お椀を上りきった後にもとんニュートリノが生成されるとまわりの物質に連の素粒子反応の途中で変化することがな化する現象は、量子力学的な干渉効果によ

来た道を引き返す単振動（振動数ω 1 ）を起

ほとんど遮られることなく透過していく。

νμはいつでもければ、
νeはいつでもνeとして、るものであり、その説明には量子力学の言こす。
このお椀はわずかに歪んでおり、
ν1 方向

νμとして観測されることになる。

葉が必須である。

と直 交するν2 方向は、斜 面の傾きが急に−

ニュートリノは 3つの荷電レプトン（電子 e 、

04 特 集 ＿ 謎 の 素 粒 子ニュートリノ

図 2 お椀の内面での質点の運動（左側図）。お椀の歪みによって、この質点には一直線上の運動から
図 1のお椀の底から斜め方向（νe ）方向に質点を射出する
カーブさせようとする力が働き、その軌道はリサジュー図形（右側図）を描く。質点の射出方向νe が、ベクトルν1とベクトルν2の合成で表されることが、
ニュートリノのフレーバー混合を表している。

みよう。
このお椀の底の点から、
図のν1 方向に

図 3 3フレーバーのMNS行列
θ13と粒子反粒
3フレーバーのニュートリノ混合を表すMNS行列のうち、ニュートリノ振動に関連する部分。3つの混合角θ12、θ23、子非対称性（CP対称性の破れ）を引き起こすパラメータであるδで書かれるこの行列を用いて、
νe 、
νμ、
ντの各状態が ν1 、
ν2 、
ν3の量子力学的な重ね合わせであることが記述される。

No.30 spring _ summer 2016 05

特集_ 謎の素粒子ニュートリノ

素粒子の世代構造は、我々に元素の周期律を思い起こさせる。周期律の背後に豊富な原子物理学の世界が広がっていた
ように、素粒子の世代構造には、超弦理論のような深い物理が関係しているのかもしれない。クォーク・レプトン対応の起源として、
現在もっとも有望視されているのは、クォークとレプトンを統一する大統一模型である。こ

図 5 ニュートリノフレーバーの確率変化
図 4 質点位置の νμ 成分（t）
依存性ニュー
図 2のように質点を斜め方向に射出した場合の質点位置のνμ成分の時間
トリノがμフレーバーに変化する確率P（νe →νμ）
はこのグラフの包絡線の二乗で表される。

νeとして生成されたエネルギー Eのニュートリノが、距離 Lだけ飛行したのちにνμとして測定される確率はこの式によって与えられる。エネルギー E と距離 Lを変えて実験する
ことで、混合角θMNSとニュートリノ質量の二乗差Δm2が求められることがわかる。

の模型が正しければ、陽子が陽電子（あるいはμ+）などに崩壊する現象が予言される。
カミオカンデ実験などでの重要な探索テー
マであるがまだ実験的に発見されていない。

では、時刻 t = 0 で純粋に電子フレーバーを飛行距離）LやニュートリノのエネルギーE にe（電子）、ν2 、μ 、ν3、
τ は「レプトン」と総陽子崩壊のさらなる探索、クォーク質量やもっていたニュートリノが、その後どのように時応じて確率が変化することがわかる。逆にい称され、こちらはカラーをもたず白色である

その混合行列（小林・益川（ KM）行列）、間発展するかを考えよう。
お椀の歪みによって、

うと、距離 L や エネルギー E を変えて実験すため強い相互作用を感じない。

ニュートリノ質量とその混合行列（ MNS 行

この質点には単一直線上の運動からカーブ

ることによって、混合角θMNSや質量の二乗差させる力が働く。図 2 左側の青線のように射Δm が求められることがわかる。
2

出された質点は、
その後、
図 2右側に示される

−

−

−

この素粒子の表を見て、だれもが気づくのは列）の今後の測定によって、クォーク・レプト

A：コピーのように同じカラーや電荷をもつ素

ン対応の起源の理解に、重要なヒントが得

粒子が複数（3コピー）存在していること。つまられることが期待されている。

図 7 当時の名古屋大学素粒子論研究室
牧・中川・大貫・坂田らが、
坂田模型粒子p、n、Λ
（ 現在のu、d、sクォークに対応）のSU（3）対称性と、レプトンとの対応を議論している様子。

1962年のニュートリノ振動の予言

リサジュー図形とよばれる複雑な軌道をたど

素粒子の世代構造とり、素粒子に3世代の世代構造があること。

クォーク・レプトン対応はまた、この宇宙のる。リサジュー図形の運動の方向にはνμ 方

クォーク・レプトン対応

B ： 各世代にクォークとレプトンが 1 対 1 対

成り立ちの理解にも重要な示唆を与える。

1962 年の牧・中川・坂田によるニュートリノ

導入、（4）偏見（ニュートリノが質量をもたな称性）、（ 3 ）外部のアイデア（粒子混合）の向の成分も存在するため、ニュートリノがμフ

なぜニュートリノ質量や混合の有無がそ応をしていること。つまり、1つのレプトンに対し、我々の身のまわりは物 質ばかりなのに、宇振動に関する論文は、1955 年の「坂田模いとの思い込み）の排除、（ 5 ）実験計画へ

レーバーに変化する確率が生じるのである。

れほど重要であるのか、訝しくお感じになる

カラー
（赤緑青）
を持つクォークが対応して必

宙に反物質がほとんど存在していないのは型」をベースとして書かれた論文である。坂

の展望（レーダーマンらの実験など実験研

時刻 t において質点がνμ 方向のどの位方も多いのではないかと思う。実は、ニュート

ず存在していること。

いったいどうしてなのだろうか。この問 題

田模型は、その後、クォーク模型に置き換え

究の動向への関心）の 5点が重要だったの置にいるかを図 4に示す。ニュートリノ状態

リノの質量や混合の有無は、素粒子の大統の 2つの性質であろう。ニュートリノ混合のよ（宇宙の物質・反物質非対称問題とよぶ）

られることになるが、有用な数学構造であるではないだろうか。牧・中川・坂田のニュートリのフレーバーを測定すると、フレーバーであ一理論や現在の宇宙の成り立ちに深く関係うな素粒子の世代間混合が起きるためには、での宇宙の物質密度・反物質密度は、そSU（ 3 ）対称性の発見によって、当時の日本

ノフレーバー混合理論は、ニュートリノの質

る確率が周期的に変化することがわかる。

している可能性が高いのである。

A の性質（素粒子の世代構造）が本質的

れぞれ、クォーク数密度・反クォーク数密度の素粒子論グループは、
素粒子の世代構造

量差が極めて微小だったため、残念ながら現在の素粒子標準理論に含まれるすべである。また、レプトン（ニュートリノ）の牧・と読み替えることができる。一方、素粒子標やクォーク・レプトン対応の性質に世界中の1962年のレーダーマンらの実験では検証さての物質粒子（フェルミオン）のリストを図 6

中川・坂田混合に対応して、クォークにも有名

準理論での宇宙初期の高温環境下では、

誰よりも早く着目していたといえる（図 7）。

れなかったが、30年以上のときを経て、ようや

ニュートリノがμフレーバーに変化する確に示す。ここで、u、d、c、s、t、bは「クォーク」

な小林・益川混合（ 200 8 年ノーベル物理学

前述のクォーク・レプトン対応の帰結として、

1 9 6 0 年には、坂 田 模 型 粒 子（ 現 在 のく実験的に証明されたことになる。我々が今率 P（νe →νμ）はこのグラフの包絡線の二乗と総 称される素 粒 子で、強い相 互 作 用の賞）があり、素粒子の世代間混合は、B のクォークの数とレプトンの数を同時に変化さクォークに相当）の混合理論がゲルマンとレ後研究を進めるうえで学ぶべきことは多い。

で表される。このようなフレーバー振動がおき

「カラー」
（色）
とよばれる量子数と、電磁相性質（クォーク・レプトン対応）にも示唆を与せるスファレロン過 程とよばれる過 程が頻

ヴィによって提案されていた。また、1962年

この解説では、量子力学的な現象である

る本質は、わずかに振動数の異なる2つの互作用の電荷の量子数をもつ。一方、ν1 、えている。

繁に起きていたことが理論的に解明されてにはニュートリノに電子フレーバーとμフレー

ニュートリノ振 動を、古 典 力 学でのアナロいる。つまり、
もともとクォーク側の非対称がバーの区別があることを示すことを意図した

ジーを用いて説明した。また、ニュートリノ質

小さくても、ニュートリノ・反ニュートリノの非レーダーマンらの実験（1988年にノーベル物

量と混合の精密測定が素粒子物理の未解

対称が十分にあれば、宇宙の物質・反物

理 学 賞を受 賞 ）が実 施されている状 況で決の謎の解明に資することを論じた。紙面

質非対称問題を説明できるのである。宇宙あった。このような状況のもと、牧・中川・坂田の制約もあり、
どのくらい正確にこれらをお伝の物質・反物質非対称の起源は、ニュート

は、
ゲルマン・レヴィの混合理論をニュートリノ

えできたか心もとないが、今回のノーベル物

リノの性質に密接不可分に結びついているに適用し、その振動がレーダーマンらの実験理学賞を契機に、多くのかたに量子力学やものと考えざるをえない。このような理論構で検証される可能性を指摘したのである。

素粒子物理学の未解決問題に興味をもっ築の観点からも、ニュートリノの性質の精密成功の要因としては、（ 1）独自のアイデア（坂ていただければ幸いである。

測定は極めて興味深い。

田模型）、（2）見通しのよい議論（SU（3）対

つまり、
ニュートリノには、フレーバー振動が起きるのである。

振動（ν1 方向の振動とν2 方向の振動 )の重ね合わせで生じる「うなり」に他ならない。
ニュートリノはほぼ光速 c で飛行するので飛行距離 Lを用いて時間 t＝L /cを書き直すことができ、
図 5の式が得られる。
ここで、
Δm は
2

うなりが生じるために必要なニュートリノ質量の二乗差であり、E はニュートリノのエネル
この式を見ると、
ニュー
ギー、
c は光速である。
トリノ源からの測定器の距離（ニュートリノの図 6 物質粒子のリスト
カラー（ 色 ）の量 子 数をもつフェルミオンはクォークとよばれ、カラーの量子数をもたない
フェルミオンはレプトンとよばれる。この表では、クォーク（u アップ、d ダウン、c チャーム、s スト
レンジ、t トップ、b ボトム）は、
カラーの量子数に対応する色（赤緑青）を付けた文字で表し、レプトン（ 3種類のニュートリノν1、ν2 、ν3 と、電子e−、μ−ミュー粒子、τ−タウ粒子）
は色を付けない文字で表した。電荷は電気素量（電子の電荷の絶対値）を単位として表している。

素 粒 子 論 研 究 室 ウェブ ページ
06 特 集 ＿ 謎 の 素 粒 子ニュートリノ

http: //www.eken.phys.nagoya-u.ac.jp/indexj.html
No.30 spring _ summer 2016 07

特集_ 謎の素粒子ニュートリノ

e

μ

τ

3

m322 = ~2.5×10 -3 eV 2
eニュートリノ振 動 発 見の光跡をたどる

2

伊 藤 好 孝 宇宙地球環境研究所教授

1

ニュートリノとニュートリノ振動μeτm212 = ~7 ×10 -5eV 2
m ij2 = m i2 - mj2 (eV 2 )μ τ

図 1 ニュートリノ混合

図 2 ニュートリノ振動確率の数式

が、それぞれが異なる割合で、3つ３種類のニュートリノ
（質量m 1、m 2、m 3をもつ）のフレーバー状態、
電子ニュートリノ（赤）、ミューニュートリノ（青）、タウニュートリノ（緑）が混じった状態になっている。混合の状態は、3つの混合角と2つの質量差（の二乗）、
さらにCP非保存を起こす 6個の変数で決まる。

ニュートリノ振動長は、ニュートリノのエネルギーに比例し、質量二乗差に反比例する。
たとえば、質量二乗差が 1 eV/c 2 の場合に、1GeVのニュートリノ振動長は約 2.5kmとなり、混合角θ=45度のときニュートリノのフレーバーは完全に入れ替わる。

こすパラメーターδがある（図１）。ここで、簡2略化するために、質量二乗差Δm をもつ 2

天文学の創始」という理由で 2002年ノー生成されるため、ミューオン型と電子型の比動力となったのは、岐阜県の神岡鉱山地下

種類のニュートリノが、2つのフレーバー状

ベル物理学賞を受賞することになる。

は単純には必ず 2：１となる。図 4に示すよう千メートルにある超純水をたたえたニュートリ

態、
ミュー型とタウ型と混合角θで交じり合っ

一方、カミオカンデ本来の実験目的であるに、ミューオンがつくるチェレンコフ光はくっきり

ノ観 測 装 置、カミオカンデとその後 継 装 置ている場合を考える。エネルギー E（GeV）
を

陽子崩壊の検出をめざして、そのバックグラとしたリングを描くが、電子の場合は水中でスーパーカミオカンデである。筆者は 1995年

もつミューニュートリノが L（ km）飛行後にタンド事象となる大気ニュートリノ事象の弁別

起こす電磁シャワーからの光の重ね合わせからスーパーカミオカンデ建設に携わり、共ウニュートリノとして観測される確率 Pは図 2に取り組んでいたのが、当時小柴研の大学になるため、縁がぼやけたリングになる。梶

同 研 究 者として梶 田 氏といっしょに大 気の式のように求められる。

院生の梶田氏だった。大気ニュートリノは、

田氏はチェレンコフリングの形 状から電 磁

宇宙線が大気原子核と反応して生成するシャワーとミューオン型リングを弁別する解析

荷電パイ中間子から主に生成される（図 3）。

手法の開発を進め、その性能チェックのた発見の現場に関わる僥倖を得た。本稿でYoshitaka Itow

08 特 集 ＿ 謎 の 素 粒 子ニュートリノ

（反）電子ニュートリノ、
ミューニュートリノが梶田隆章氏のニュートリノ振動発見の原

ニュートリノの研究を行い、ニュートリノ振動

1965年名古屋生まれ。1995年京都大学大学院理学研究科単位取得退学。東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設助手、同助教授を経て、2005年名古屋大学太陽地球環境研究所教授。2015年組織改組により現職。専門は宇宙線
相互作用、
ニュートリノ、
暗黒物質など、宇宙と素粒子の境界分野の実験に取り組む。

せてデービスとともに、「ニュートリノによるニュートリノ振動発見前夜

は、
ニュートリノ振動発見の現場を振り返りな

ニュートリノ振動の最初のヒントは、太陽

この時、１個の荷電パイ中間子の崩壊からめに１リングの大気ニュートリノ事象に適用しがら、この発見のもつ科学的な意味と今後

ニュートリノにさかのぼる。太陽では、4個の水ミューオンと（反）ミューニュートリノが生まれ、てみた。ところが、電磁シャワー型（電子型）の展開について解説したい。

素原子核（陽子）がヘリウム原子核に核融合

さらに続けてミューオンの崩 壊 から電 子 、とミューオン型の数はほぼ１対１になった。

ニュートリノには 3種類の荷電レプトン（電してエネルギーをつくり出す。その際に大量の子、ミューオン、
タウ）に対応して 3つのフレー

電子ニュートリノが放出される。このニュートリ

バー（電子ニュートリノ、
ミューニュートリノ、タ

ノは、1970年頃にデービスらによって初めて検ウニュートリノ）が存在する。一方、3種類の出されたが、その量は期待値の 3割しかな異なるニュートリノは、異なる質量 m 1、m 2、かった。これが太陽ニュートリノ問題である。

フ
m 3をもつ。ある質量をもったニュートリノが、1983年から始まった小柴昌俊氏率いるレーバーの混じった状態であることを「ニュー

カミオカンデは、3000トンの水タンク（有効体

トリノ混合」とよび、このとき、生成時のニュー

積 1000トン）の内壁に 20インチ光電子増倍トリノのフレーバーが 飛 行 中に変 化 する管を敷き詰め、水中で荷電粒子がリング状「ニュートリノ振動」が起こる。

に発するチェレンコフ光を観測する装置でニュートリノ振 動を特 徴 付けるパラメー

1988年頃太陽ニュートリノの欠損を確認し

ターは、3種類の質量（の二乗）m 1 2、m 2 2、た。ただし、その量は予想の約半分でデー

m 32の間の差Δm 212 とΔm 322、3種類のニュービスの観測結果とは微妙に食い違う。カミオ

トリノに対する3つのフレーバーの混合度をカンデは、1987年 2月24日に起こった超新星

θ23 、
θ13と、CP対称性
角度で表した、θ12、

1987aからのニュートリノバーストを検出し、（物質と反物質との対称性）の破れを引き起小柴氏は太陽ニュートリノ観測の業績と合わ

地球大気

一次宇宙線
（主に陽子）
パイ中間子

ミュー粒子

電子

大気ミュー
ニュートリノ

大気電子
ニュートリノ地表
図 3 大気ニュートリノの生成
宇宙線が大気に衝突すると、原子核反応により、パイ中間子（実線：黒）が生成される。電荷をもったパイ中間子はミュー粒子（実線：緑）とミューニュートリノ
（点線：赤）
へ崩壊、
さらにミュー粒子は電子（実線：黄）と電子ニュートリノ（点線：青）とミューニュートリノへ崩壊する。合計でミューニュートリノと電子ニュートリノの比は常に２対１となるはずである。

No.30 spring _ summer 2016 09

特集_ 謎の素粒子ニュートリノ
図 4 大気ニュートリノによるチェレンコフリング
電子（左）、またはミュー粒子（右）が生成された場合。リング外周の形状に違いが現れる。スーパー
カミオカンデの観測結果（提供：東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設）。

丸の大きさは光の強さ、色が光の到達した時間を表す。

原子炉からの反電子ニュートリノの振動と直接検出するCHORUS実験を行っていた。

発見したθ13はかなり大きく、ニュートリノにして 2003年に確認した。太陽ニュートリノ

その後継の OPERA実験は、CERNからおけるCP対称性の破れが実測できる期待振動の発見をめぐる競争は紙一重だった。

730km離れたイタリアの地下観測実験施設が高まってきた。ニュートリノCP対称性のGran Sassoに設置された写真乾板 1000ト

破れは、宇宙の物質・反物質の非対称性のンへ打ち込み、
2015年までに5個のタウニュー

謎に深く関係している可能性がある。この研1980年代後半の大気ニュートリノ異常のトリノの同定に成功して、ミューニュートリノか究のために、スーパーカミオカンデの 10倍以問題に触発されて、加速器でつくった人工らタウニュートリノへの振動を確定させた。

上の体積をもつハイパーカミオカンデ計画がニュートリノ振動のその後と今後

ミューニュートリノビームによってニュートリノ

まとめると、大 気 ニュートリノ振 動 は 、進んでいる。この計画が実現すれば、ニュー振動を探索する実験が世界各地で立ち上

ミューニュートリノからタウニュートリノへのトリノCP対称性の破れだけではなく、カミオ

ミューニュートリノ事象によるチェレンコフリング

2

θ23=45°が振動で、Δm 32 2= 2.5×10 eV 、

カンデ本来の目的であった陽子崩壊を、
今度K2K実験は、つくばの高エネルギー加速器求まった。太陽ニュートリノは電子ニュートリ

こそ見つけることができるかもしれない。

研究機構 12GeV陽子シンクロトロンで生成しノからミューまたはタウニュートリノへの振動

がりつつあった。

電子ニュートリノ事象によるチェレンコフリング

-3

-5

2

ニュートリノ振動の発見は、長年の謎であったミューニュートリノを、250km離れたスーパーで、Δm 21 2 = 7×10

eV 、
θ12 =30°とわかったニュートリノ質量の有無、
また太陽ニュートリ

カミオカンデに打ち込み、
2003年に人工ニューとわかった。
た。そして3番目の角度はθ13 =8°ノ問題、大気ニュートリノ問題に決着をつけ

トリノビームでニュートリノ振動を確認した。

これらの研究成果により、ニュートリノ振動のた。そして、ニュートリノ質量は、他のクォーク、その後継の T2K実験は、東海村に新たに全貌がほぼ明らかになり、2015年のノーベルレプトンに比べ何桁も小さいことがわかった。

建設された大強度加速器 J-Parc陽子シンク

物理学賞受賞の条件は整った。

これはとても驚くべきことである。
さらに、
ニュー

これらは大気ニュートリノ中のミューニュート

凌駕する統計精度に達し、大気ニュートリノ

でなければ説明できない決定的な証拠がすロトロンで生成されたミューニュートリノビーム

残った最後のパラメーターが、ニュートリノ

トリノ混合はほとんど最大であることもわかっ

リノと電子ニュートリノの比（μ/e比）が予想の観測精度は飛躍的に向上した。梶田氏をぐに得られなかった。カナダのサドバリー鉱山

を290km離れたスーパーカミオカンデへ打ち

振動に CP対称性の破れを引き起こすδでた。このことも不思議である。ニュートリノ

と合わないことを示していた。1990年代に入リーダーとする大気ニュートリノ解析グループにつくられた、サドバリーニュートリノ観測所

込み、2012年にミューニュートリノビームがタウある。δの効果は、θ13 の効果によるミュー振動の発見は次の謎を人間に投げかけてり、カミオカンデはニュートリノ振動長が長くなが立ち上がり、チェレンコフリング形状による（SNO：Sudbury Neutrino Observatory）

ニュートリノへ振動する際、一部が電子ニューニュートリノから電子ニュートリノへの振動に

いる。
これらは、
次のブレークスルーへのヒント

る比較的高いエネルギー（1. 3 3 GeV以上）

ミューオンタイプ /電子タイプの識別により、期は、1000トンの重水を使ったスーパーカミオ

トリノへ振動する3種のフレーバーをまたぐ現れる。T2K実験やDouble Chooz実験がとなるだろう。

のニュートリノだけを選び、μ/e比の天頂角

待値より小さなμ/e比の観測結果はすぐに再

カンデと同タイプの水チェレコンフ検出器を設

振動を初めて確認し、3番目の混合角θ13 の依存性を調べ、上空から下向きに来るニュー確認できた。図 5に示すように、到来方向の置している。この検出器の特徴は、ニュートリ

値を測定した。θ13 の測定は、原子炉からのトリノに比べ、地球の裏側から来る長距離を天頂角分布は、
電子ニュートリノでは予想とよ

ノと重水中の重陽子（ d）との反応を用いるた

反電子ニュートリノが数 kmの距離で数％飛んだニュートリノの方がμ/e比が小さいこく一致するが、ミューニュートリノでは、地球の（荷電
め、電子ニュートリノ
（νe）のみとの反応減少する効果として、Double Chooz実験とを示唆する結果を示した。
これはニュートリ

裏側から来る上向きニュートリノが約半分にカレント反応）と、ニュートリノの種類によらないなどにより同時期に行われている。

ノ振動の特徴を示唆しているが、決定的な減っていることが確認できた。他にもさまざま

反応（中性カレント反応）を選別して測定でき

名古屋大学の基本粒子研究室は、原子証拠とするにはまだ統計誤差が大きかった。

な観測量すべてがミューニュートリノとタウるという点にある。ニュートリノ振 動では、

核乾板の特徴である高分解能の素粒子飛ニュートリノとの間のニュートリノ振動を矛盾なニュートリノのフレーバーが変化するだけで跡検出を生かして、タウニュートリノがつくる

く示していた。これらの結果は、1998年に高3種のフレーバーの総和は同じなので、荷電タウ粒子の非常に短い崩壊飛跡を同定する

1996年に50000トン（有効体積 22500トン）

山で開催されたニュートリノ国際会議で梶田

カレント反応は予想より少なくなり、中性カレン手法を編み出していった。ミューニュートリノ

の巨大な水チェレンコフ検出器スーパーカミ

氏自身の手によって発表された。大気ニュート反応の数は変わらない。2000年に、SNO

ビームには存在しないはずのタウニュートリノ

オカンデが完成し観測を開始した。スーパー

トリノにおいてニュートリノ振動が起こってい実験はこの 2つの量を比較して、太陽ニューの証拠が確認できれば、ニュートリノが振動

カミオカンデの実現とその後の舵取りを担ったる証拠となる観測結果を淡々と示し続けた講トリノ中に電子ニュートリノ以外のニュートリノ

によって別のフレーバーのニュートリノへ変化のは、小柴氏の弟子の戸塚洋二氏である。

演が終わると、聴衆のスタンディングオベーが存在すること、また、3種のフレーバーのした決 定 的な証 拠を見つけたこととなる。

スーパーカミオカンデの有効体積はカミオカン

ションとともに拍手は長く鳴り続けた。

ニュートリノの総和は太陽の核融合モデル

名大グループは 1990年代初頭からスイス

ニュートリノ振動の発見

デの約 20倍で、壁面の光電子増倍管の密一方、太陽ニュートリノ欠損については、の予想とよく一致することを示し、太陽ニューの CERN（ Conseil Européen pour la

度も倍に増え、高統計で高解像度のチェレン

スーパーカミオカンデの高統計のデータでトリノでニュートリノ振動が起こっていることをRecherche Nucléaire）において、振動に

コフリングの観測が可能になった。わずか半

その欠損は確認されたものの、
大気ニュートリ証明した。太陽ニュートリノで見つかった

よって出現したタウニュートリノの反応で生ま年の観測で従来の大気ニュートリノ観測を

ノの上下非対称性のような、ニュートリノ振動

電子ニュートリノ振動は、KamLAND実験がれるタウ粒子の崩壊飛跡を、原子核乾板で

宇 宙 地 球 環 境 研 究 所 宇 宙 線 研 究 部ウェブページ
10

特 集 ＿ 謎 の 素 粒 子ニュートリノ

図 5 大気ニュートリノの天頂角分布
1998年ニュートリノ国際会議での梶田氏の講演資料。上図が電子ニュートリノ、下図がミューニュートリノの到来方向の天頂角（鉛直軸となす角度）依存性。上向きとした向きの比を調べると、電子ニュートリノは 0.93とほぼ上下同数に対し、ミューニュートリノは0.54と上向きは下向きの半分しかない。これは統計のゆらぎでは説明できない効果（ 6.2σ）であり、ニュートリノ振動の決定的な証拠である（提供：東京大学宇宙線研究所）。

http://www.isee.nagoya-u.ac.jp/study01.html
No.30 spring _ summer 2016 11

理 の 先 端を いく Ⅰ

球 状コンクリーション形成の謎に挑む
吉 田 英 一 博物館／地球環境科学専攻教授

観点から多角的分析調査を行ってきた。
ツノガイとは、体長数センチで海底の砂泥中に生息しているツノ状の貝であり、現在も用いると、モレアキ海岸で見られる直径 2m

験による再現の可能性が示唆される。炭酸

サイズのコンクリーションも、おおよそ数年〜

カルシウムは、地球上に普遍的に存在し、生数十年程度で形成されたことになる。

命活動にも不可欠な物質である。また二酸

深さ100m前後の海底で現生のものが確認

これらの研究成果によって、コンクリーショ

化炭素の固定物質としても知られる「素材」

されている。研究では、
このツノガイの口にあンに関する謎の多くが明らかとなった。その１であり、さらに一度沈殿すると化石を保存すたる部分にできた、直 径 1〜 3cm程度の球つである保存良好な化石が内包される理由

るように風化や変質に対する耐久性にも富状コンクリーションの詳細な分析を行った（図は、生体自らの炭素成分と海水起源のカルシ

む。実験による再現が可能となれば、炭酸カ2）。その結果、ツノガイ軟体部の腐敗分解にウムとによる急速な炭酸カルシウムの沈殿が、ルシウムの岩石充填や保存メカニズムを応伴う有機炭素と海水中のカルシウムイオンと「タイムカプセル」のようにその生命体を覆用し、大規模地下環境利用（エネルギー地の拡散・反応によって、死後、数週間〜数カ月い、周辺環境から隔離させるためである。こ

下備蓄や放射性廃棄物地下処分など）に伴という非常に早い速度で、ツノガイの口周辺の緻密なシールドによって、外部との反応がう、地下環境でのコンクリートの劣化防止やにコンクリーションの形成されたことが明らか遮断され、地表に露出した後も風化反応が隔離のための長期的シーリング技術への応となった。これは、
これまで数万年〜数百万抑制され、生体殻が良好に保存されるという用が可能と考えられる。

年はかかるのではないかとする定説を変更わけである。

球状コンクリーションは、見かけは単純であってもその形成メカニズムを解くためには多せざるを得ない結果である。また、その反応

Hidekazu Yoshida

1962年宮崎県生まれ。名古屋大学大学院理学研究科博士課程修了。日本原子力研究開発機構主任研究員、名古屋大学博物館資料分析系准教授を経て、2010年より現職（ 2010〜2014年名古屋大学博物館館長）。専門は、応用地質学・環境地質学。地下環境
中での元素移動に関する現象理解とその応用をめざしている。

球状炭酸カルシウム塊の謎

速度と形成との関係について、球状コンク

コンクリーション形成に学ぶ

角多面的な解析が不可欠である。私たち研

リーションに普遍的に適用できる形成速度ダ

球状コンクリーションから何が学べるだろう

究グループは、今後もさまざまな現象に対し分イアグラムを表した（図 3）。
このダイアグラムをか。これまでの研究から、その応用として、実野横断的な研究を展開して行くつもりである。

出し（図１）、中から保存良好なクジラの化石

海底に泥や細かい砂が堆積してできた堆が確認されたこともある。しかし、
これらコンク

積岩中には、
コンクリーションとよばれる炭酸カ

リーションの成因については、なぜ球状なのの球状塊が普遍的に産出
ルシウム（ CaCO3）

か、
なぜエントロピー増大の法則に逆らうかのする。コンクリーションは、化石や砂粒等を核とように炭酸カルシウムが一点に集中（濃集）す

して、岩石中の珪酸や炭酸塩などが濃集、るのか、なぜ保存良好の化石が中心部から沈殿しながら固まってできたもので、ノジュー産出するのかなど、その成因や化石との因ルとよばれることもある。コンクリーションは、非果関係については依然未解明のままだった。

常に緻密で風化にも強く、また保存良好の化石が内部に含まれることも多いことから、地球

図 1 巨大球状コンクリーション
ニュージーランド南島南東部に位置するモレアキ海岸の約 5000
万年前の地層から産出する巨大コンクリーション群。周辺には数百を超えるコンクリーションが露出する。

謎を解く「ツノガイコンクリーション」

科学研究の分野だけでなく、化石マニアにその謎を解くべく、私たち研究グループ（自とっても必ず割ってみるというほど、古くからそ

然科学および工学分野の異なった分野を専の存在が知られていた。とくにこの半世紀で門とするメンバーの集まり）
では、富山市八尾

は、世界各地のさまざまなコンクリーションに地域の約 2000万年前の地層から産出した関する研究事例が報告されている。たとえばツノガイを核に形成された、保存良好な球状ニュージーランド南島のモレアキ海岸では、
直コンクリーションを用いて地質学、（古）生物

径２メートル近い球状のコンクリーションが産学、鉱物学、地球化学および地球物理学の

図 2 ツノガイコンクリーション

図 3 コンクリーション形成速度ダイアグラム

富山市八尾地域の約 2000万年前の地層から産出するコンクリーション。右上は、
カルシ
ウムの濃集状態を示すコンクリーション断面分析結果。右下は、断面図での点線で示す
測線部分の強度プロファイル。縦軸の数字は、カルシウム反応の強さを示す。
（ Yoshida et
al ., 2015, Scientific Reports 5 : 14123）

海底堆積物中の元素の移動拡散係数と反応縁（L）の幅によって見積もられる形成速度の関係を示す。ツノガイコンクリーションの反応縁の幅（ L＝2 mm程度）の形成速度は1週間程度であり、半径 1センチのコンクリーションの場合は、1カ月程度で形成されたことになる。
（ Yoshida et al ., 2015,
Scientific Reports 5 : 14123）

地 球 史 学 講 座 ウェブ ページ
12

理 の 先 端 をいく Ⅰ

http: //www.eps.nagoya-u.ac.jp/sigaku.html
No.30 spring _ summer 2016 13

理 の 先 端を いく

Ⅱ
図 2 原子核乾板（a）原子核乾板の構造。60μmの乳剤層中に0.2μmの臭化銀結晶が 3次元的に分散されている。乳剤層の拡大図に示す矢印のように荷電粒子が通過すると、その軌跡上に存在する結晶に潜像が記録され、現像により、その潜像は1μm程度の大きさの銀粒子となる。これらの銀粒子は軌跡に沿ってならび、光学顕微鏡で観察可能な 3次元的な飛跡として観察される。
（b）飛跡（黒い点は銀粒子）の光学顕微鏡画像。

Kunihiro Morishima

1980年生まれ。2002年、名古屋大学理学部物理学科卒業。2010年、名古屋大学大学院理学研究科博士課程修了。同年より名古屋大学理学研究科博士研究員。2014年 4月より現職。

宇宙 線 観測によりピラミッドの謎に挑む
森 島 邦 博 高等研究院特任助教

像化することでレントゲン写真をとることが考古学遺跡調査に最適であると考え、アルフィの技術開発は、異分野横断的な研究でできる。ノーベル賞物理学者であるルイ・ア

ヴァレの調査から約 50年ぶりとなる宇宙線にある。その将来展望は、火山や断層などを

ルヴァレらは、1960年代に、スパークチェン

よる最新のピラミッド調査を提案したところ、対象とした地球惑星科学、原子炉や溶鉱バーという電子式素粒子検出器を用いた

エジプト考古省などが組織した「スキャンピラ

炉などのプラント診断、地下空洞調査や盛宇 宙 線レントゲン写 真 技 術をギザのカフ

ミッド計画」という国際科学調査プロジェクト

土・鉄筋コンクリート構造などの密度測定に

ラー王のピラミッドにはじめて適用したが、何での採用が決まり、2015年末より、
ダハシュー

よる社会インフラ点検、資源探査など多岐にも見つからなかった。

ルの屈折ピラミッドやギザのクフ王のピラミッ

わたる。さらに、この技術の開発が進んでさドなどの観測を開始した（図 1）。

まざまな場所で用いられることで、過去には宇宙線を検出する特殊な写真フィルム
我々は、
ミューオンなどの素粒子の軌跡をない大規模かつ精密な宇宙線観測が実現

異分野間を横断した研究

1 μmの精度で 3次元的に記録する特殊なピラミッドの調査は考古学者らとのコラボ

高感度写真フィルム「原子核乾板」の開発

レーションであるように、宇 宙 線ラジオグラ

する。このように、宇宙線の理解を深める研
究を通して、それを利用する技術を開発し、科学の発展に貢献していきたい。

を進めている（図 2）。その高い解像力により短寿命粒子を測定できるため、ニュートリノ

ピラミッドと宇宙線
ピラミッドは、
エジプト・ギザの 3大ピラミッド

が、その目的や建造方法など、ほとんど明ら

もしくは建造の過程で使用された空間）の振動実験 OPERAでは、タウニュートリノ反かにされていない（図 1）。

調査が行われてきた。しかし、いずれも分解

応から放出されるタウ粒子検出に不可欠なに代表される4500年前の古代エジプト文明

このピラミッド建造の謎を解明するために、能が低く深さ数メートルまでしか探索ができ検出器とされた。写真フィルムはまさにアナロにより建造された巨大石造建築である。そのレーダーや微小重力計等を用いた非破壊ないため、ピラミッドの奥深くに未知の空間

グ技術の結晶であるが、我々は、写真フィル

内部には、複雑かつ緻密な空間構造をもつ検査技術による未知の空間（部屋や通路、が存在する場合、それらを検知することはでムに記録された素粒子の軌跡を1μm以下

きない。唯一、「宇宙線」を用いたレントゲンの精度で自動計測する高速デジタル顕微

写真技術（宇宙線ラジオグラフィ）がそれを鏡を開発することで最新のコンピューター技可能にする。

術による解析を可能にし、原子核乾板を実

宇宙空間を飛び交う陽子やヘリウムなど

図 1 ダハシュールの屈折ピラミッド（a）
ピラミッドの外観。石灰岩の岩盤の上に、切り出した石灰岩の石を組み上げた巨大な石造建築である。
（b）内部構造をCGで示したもの。2つの玄室へとつながる2つの入り口、落とし戸等、複雑な内部構造をもつ。スキャンピラミッド計画では、下部の玄室に原子核乾板を設置して観測を行っている。上部の玄室の方向から飛来する宇宙線は、その他の方向よりも高い頻度で検出器に到達する。このような到来頻度の違いをイメージングすることで未知の構造を探査する。
（ c）
玄室内にアルミ板に固定した原子核乾板検出器を敷きつめて設置している様子。
（写真・CG提供：スキャンピラミッド計画）

用化した。

の原子核（一次宇宙線）が地球大気の原

この最新の原子核乾板 技 術を用いて、

子 核（ 窒 素や酸 素など）と衝 突することで我々は、火山（昭和新山と浅間山）や福島

発生する素粒子・原子核（二次宇宙線）は第一原子力発電所の原子炉（ 2号機と5号

さまざまなエネルギーでつねに地 上に降り機）の宇宙線ラジオグラフィによる内部観測注いでおり、これらを宇宙線とよぶ。とくに、を行った。火山の観測では、従来にない高二次宇宙線の一種であるミューオンは高いい解像力での山体内部の密度構造の撮影

エネルギーであるほど厚い物質を貫通できに成功した。原子炉の観測では、事故によりる。ピラミッドの内部に空間が存在する場

原子炉内部の状況が不明な 2号機と健全合、その空間を通るミューオンは周辺部よりな 5号機の圧力容器内の物質の存在量をも数が多く観測されるはずである。ピラミッド

直接比較することで、2号機では炉心溶融の内外に宇宙線検出器を設置してピラミッが起きていたことを裏付けた（図 3）。

ドを通過してくるミューオンの方向と数を測

我々は原子核乾板がもつ「電源不要・軽定し、このミューオンの検出数の濃 淡を画

量・コンパクト」という特徴はピラミッドなどの
基 本 粒 子 研 究 室 ウェブ ページ

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理 の 先 端 をいく Ⅱ

図 3 福島第一原子力発電所の宇宙線イメージング2014年に行った原子核乾板による福島第一原子力発電所 2号機および 5号機の観測結果。上の図は、各号機の原子炉内部の様子。2号機の圧力容器内部の状態は不明であるため、炉心および圧力容器内構造物を点線で囲い、水で満たされていない場合を示す。5号機の観測時の状態は、圧力容器内部に水と健全な炉心が存在していた。2号機と5号機はほぼ同じ大きさの原子炉であるために両者を比較することができる。下の図は、各号機の宇宙線イメージであり、赤い色ほど物質量が大きく、青い色ほど物質量が小さい。2号機の方が 5号機よりも物質量が相対的に少ないことがわかる。これは、2号機と5号機では、圧力容器内部の様子が異なることを示しており、これにより2号機の炉心溶融が裏付けられた。
（2015年名古屋大学プレスリリースを改変）

http://flab.phys.nagoya-u.ac.jp/
No.30 spring _ summer 2016 15

Gold Medal Recipients

理学研究科・発

名古屋ゴールドメダル受賞者

有機合成化学のさらなる発展を目指して

1995

2005

岸 義人

中西香爾

1996

2006

W.C. スティル

S.V. レイ

1997

2007

R.H. グラッブス

L.E. オーヴァーマン

1998

2008

H.B. カガン

B.M. トロスト

1999

2009

S.J. ダニシェフスキー

J.M.J. フレシェ

「名古屋ゴールドメダル」の受賞者には、

2000

2011

国際的に著名な化学者が名を連ねる。第 3

M.T. レーツ

E.N. ジェイコブセン

2001

2012

K.C. ニコラウ

P. ノッシェル

2002

2013

D. ゼーバッハ

B.L. フェーリンガ

2003

2014

D.A. エヴァンス

J.F. ハートウィッグ—

名 古屋メダルセミナー

宮 﨑 亜 矢 子 トランスフォーマティブ生命分子研究所特任助教

記念のメダル。
メダルは刀の鍔のかたちをしている。
デザイ
ンは山本尚博士の発案で、愛知県の県花であるカキツバタが彫られている。

名古屋メダルセミナーは、野依良治博士とYoshito Kishi

W. Clark Still

山本尚博士の発案により、万有生命科学振Koji Nakanishi

Steven V. Ley

興国際交流財団のご支援を受けて 1995年に創設された。わが国の国際競争力を維持、発展するための鍵となる研究領域は「有Robert H. Grubbs

機合成化学」であるという両博士の強い考

Larry E. Overman

えのもと、将来を担う若人にその可能性と面
白さ、奥深さを再認識させるため、突出した成果をあげた研究者にメダルを授与し、ご自身の研究を学生向けにわかりやすく講演しHenri B. Kaganていただいている。受賞者は、名古屋近郊の合成化学者からなる組織委員会によって選考される。第 20回からは名古屋大学トラン
スフォーマティブ生 命 分 子 研究 所（ W P I -Samuel J. Danishefsky

ITbM）が共催に加わり、ITbM拠点長の伊丹健一郎博士が組織委員長を務めている。

Manfred T. Reetz

回（1997年）
ゴールドメダル受賞者のグラッブ

Barry M. Trost

Jean M. J. Fréchet

Eric N. Jacobsen

ス博士が 2005年にノーベル化学賞を受賞されているほか、いずれのメダリストも毎年ノーベル賞候補に挙がる卓越した研究者であ豊田講堂で行われた第21回名古屋メダルセミナー

る。第 1回受賞者の岸義人博士、第 11回のKyriacos C. Nicolaou

中西香爾博士のお二人は、ともに名古屋大ルバーメダリスト10人に講演していただいた。

史的背景から侯博士の最先端の研究に至学理学部のご出身で、天然物有機化学にお

これまでに20個のゴールドメダルと16個のシる道筋がていねいに紹介され、研究を志す

ける名古屋の存在感を表している。第 21回

ルバーメダルを授与し、名古屋メダルとともに若手研究者や学生への貴重なメッセージで受賞した S. L.シュライバー博士は、ハー「名古屋の有機化学」の国際的認知度は高がおりこまれた。シュライバー博士は、「ケミ

バード大学の岸義人博士の研究室で博士まってきている。

カルバイオロジー」という領域を開拓した先Dieter Seebach

Paul Knochel

Ben L. Feringa

号を取得しており、名古屋メダルの師弟受賞

2016年 1月22日、今年度で第 21回を迎え駆者として名高い。受賞講演では、化学とがかなった。1999年からはゴールドメダルにた名古屋メダルセミナーが、ハーバード大学

生物学の境界領域におけるユニークな研加え、有機合成化学の分野において大きなのシュライバー博士をゴールドメダリストとし

究 成 果とともに自身の研 究 姿 勢について

インパクトを与えた日本の研究者に「名古屋て、理化学研究所の侯召民（ほうしょうみん）

語った。今後もこの研究文化を続け、名古シルバーメダル」を授与しており、国内の化博士をシルバーメダリストとして迎えて開催さ屋メダルセミナーを介して、有機合成化学に

2004

2015

学の活性化にも貢献している。2010年の第れ、400人を超える参加者が集まった。

携わる若手研究者・学生に大いに刺激を与J.F. ストッダート

S.L. シュライバー

16回セミナーでは、特別企画として歴代のシ

侯博士の講演では、有機金属錯体の歴

え、多くの新しい芽が育つことを願っている。

David A. Evans

J. Fraser Stoddart

John F. Hartwig

Stuart L. Schreiber

2015年度ゴールドメダル受賞者シュライバー博士

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理 学 研 究 科・発No.30 spring _ summer 2016 17

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記念企画

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『理 philosophia』30 号によせて

SARY

SARY

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30 号

2 0 0 1 年 1 1月に第 1 号を発 刊して以 来、1 年に 2 号のペースで発 行を重ねてきた『 理p h i lo s o p h i a 』は本 号で 3 0 号を迎えた。
編 集に携わった方や科 学コミュニケーションに関わる方々にコメントをよせていただいた。

『 理 philosophia』があったからこそ

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斎藤

創刊直前のうれしいニュース
大学共同利用機関法人 自然科学研究機構

斉 藤 真 司 Shinji Saito

分子科学研究所教授

実に楽しい編集プロセス
森

生命理学専攻教授

郁 恵 Ikue Mori

物質理学専攻教授

進 Susumu Saito

数学を可視化する
中央大学大学院理学研究科教授

佐 藤 周 友 Kanetomo Sato

広報委員会で私が活動の機会をいただいたのは、もう8年ほど前。

30号の刊行おめでとうございます。私は 2010年度に広報委員

そのなかで『理 philosophia』13号と14号の編纂に携わった。

を務めさせていただきました。第 20回懇話会「未知なる結晶格子

特集「ナノの世界のものづくり」のテープ起こしをいかにわかりの数理」では企画の立ち上げから特集記事の編集まで携わり、やすい言葉と図で編集していくか。特集用に事前講演くださった

濃密で楽しく悩む時間を経験させていただいたことは正に私の阿波賀邦夫・田中健太郎両先生とともに悪戦苦闘したのを財産です。編集で痛感しましたのは、専門的な数学を可視化『理 philosophia』が 30号を迎えることとなり、おめでとうござい女性教員として、最初の広報委員になった。まず、この広報誌が覚えている。その前から名古屋大学の代表的な研究成果を、（抽象的概念を文章と図で説明）するのは非常にハードルがます。
『理 philosophia』の思い出といえば、やはり創刊号です。

「科学を、わかりやすく一般向けに解説すること」をめざしていない

高等研究院を通じて学外に発信する使命を担っていた私は高いということです。幸いにも講演や原稿をお願いした先生方はしかし、単に創刊号だからでという理由ではありません。創刊号

ことを知り、「面白い」と思う。
「自然の理（ことわり）を解き明かすため

本学のビジビリティをあげるための宣伝方法に悩んでいた。広報「可視化の達人」揃いで、私はその表現力に圧倒されつつ大変の発刊準備を進めていたところ、化学科の野依良治先生がに、研究する科学者たちが名古屋大学理学部に集結している」

委員長である福井康雄先生にいろいろとメディア活用法などに勉強になりました。数学という学問は発展すればするほど他者ノーベル化学賞を受賞されるという大きなニュースが飛び込んでことを知ってもらうのが大きな狙いと理解した。書いていただいた

ついてご指南を受け少しずつコツを掴んでいったように覚えてへの説明が困難になっていきます。ゆえに専門家が新しい話題きた。これを記事にしない理由はない。委員長の福井康雄先生

文章を、
広報委員会で入念に検討し「難解でもなく、
簡単でもない」いる。いかにわかりやすく理の先端を専門外の方に伝えるか。

の可視化に意欲的に取り組み、非専門家に向けて伝えるというの判断はとても早かった。しかし、特集記事にすると決めた後という絶妙なバランスを保つ内容にもっていく。せっかく書いていた

そのような心構えをくださった『理 philosophia』や理学の先生

ことは、数学者自身にとっても大きな意義があると常に考えていは大あらわ。野依研究室も報道対応でてんてこ舞い。研究

だいた文章を、何度も修正していただくこともあった。しかしながら、方との出会いはかけがえのないものでした。いまも私の人生にます。今後も貴誌の豊かな好奇心を一読者として応援させて室の方々に協力していただき、なんとか原稿を間に合わせること

このプロセスが実に楽しい。科学者が書く文章の1行 1行に、研究大いに生かされています。
『 理 philosophia 』は永遠です。

いただくとともに、毎号を楽しみにしております。ますますのご発展ができた。野依先生のノーベル賞受賞の後も、名古屋大学理

理念や哲学が内包されていることに気づかされた。また、福井（13号〜14号の広報委員を務めたほか、21号の「特集」に登場）を心よりお祈り申し上げます。
（ 19号〜 20号の広報委員）

学部関係では何件ものノーベル賞の受賞が続き、広報委員会は康雄先生や、特集の対談記事でごいっしょした大峯巌先生とのさぞ忙しかったことでしょう。今後も、広報委員会にこのような交流を通して、科学者にとって、広い学識や俯瞰力が、いかに重要

うれしい悲鳴が続くことを祈っています。
（1号〜6号の広報委員）

かを知った。理学の宝物である『理philosophia』のますますのご発展をお祈りしたい。
（ 3号〜 12号の広報委員を務め、3号では2001特集の対談企画に登場。そのほか、2号の「講義探検」、9号の「理の先端をいく」、17号の「理のエッセイ」、23号の「特集」
を執筆）

2008

小林誠・益川敏英両博士がノーベル物理学賞、下村脩博士がノーベル化学賞を受賞

野依良治博士がノーベル化学賞を受賞

新鮮な融合に感心
地球環境学専攻教授

ウォリス・サイモン Simon Wallis『理 philosophia』をはじめて目にしたとき、違和感がありました。
哲学の内容ではないはずなのになぜこの名称でしょうか。また、「 Philosophia」はきっとどこかですでに雑誌の名前として使わ

ノーベル賞受賞を知ら
せる記事
（創刊号）

れているに違いないので、著作権はどうしたのでしょうかなどという疑問が頭に浮かびました。よくよく見ると日本語の「理」もついて現在の研究を
具体的に知る
小田春佳
理学研究科

生命理学専攻博士後期課程 3年

Haruka Oda『理 philosophia』で興味深かった記事は、震災の翌年に刊行された 22号の特集「東日本大いて、名称の一部になっていることに気がつきました。中国の漢字

震災をめぐる理学」である。ここでは、東北地方太平洋沖地震の発生メカニズムについてわかりと古代ギリシャ語由来の単語をたくみに組み合わせて古典的なやすく解説されており、予見に至らなかった原因についても言及されている。このことから、マグニ

自然 哲 学を新 鮮に感じさせてくれる名 称だと感 心しました。

チュード9クラスがいかに稀な規模の地震あったかを改めて知ることができた。記事では、地震本学の国際化も同様に単なる英語化だけではなく、西洋と東アジ研究のあり方にも触れられており、東日本大震災の予知・防災に至らなかった点を踏まえつつ、アの表現とそれぞれの裏にある考えをうまくブレンドすることで今今後予想されている南海トラフ等の巨大地震に対し、地震による災害の減少をめざす前向きなまでと異なる新鮮な融合を実現できたらいいと思います。
（ 21号〜

姿勢が印象的だった。理学部に在籍していながら、普段の研究生活ではなかなか他の研究科・24号の広報委員を務め、24号では「理の先端をいく」を執筆）

研究室の研究の話をゆっくり聞く時間はもてないが、『 理philosophia』の誌面を通じて、理学部のさまざまな研究室で行われている研究を具体的に知ることができ、毎号楽しみにしている。
（理系
女子学生の交流や支援を目的とする「あかりんご隊」で活動。25号の「理学部交差点」を執筆）
益川敏英博士
（16号）
、
小林誠博士
（17号）
、
下村脩博士
（18号）
の功績を紹介18 「 理 philosophia」30号 によせ て

No.30 spring _ summer 2016 19

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記念企画

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伝わってくる研究現場の空気

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「理philosophia」3 0 号によせて

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積み重ねられる科学の文化

名古屋市科学館天文係

中 島 亜 紗 美 Asami Nakashima
在学時から、エレガントな誌面デザインが気に入っています。中でも、科学と言葉筑波大学広報室教授・サイエンスコミュニケーター

渡 辺 政 隆 Masataka Watanabe『理 philosophia』が手元に届くと真っ先に読むのが「時を語る鷺谷

減災連携研究センター教授

威 Takeshi Sagiya

もの」コーナーである。もちろん楽しみにしているからであり、むずかしいことをやさしく

表紙を開いて最初に目につく「理のエッセイ」の読みやすさと、そこから伝わってくる研究現場の空気が好きです。パラパラとページをめくって、出身である物理学科の方々の記事が見つかったときには、学部生のころに聴いた研究室紹介の遠い記憶をたどり、その後も

東京新聞文化部

そこが最初のページだからというわけではない。広報誌では、

加 古 陽 治 Yoji Kako

2 0 0 6 〜 2 0 0 8 年 度 の３年 間 、理 学 部 広 報 委 員として『 理とかく現在と未来を語ることに焦点が向けられがちである。しかし研究者に新聞の原稿を書いてもらうときは要注意です。中にじっくりと腰を据えて読む時間が取れず、長文は読み飛ばしてしま

philosophia』の編集に関わりました。委員長の福井康雄先生

科学研究、教育の場としての大学を語るには、歴史をないがしは福井康雄さんのような名文家もいますが、しばしば専門用語

いがちなのですが（すみません…）、29号の「受精をめぐる細胞たは、大変難解な内容であっても、一般向けにわかりやすい表現

ろにするわけにはいかない。まして、科学の成果は積み重ねでや論文調の表現に苦労させられます。そんなときは、申し訳

ちの物語」は非常に楽しく拝読しました。こうした、他分野の人間にをとことんまで追求されており、当初はその姿勢にだいぶ戸惑いあり、そこには人のドラマが絡んでいることを思えばなおさらでないのですが、読者のために大胆に手を入れることもあります。

も魅力が伝わる内容が増えてほしいと思います。科学館の学芸員ました。理学の研究は門外漢にとって敷居が高いと思われがちある。当該コーナーの魅力は、ゆかりの品の貴重な写真をバック

ふつうの読者に理解してもらうには、井上ひさしが言ったようとして、科学を発信する仕事に就いて丸 3年。大学を離れるとどうしですが、その原因の一端は、言葉を吟味してわかりやすく伝えるに、科学者のエピソードを簡潔に紹介している点に負うところに「むずかしいことをやさしく」伝えなくてはいけません。やさても最新の研究の動向に疎くなりがちですが、この広報誌を通してことをサボっている研究者自身にあります。研究内容を整理しが大きい。個人的には、そこで紹介された方々のなかで、大澤

しいことをふかく、ふかいことをおもしろく、おもしろいことを最先端の『理』に触れ続けられたらうれしいです。
（ 2010年素粒子

明確な言葉で説明することは、実は研究を進める上でも大変

省三先生と岡崎恒子先生には、拙著『 DNAの謎に挑む

―

まじめに
（後略）。
『理』を読んで感じるのは、そういう努力を

宇宙物理学専攻博士前期課程修了）重要です。東日本大震災では、地震学者が曖昧にしていた

遺伝子探究の一世紀 』執筆時の取材でお世話になったこと

して研究の魅力を読者に届けようとしていることです。写真を理解の間隙をつかれ、想定外の大地震と大津波が起きましたを懐かしく思い出した。若い人は科学史への関心が薄いと多く配した誌面は美しく、読みやすい。大学の雑誌では珍しい（詳細は第 22号の特集を参照）。こうした経験を通じ、科学にいわれる折、このコーナーはぜひ続けていっていただきたい。

ことです。でも、まだ私の理解力ではついていけないときがありおける言葉の重要性を改めて理解したように思います。また、（18号の特別座談会「『理philosophia』を考える」に登場）ます。爆笑問題の「探検バクモン」並みのわかりやすさは無理

脈々と続いている多様な研究に懐かしさを感じています。近頃は言葉にこだわるところにこそ『理 philosophia』の存在意義がだとしても、たとえば研究内容とともに先生方の人間くさい逸話

あると実感しています。
（ 11号 〜 16号の広報委員を務めたほか、を紹介するのはどうでしょう。いっそうおもしろくなると思います。

21号の「理のエッセイ」、22号の「特集」を執筆）

思い起こし読み返す冊子
理philosophia読者・岩手県在住

村 田 光 男 Mitsuo Murata

日々報 道される多 様なニュース記 事に、人 間の生 命に関わる

2011
東日本大震災発生

理学の伝統と時代の切り口
東京大学大学院理学系研究科准教授

横 山 広 美 Hiromi Yokoyama

このたびは『理philosophia』30号発行、誠におめでとうござい

科学や宇宙天体をみつけるとハッとすることがあります。こんな2013

ときに、ふと貴学の広報誌『理 philosophia』を思い起こし、読み返すこともしばしばです。私の住む岩手は、ILC（国際リニアコラ
イダー：International Linear Collider）の建設候補地として、
北上山地が指定されて注目を集めています。ILC計画は、全長

ヒッグス粒子発見

約 30kmの直線状の加速器をつくり、現在達成しうる最高エネル
ギーで電 子と陽 電 子の衝 突 実 験を行う計 画です 。岩 手 へのます。毎号、美しいデザインと、「時を語るもの」「理のエッセイ」

建設が決まれば、素粒子物理学を通じて名古屋大学とのつなを楽しみにしています。短い文章で、本質を伝えることは難しい

ヒッグス粒子発見についての特集記事を掲載（25号）ものです。しかしページをめくったときに出てくるこの 2つの企画
は、美しくレイアウトされた写真とイラスト、そしてごく短い文章にがりが強くなることも考えられます。貴学の繁栄発展を願います。

よって、名古屋大学らしい理学の伝統と、時代の切り口を感じさせるもので、いつも刺激を受けています。削ぎ落した本質的な

私は県立高校で理科教員をしている。貴学理学部の卒業生ではないため、『理 philosophia』

情報を美しく掲載することは、真理を探究する理学の本質にの存在を知ったのは教員となった平成 25年からであったが、今やその魅力の虜となっている。

もつながることのように思います。関係者の皆様のご努力に敬意を表します。
『理 philosophia』とそれを支える皆様のます
ますのご発展をお祈り申し上げております。
（18号の特別座談会「『理philosophia』を考える」に登場）

最先端に触れる
小澤堯

愛知県立半田高校教諭

Takashi Ozawa
震災の翌年に「地震予知」「原子力」「自然エネルギー」
をテーマに「東日本大震災」の特集記事を掲載（22号）

20 「 理 philosophia」30号 によせ て『理 philosophia』は本校の進路室に全巻設置されており、進路設計に夢をふくらませる生徒
のみならず、好奇心旺盛な教員が発刊を心待ちにしている。私もその１人であり、自分の探究
心を満たす研究誌として、そして質の高い教材研究資料として大変重宝している。特に毎号の「理の先端をゆく」は、今の高等学校理科の教科書には発展内容として扱われる研究の最新情報が紹介されており、高校生が教科書を超えた『今の最先端』に触れるきっかけにもなっている。分野融合型のトランスフォーマティブ生命分子研究所の稼働に伴い、今後も夢のある研究の魅力、そして『新たな最先端』に私たちを触れさせてくれることを期待している。

No.30 spring _ summer 2016 21

理学部交差点
キャンパス通信同窓生からやってみなくちゃ、
わからない

数学博物館を作ろう

NHK編成局

多元数理科学専攻准教授

森

チーフプロデューサー

美樹（ Miki Mori ）伊藤由佳理（ Yukari Ito ）キャンパス通信『理philosophia』の歴史を一覧する

NHK・Eテレで放送中の「大科学実験」は、基本

NHKに入局して高校や小学生向けの科学教育

小 学 生の息 子と科 学 博 物 館 巡りを楽しむように

理学部広報誌『理 philosophia』は、今号で通巻的な科学の原理を大規模な実験で描く科学教育番

番組を担当することになると、無意識に名古屋大学

なって、展示技術の進歩に感心する一方で、数学の30号を迎える。その歩みを一目で感じられる場所が組である。およそ7年前、中東の放送局アル・ジャジー時代に得た科学観を表現していることに気づいた。

展 示がほとんどないことを寂しく感じていたところ、学内にある。

ラ子どもチャンネルと共同制作する機会に恵まれた。

番組構成は論理的に考え、事実を魅力的に撮影し、2014年度後期に学部 1年生向け講義「数学展望おかげさまで番組は好評、海外 20カ国以上で放送

ナレーションと映 像で物 語を紡ぐよう編 集していく。

II」の担当になった。

され、昨年は南アフリカなど海外放送局と一緒に実映像と論文作成という表現の違いこそあれ、研究室講義では初回に現代数学の入門な内容と数学史

置されている。2001年 11月に発刊された第 1号から験を行うなど多岐に進化している。

時代に行っていたことと変わりはない。一方、教育番

上有名な数学者の紹介をし、2回目以降は対称性や昨年 10月発刊の 29号までがいつでもピックアップでき

理学部在籍中、映像や番組制作について携わっ組は既知の事実を伝え、退屈と思われがちだった。

方程式の解法に関する古典的な数学から群論やガるようになっている。ポケット式の棚には全号の表紙たことはなかった。大澤省三先生に師事し分子進大科学実験はそうしたイメージを払拭するべく従来ロア理論などの現代数学までの流れを解説した。受が見えるように収納されており、正に広報誌の 30号の化学を学んだ。普遍であるとされていた遺伝暗号がにない演出に挑戦した。芸能人は出ず、実験の過程

講者の多くは理学部１年生だったが、まだ学科分属

歩みが「一覧」できる。

進化する、という研究テーマの一部に関わらせていを淡々と映像で描くという変わったスタイルである。

前で数理学科に進学する学生だけではなかったた

表紙を見ていると、創刊からしばらくは理学や学術ただいた。当時、お昼は大澤先生と秘書の方と集「やってみなくちゃわからない」。大科学実験はこめ、最終レポートとして「数学博物館を作るとしたら、から連想される「重厚さ」の感じられるデザインが多い

まってお弁当を食べるのが習慣だった。この時間がの決まり文句で始まる。実験、演出、制作過程すべ

どんな展示が可能か」という問いに答えるポスターをが、少しずつ明るく軽くなっていることに気づく。13号「科学とは何か」について大澤先生から薫陶をいたてがぶっつけ本番。既存の知識と情報でわかった

作成してもらった。

「超弦理論」や 15号「地球温暖化」、23号「神経生

だく貴重な機会だった。分子生物学の創生期や著気にならずに、なんでも自分で試して調べて考察す2015年 10月初め、講義のレジュメとして描いたマ物学」はかなりポップな印象を受けるのではないか。

名な生物学者間の交流など、何気なく語られるエピる。このスピリットはまさしく大澤研究室で培われたもインドマップと、受講生たちの最終レポートであるポス

雑誌を手にしてパラパラとページをめくり内容や誌

ソードに、研究を楽しむワクワクとした意気が伝わっのであった。

ター 100枚を教養教育院のギャラリーに展示した。

面の雰 囲 気が気にいると、さかのぼってバックナン

理学南館 1階ロビー、坂田・平田ホールの入り口横に、『理philosophia』のバックナンバーコーナーが設てきた。中でも心に残っているのは、研究にはストー

情報社会の今だからこそ、好奇心をもって自ら確学生たちのポスターの多くは完成度が高かった。不バーを揃えたくなることはよくある。
『理 philosophia』

リーがなければならない、という台詞だった。やみくも認・判断し、愛情をもって物語を伝えていくこと。こうし思議なくらい数式が書かれたポスターが少なく、数学

では残部が少なくなると増刷して欠号が生じないように仮説を立て研究するのでなく、進化という大きな生た姿勢を子供たちが身につけることができれば世界の原理を用いた数学の話やパズルなど話題も豊富にしている。バックナンバーコーナーで全号が閲覧で命の物語の中で個々のストーリーを組み立てて研究を平和にできる、私は本気でそう思っている。

だったので、会場に来た方たちは文系理系を問わきるのもそのためである。

を行うという科学観である。

（1992年生物学修士課程修了）

ず、高校までの数学とは異なる数学が楽しめたようで『理philosophia』という誌名は、学内で公募し、応募ある。また一度に見きれずに何度も会場に足を運ん作から当時の広報委員会が選出した。深く真理を究だ学生も多かったようで、いつか常設の数学博物館

めんとする理学者の心意気が、重ねてきた30号の歴史が実現できたらいいなと思うようになった。

から伝われば幸いである（K）。

キリンをピンホールカメラで撮影する実験をした「針の穴を通るキリン」。びっくりしているのが筆者

22 理 学 部 交 差 点

長さ50mのクジラ型ソーラーバルーンで人が飛べるか挑
戦した「空飛ぶクジラ」。吊るされているのが筆者

No.29 autumn _ winter 2015 23