質問: 2002年に、カミオカンデによって超新星爆発からのニュートリノの観測に史上初めて成功した功績でノーベル物理学賞を受賞した、日本の物理学者は誰?
回答: 小柴昌俊

タイトル: アーサー・B・マクドナルド
2001年8月、サドバリー郊外地下2千メートルの深さにある鉱山に作られたサドベリー・ニュートリノ観測所 (SNO) で、マクドナルド率いる研究チームは、太陽からの電子ニュートリノが実際にミューニュートリノとタウニュートリノへと振動していることを示唆する直接的な観測データを記録した。SNO の報告は、2001年8月13日に『フィジカル・レビュー・レターズ』誌で掲載され、その重要性は広く認められるところとなった。マクドナルドと戸塚洋二は2007年にベンジャミン・フランクリン・メダルの物理学部門を「ニュートリノという既知の3タイプの素粒子が、充分な長距離を移動する中で相互に変化し、それらが質量を持つことを示した」という理由で受賞した。

タイトル: 藤原隆男
藤原 隆男(ふじわら たかお、1953年1月23日 - )は、日本の宇宙物理学研究者、京都情報大学院大学教授。無衝突恒星系や、質量をもつニュートリノからなる無衝突ガスに対して、ヴラソフ方程式(無衝突ボルツマン方程式)を用いたシミュレーションを初めて導入した。

タイトル: サドベリー・ニュートリノ天文台
この実験結果がこの分野に大きな影響を与えたことは、SNOの論文のうち2つが1,500回以上、他の2つが750回以上引用されていることからわかる 。2007年、フランクリン研究所はSNOの責任者のアーサー・マクドナルドにベンジャミン・フランクリン・メダル(物理学)を授与した 。2015年のノーベル物理学賞がニュートリノ振動の発見によりアーサー B.マクドナルドに授与された。

タイトル: 天文学史
最近ではニュートリノ天文学を開拓しノーベル物理学賞を受賞した小柴昌俊なども物理学科出身の研究者である。従来の天文学者と区別するために彼らを宇宙物理学者と呼ぶこともある。以上はアカデミズムの世界で活躍する研究者たちを中心として記述した日本天文学史だが、天文学者の中にはアマチュアへの普及・指導で名を残した者も多い。古くは東亜天文学会 (OAA) の創設者・山本一清や日本天文研究会の創設者・神田茂が、今日では日本変光星観測者連盟 (VSOLJ) の代表を務めている西城恵一がその代表的な例である。

タイトル: スーパーカミオカンデ
これにより、ニュートリノの観測感度向上、特に「超新星背景ニュートリノ」の世界初の観測が期待されている。旧カミオカンデの建設は、大統一理論が予言する陽子崩壊の実証が主な目的であった。この理論の有力候補と考えられていたSU(5)モデルの予想する陽子の寿命は10-10年であったが、カミオカンデでは陽子崩壊は観測されず陽子の寿命は10年以上であることが示され、SU(5)モデルは否定された。なお、SO(10)理論等他のモデルも存在するため、大統一理論という考え方がすべて否定されたわけではない。観測期間が延びれば延びるほど、たとえ極小の確率であっても検出が可能になるため、スーパーカミオカンデでは引き続き陽子崩壊の観測を行っている。

タイトル: 駒宮幸男
駒宮 幸男(こまみやさちお、1952年 - )は日本の物理学者。早稲田大学理工学術院総合研究所教授。元東京大学大学院理学系研究科教授。元東京大学素粒子物理国際研究センターのセンター長。素粒子物理学実験を専門とする。

タイトル: 森永晴彦
森永 晴彦(もりなが はるひこ、1922年 - 2018年5月2日)は、日本の物理学者(原子物理学)である。

タイトル: 太陽ニュートリノ問題
 これらの観測からニュートリノ質量の上限値が与えられたが、検出数が非常にわずかであったため、ニュートリノが質量を持つか否かを決定するには至らなかった。1998年、ニュートリノ振動の最初の強力な証拠が日本のスーパーカミオカンデの共同研究によってもたらされた。ミューオンニュートリノ(宇宙線によって上層の大気で生成される)がタウニュートリノに変化すると考えれば矛盾しない観測結果が得られた。地球を通過して検出器の下方から来るニュートリノが、検出器の上方から直接やってくるニュートリノに比べて少ないことが証明された。そして、この観測では地球の大気と宇宙線の相互作用からくるミューオンニュートリノのみに着目していた。タウニュートリノはスーパーカミオカンデでは観測されない。2001年になると、太陽ニュートリノ振動の説得力のある証拠がカナダのサドベリー・ニュートリノ天文台 (SNO) によってもたらされた。

タイトル: 岡田安弘 (物理学者)
2009年、大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所教授。2012年から大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構理事を務める。小林誠と益川敏英のノーベル賞受賞を後押しした日本の実験チームの研究者であり、授賞式の際にはストックホルムへ駆けつけた。

タイトル: カール・ワイマン
カール・ワイマン(Carl Edwin Wieman 、1951年3月26日 - )はアメリカ合衆国の物理学者である。 2001年に「希薄なアルカリ原子ガスでのボース=アインシュタイン凝縮の実現、および凝縮体の性質に関する基礎的研究」により、エリック・コーネルとヴォルフガング・ケターレと共にノーベル物理学賞を受賞した。

タイトル: 戸本誠
戸本 誠(ともと まこと、1971年7月28日- )は、日本の物理学者。主な研究分野は,高エネルギー実験物理学。世界最高エネルギー衝突加速器、LHCにおける新素粒子現象の探索に携わる。学位は、博士(理学)(名古屋大学・2001年)。名古屋大学大学院理学研究科素粒子宇宙物理学専攻准教授を経て、高エネルギー加速器研究機構素粒子原子核研究所教授。

タイトル: 山本明 (物理学者)
山本 明(やまもと あきら、1949年9月18日 - )は、日本の物理学者。高エネルギー加速器研究機構名誉教授、超伝導低温工学センター長。

タイトル: カムランド
これは他の検出器(スーパーカミオカンデ、サドベリー・ニュートリノ天文台、Borexino)の測定結果やニュートリノ振動を考慮した標準太陽モデルと矛盾しなかった。2015年にBeニュートリノのフラックスは 3.26 ± 0.52 × 10 9 {\displaystyle 3.26\pm {0.52}\times 10^{9}} [個/(cm・s)]と見積もられた。これはBorexinoの測定結果やニュートリノ振動を考慮した標準太陽モデルと矛盾しなかった。Beニュートリノは862 keVとエネルギーが低く、これ以前にはBorexinoでしかこのような精度で測定できていなかった。カムランドは地質学的に生成される反ニュートリノ(いわゆる地球ニュートリノ(英語版))の測定結果も2005年に公表した。

タイトル: 中野董夫
中野 董夫(なかの ただお、1926年 - 2004年8月15日)は、日本の物理学者。大阪市立大学名誉教授、大阪市立科学館初代館長。生前、西島和彦とともに1961年および1970年のノーベル物理学賞の共同受賞の候補に挙がっていたものの、受賞を逸している。

タイトル: 鈴木厚人
その第一の目的は当時未解決の難問であった「太陽ニュートリノの欠損問題」の解決であった。これがニュートリノ振動によるのかどうか決定打を放つには同じ電子型の(反)ニュートリノで発生量が正確にわかる原子炉ニュートリノを観測することが鍵であり、神岡から平均距離180kmに点在する大型原発から飛来する大量のニュートリノを観測して、ニュートリノ振動が正に原因であることを世界で初めて突き止めた。さらに地球物理学者にとっては夢のまた夢(小柴)であった地球反ニュートリノ検出に初めて挑戦し、2005年(平成17年)にその兆候を捕らえることに成功した。これは地球深部に含まれるウランやトリウムからの放射性元素の崩壊で発生する反ニュートリノを直接検出するものであり、ニュートリノを使って地球内部で発生する放射化熱を直接測定できることを示した最初の実験であった。

タイトル: 三田一郎
三田 一郎(さんだ いちろう、Anthony Ichiro Sanda、1944年3月4日 - )は、日本の物理学者(素粒子物理学)である。CP対称性の破れとB中間子の崩壊についての研究で、イカロス・ビギ(英語版)とともに2004年のJ・J・サクライ賞を受賞した。

タイトル: 日本人のノーベル賞受賞者
このほか、鈴木梅太郎(1936年)、朝比奈泰彦(1951年 - 1952年)、油脂化学を専門とした外山修之(1958年)、水島三一郎(1962年、1964年)、九州大学名誉教授の山藤一雄(1964年)、野副鉄男(1970年) などがいる。ノーベル生理学・医学賞では、1901年に北里柴三郎が日本人初の候補者に挙がっている。

タイトル: ハイゼット超新星探索チーム
アメリカ合衆国の天文学者ロバート・キルシュナーらが立ち上げた学際的・国際的な宇宙観測チームであるが、キルシュナーは本来の研究対象が超新星など可視的な観測可能な宇宙であったため、宇宙の加速膨張やダークエネルギー等に関する専門家であるブライアン・P・シュミットがこの探索チームのリーダーを務め、アダム・リースもメンバーの一員となった。1998年、シュミット率いるハイゼット超新星探索チーム、その他のチームが、宇宙の膨張が加速しているということを観測で発見し、宇宙論の世界的な雑誌の一つであるサイエンス誌はこの発見を1998年最大の宇宙論的ブレイクスルーであると評価した。1929年、エドウィン・ハッブルが宇宙が膨張していることを観測で発見して以来、数十年以上が経過しており、膨張宇宙に関する観測的宇宙論の久々の成果であった。2011年のノーベル物理学賞は、この宇宙の加速膨張を発見した観測研究に贈られた。

タイトル: 佐藤勇 (物理学者)
Bファクトリーがスタートした時点では、SLACのルミノシティーが勝っていたが、2002-2003年には、日米のルミノシティーが同じレベルになり、それ以降は日本のルミノシティー強度がSLACを完全に凌駕し、SLACは日本との競合を諦めて、Bファクトリー計画を断念し、X線自由電子レーザーに移行していった。2008年の秋に、2001-2002年に日米で行われたB中間子の対称性の破れを実証する実験がノーベル委員会で評価され、理論的枠組みを提唱した小林・益川両氏のノーベル賞受賞の成果になった。もし、日本のBファクトリー計画が挫折していたら、このノーベル賞はSLACの実験グループの結果のみが評価の対象になったと思われる。佐藤は、「小林・益川両氏のノーベル受賞の報に接したとき、漸く肩の荷が下りたようなほっとした気分になった。」と述べている。

タイトル: 中嶋貞雄
中嶋 貞雄(なかじま さだお、1923年6月4日 - 2008年12月14日)は、日本の物理学者。

タイトル: スーパーカミオカンデ
スーパーカミオカンデ(英語: Super-Kamiokande)は、岐阜県飛騨市神岡町旧神岡鉱山内の地下1000mに設置された、東京大学宇宙線研究所が運用する世界最大の水チェレンコフ宇宙素粒子観測装置である。Super-Kと略されることもある。ニュートリノの性質の全容を解明することを目的として、1991年12月に着工され、1996年4月より運用を開始した。スーパーカミオカンデの検出器は、小柴昌俊のノーベル賞受賞研究の元となったカミオカンデと原理は同じだが性能は大きく向上した。5万トンの超純水を蓄えた直径39.3m、高さ41.4mの円筒形タンクの内壁に光電子増倍管と呼ばれる約1万3千本の光センサーが設置されている。飛来したニュートリノが貯水槽内を通過する際に、ごくまれに水分子と衝突して電子や陽電子などの荷電粒子が叩き出される。

タイトル: 鈴木史郎
鈴木 史郎(すずき しろう、1946年4月 - )は、日本の物理学者、佐賀大学名誉教授(理工学部物理学科)。理学博士。主な研究分野は高エネルギー実験物理学。茨城県つくば市の高エネルギー加速器研究機構(KEK)にある世界最高強度の加速器Bファクトリーを使ってCP対称性の破れの研究を行っている。また、大強度陽子加速器(J-PARC)でのKL中間子稀崩壊によるCP対称性の破れの検出実験(E14)の準備として、高速ガンマー線検出器の開発に取り組んでいる。

タイトル: 福嶋健二
福嶋 健二(ふくしま けんじ、1975年 - )は、日本の理論物理学者。学位は、理学博士(東京大学・2002年)。東京大学大学院理学系研究科物理学専攻教授・東京大学知の物理学研究センター教授。カイラル磁気効果の発見・ポリアコフループNJLモデルの提案・量子色力学の相図研究などに業績がある。第27回西宮湯川記念賞・第14回湯川記念財団・木村利栄理論物理学賞を受賞した。

タイトル: 吉田滋
アイスキューブには千葉大など12カ国の50研究機関が参加しており、高エネルギー宇宙線の発生機構解明につながると期待されている。米科学誌サイエンスが発表した2018年の10大成果の1つに、アイスキューブ実験によるニュートリノ放射源天体初同定の成果が選出されている。

タイトル: ニュートリノ
また、日本がスーパーカミオカンデで人工ニュートリノ飛行実験をしていることから、日本の実験結果も注目された。10月6日、CERNのホイヤー所長、高エネルギー加速器研究機構の鈴木厚人機構長、フェルミ国立加速器研究所のオッドーネ所長らはジュネーブで記者会見し、OPERA実験の超光速の結果に対し懐疑的立場を示した。ホイヤー所長は「1つの方法による1つの実験結果にすぎない」とし、CERNとOPERAを切り離す立場をとり、特に実験に使われたGPSによる時計あわせが疑われるとした。そのため今後フェルミ国立加速器研究所で追加実験を行い、数ヶ月後に結果が出る見込みと語った。。11月19日、グラン・サッソ国立研究所の別の実験チーム「ICARUS」が、OPERAの結果を否定する論文を発表した。それによると、実験では光速で移動する粒子と同じエネルギースペクトルを示したという。

タイトル: スーパーカミオカンデ
陽子崩壊観測を主目的としたカミオカンデは、Kamioka Nucleon Decay Experiment(神岡核子崩壊実験)の略した名称だった。上記の目的に加え、ニュートリノによる天体観測を当初から目的のひとつとしていたスーパーカミオカンデは、Super-Kamioka Neutrino Detection Experiment(超神岡ニュートリノ検出実験)とSuper-Kamioka Nucleon Decay Experiment(超神岡核子崩壊実験)の双方を略した名称となっている。スーパーカミオカンデを、東京大学宇宙線研究所附属神岡宇宙素粒子研究施設と紹介する文献もあるが、正確には東京大学宇宙線研究所附属神岡宇宙素粒子研究施設に存在する「装置の名前」がスーパーカミオカンデである。同施設はスーパーカミオカンデを中心に、ニュートリノや陽子の研究を行うための施設となっている。

タイトル: 中野貴志
中野 貴志(なかの たかし、1961年12月19日 - )は日本の物理学者。大阪大学教授。大阪大学核物理研究センター長。理学博士(京都大学、1991年)。大阪市出身。2003年7月大型放射光施設SPring-8で合計五つのクォークと反クォークから構成されている重粒子ペンタクォークの存在を確認した、と主張。

タイトル: 石原安野
アイスキューブ実験の次期計画であるアイスキューブジェンツー(IceCube-Gen2)実験に向けた新型検出器開発の日本における責任者として従来の検出器の約3倍の検出性能を持つ光検出器製作の指揮にあたっている。2018年には、銀河系外から届いた素粒子の一種「高エネルギーニュートリノ」の発生源の天体を世界で初めて特定したと、南極大陸の氷床を使ってニュートリノを観測する国際共同研究「アイスキューブ」のチームが7月13日付の米科学誌サイエンスに発表した。アイスキューブには千葉大など12カ国の49研究機関が参加しており、高エネルギー宇宙線の発生機構解明につながると期待されている。米科学誌サイエンスが発表した2018年の10大成果の1つに、アイスキューブ実験によるニュートリノ放射源天体初同定の成果が選出されている。

タイトル: ニュートリノ天文学
宇宙から飛来するニュートリノを検出する試みは1960年代から行われている。 1964年には、レイモンド・デービスらのグループが太陽ニュートリノを検出するために行われた予備実験の成果を報告している。1967年から、デービスはアメリカ合衆国サウスダコタ州にあるホームステイク鉱山(英語版)に設置した装置で太陽ニュートリノの観測を行い、太陽が核融合反応を起こしている証拠をつかんだ。しかし同時に、観測されたニュートリノが理論値の3分の1しかないという問題が発見された。これは太陽ニュートリノ問題と呼ばれる。一方、1983年からカミオカンデで陽子崩壊実験を行っていた小柴らのグループは、1985年からペンシルベニア大学のグループと共同で実験装置を太陽ニュートリノの検出に使えるよう改造し、1987年1月1日から運用を開始した。これによって1989年、デービスの提唱した太陽ニュートリノ問題の存在を確認した。

タイトル: ミューニュートリノ
1962年、レオン・レーダーマン、メルヴィン・シュワーツ、ジャック・シュタインバーガーらはミューニュートリノの反応を検出し、複数の世代のニュートリノが存在することを初めて示した。(neutrettoという名前が付けられていた。)この発見により、彼らは1988年のノーベル物理学賞を受賞した。

タイトル: ノーベル賞を巡る論争
しかし、1983年7月にプラグノス9(英語版)で実験を開始し、CMBRを単一周波数で研究していた。1992年1月に、Andrei A. Brukhanovはモスクワのシュテルンベルク天文研究所でセミナーを開き、世界で初めてCMBRの発見について報告した。2005年の物理学賞のうちの半分は、「光学コヒーレンスの量子論への貢献」に対してロイ・グラウバーに授与された。この研究には、ジョージ・スダルシャンの1960年代の量子光学の研究が含まれていたが、スダルシャンは受賞対象にはならなかった。グラウバーは、当初はスダルシャンの研究を軽蔑していたが、後にスダルシャンの表現法をグラウバーのP表現(英語版)という別の名前をつけて紹介した。