幽霊粒子とポルターガイスト計画

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かつて研究所の物理学者たちは、自分たちを悩ます科学を研究していました

By Danny Alcazar, archivist, National Security Research Center

Frederick Reines(写真、下)は文学と歴史に秀で、音楽と歌に熱中しましたが、ある先生が彼の科学における可能性を見い出しました。

その教師はライネスを激励し、いつでも仕事ができるようにと科学実験室の鍵を与えた。 それから数年後、1951年にライネスが初めてニュートリノを検出する実験を考えたとき、この粒子はまだポルターガイスト、つまり物理的現実の世界においてはかなくもつきまとう幽霊だった、と研究所のレポート「The Reines-Cowan Experiments」に記されています。 ポルターガイストを検出する “という報告書である。

それから約45年後、ライネスは核反応のいわゆる幽霊粒子を検出し、それによって物理学の基礎に対する科学者の理解を広めたとして1995年にノーベル物理学賞を受賞しました。 1947年、ライネスはニュートリノ(電荷を持たず、質量が非常に小さい素粒子)の証拠を追究することを初めて考え、そのため彼はサバティカル・イン・レジデンスを依頼しました。 1951年、太平洋のエニウェトク環礁で行われた実験の後、私は本当に基礎物理学をやりたいと思ったのです」と、数十年後に彼は回想している。 1951年、太平洋のエニウェトク環礁での実験の後、私は基礎物理学をやりたいと決心した。 月日は流れ、私が潜在意識から掘り起こすことができたのは、ニュートリノを直接検出するための爆弾の可能な有用性だけだった」

Seeing ghosts (particles)

ライネスはニュートリノが本当に存在することを証明する探求に取り組んでいました。 過去の爆発物の経験からインスピレーションを得て,彼はとらえどころのないニュートリノの観測を試みることを決め,ロスアラモスの同僚であるクライド・コーワンを彼の共同研究者として説得しました。 原子爆発はニュートリノの優れた発生源となり,”ゴースト粒子 “が可視化される可能性があるのです。 そこで、感度の高い検出器を作り、原爆の近くに設置することにした。 ライネスとコーワンは多くの実験の後、ワシントン州ハンフォードにある原子炉を使用することを決定しました。 これによって原子力の制御が可能になり、実験を再現することができるようになったのです。 そこでは、膨大な数のニュートリノを発生させる原子核の変化を起こすことができるのです。

ポルターガイスト計画

1953年にライネスとコーワンはポルターガイスト計画の一環として、ニュートリノの幽霊的性質から名付けられたHerr Auge(ドイツ語で目)と呼ばれる小型検出器のプロトタイプを作りました。

実験が始まってしばらくは、彼らは自由なニュートリノを観測したと確信していましたが、1955年までにライネスとコーワンは5つの核分裂炉を持つサバンナリバー工場に作業を移しました。
ライネスとコーワンは、「最も反社会的な粒子」を捕らえるという巨大なチャレンジに直面することになりました。

Nobel Prize in Physics

Frederick Reines, left, and Clyde Cowan, working at what was then named Los Alamos Scientific Laboratory, in early 1950s.(左)とClyde Cowan, in the 1950s.

発見から間もなく、コーワンはロスアラモス研究所を去り、ライネスも教職に就くために後に続いた。

ライネスは、彼とコーワンによる最初のニュートリノ(電子反ニュートリノ)の検出という実験的業績により1995年までノーベル物理学賞を受けなかった。

ライネス氏のノーベル賞は現在、ロスアラモス市街のバスタブ通りにあるロスアラモス歴史博物館のベテハウスに展示されています。

名誉ある賞の公式レプリカは、研究所のブラッドベリー博物館から貸し出されており、研究所の機密図書館である国家安全保障研究センター(NSRC)に飾られています。 公式レプリカはオリジナルと同じ外観で、同じ職人によって作られていますが、純金ではなく金で仕上げられたブロンズです

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