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サイエンス

CERN、ニュートリノの超光速での移動を計測 69

ストーリー by reo
質量を持った残像だ 部門より

greentea 曰く、

既に各種報道でもご存じの通り、長基線ニュートリノ振動実験 OPERA による実験で 1 万 5000 個のニュートリノをジュネーブにある CERN の研究所から 730 km 先のイタリア中部、グランサッソー地下研究所に発射したところ、光速での移動よりも 60 ns 早くニュートリノが到着したという報告が行われた (名古屋大学のプレスリリース(PDF)、Reuters の記事arXiv:1109.4897より) 。

SF 作家である山本弘氏のブログ記事でも指摘されているように、もしこの結果を「ニュートリノは光より 0.0025 % 速い」と解釈するならば、超新星 1987A の観測と矛盾する。しかし光より速い粒子がある事自体は既にジェラルド・ファインバーグにより論証されており、各種報道が述べているような「相対論の崩壊」などは筋違いであるとしている。また理論物理学者の野尻美保子氏のブログ記事で指摘されているが、arXiv に掲載された結果報告の最後で系統誤差を調べる必要性について言及されており、結果の理論的、現象論的解釈をしないと異例の断り書きをつけている。BBC News の記事 では本研究のスポークスマンでもある Antonio Ereditato が「このおかしな結果を理解できるようにコミュニティの助けをお願いしたい。なぜならこの結果は気違いじみているからだ」と述べている。

既に解析の問題点探しが始まっているとのことだが、例えば MINOST2K といった同じ長基線ニュートリノ実験は OPERA とは実験条件も加速器の性能も異なるため、当面は OPERA グループ内での解析待ちということになりそうだ。

この議論は賞味期限が切れたので、アーカイブ化されています。 新たにコメントを付けることはできません。
  • 言い張ってる [ocn.ne.jp]人がこのニュースにどんな反応するのか楽しみだ

    • by Anonymous Coward

      もちろん「それ見ろ、相対論はやはり間違ってた」と反応するに決まっています。
      相対論が間違ってさえいればその他のあらゆること(過去の自分の発言も含む)の整合性はどうでもいいのです。

  • by Lurch (10536) on 2011年09月26日 14時53分 (#2024882)
    ニュートリノが放出されるんです。

    光速を超えたんじゃなくて、原因と結果の因果関係がおかしくなってるんです。

    と言うネタのSFが出てきそう
    --

    ------------
    惑星ケイロンまであと何マイル?
    • by TarZ (28055) on 2011年09月26日 14時58分 (#2024888) 日記

      いやでもでも、ニュートリノがなにか特別な粒子じゃないのか、というSF的アイディアは別に目新しいものではなく、古典もいいところなわけで…。

      そもそも、「チオチモリン」のアシモフが16だか17のときにアスタウンディング誌のところに初めて持ち込んだ(そしてキャンベルにボツくらった)小説 "Cosmic Corkscrew" が、ニュートリノが時間軸を移動するというネタらしいですし。

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      タイムマシンの存在を示す未来人からのメッセージかもよ。
      あるいは並行宇宙からの....。

  • 今回の報道もだけど、地方の発明家が第一種永久機関を発明しましたみたいな記事とか、大手新聞メディアやテレビ報道の科学知識の欠如は本当にひどいと思う。
    根本的な問題は、間違ったことを報道しても、それが報道各社の不利益につながらないことにあるんではないかと。
    科学リテラシのある人材を育てるのだって相応のコストがかかるし、細かくチェックしてれば速報性も落ちる。コストばっかりかかってリスクは変わりませんではこの現状はしょうがないだろうと思います。

    まずは、科学に明るくない一般の人にガセ情報撒き散らしても何のおとがめもないと言う状況をなんとかしないと。

    • 今回だと
      「光とニュートリノを併走させ光より早くニュートリノが到達することを確認した」とか
      「これで出来た乗り物に乗ると、時間を遡ることができる」とか
      いい加減きわまりない表現がまかり通ってますよね。

      まあ市井の名無しさんたちの
      「科学者は相対論を安全神話のように有り難がってたが誤りが発見された!科学者涙目!」
      「最高速が光速ではなくニュートリノ速になったらなんか問題あるの?」
      「いや光子の速度が可変なのではないか?」
      とかいう的外れっぷりよりはマシなのかもしれませんが。

      真実は「経路の途中に縮退炉を装備した古代の宇宙戦艦が眠っているから」なのにね!

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      政治家も「死の街」だの「生む機械」だのくだらない言葉尻を取られては辞任させられるけど
      北朝鮮の上空を静止衛星が飛べると思っていても別に何ともないしね。
      # 今にして思うとまた閣内不一致を突っ込まれる前にやめさせる必要があったんじゃね?

  • by T.Sawamoto (4142) on 2011年09月26日 16時02分 (#2024953)

    山本弘氏は「タキオンでタイムマシンはできません!」とおっしゃっていますが、確か「超光速通信手段があれば、過去へのメッセージ送信が可能になる」という思考実験が存在したような……。

    Tachyonic antitelephone [wikipedia.org]

    ※亜光速で飛行する宇宙船との超光速通信で、送信前の時間に情報を送り得るということのようです。

    これが否定されるのは、「タキオンは存在しないか、存在しても検出不能」という前提があるためで、仮にニュートリノが超光速粒子であったのなら前提が崩れることになります。
    (個人的には何らかの間違いなのだろうと思ってますけど(^^;))

    情報を過去に送れるのなら、これを「タイムマシン」と言うのもアリなんじゃないかと。
    (どうしても人間を送りたければ、SFでよくある転送/電送を使うという手もありますし)
    ハードSF作家さんとしては、少々うかつな発言のように思います。

    • by koduckin (15749) on 2011年09月26日 16時20分 (#2024970)

      > 情報を過去に送れるのなら、これを「タイムマシン」と言うのもアリなんじゃないかと。
      未来からのホットライン/ホーガン [amazon.co.jp]

      親コメント
    • by Anonymous Coward

      そのSF作家の人、このあたりの記述もあきらかにトンデモですよねえ。算数的な意味で。

      時間をさかのぼるには、ニュートリノの速度をさらに速くして、無限大より速くしなければならない。
      「無限大より速いって何だ?」と混乱される方もおられるかもしれないが、要するに速度がマイナスになるということである。
      速度無限大なら、粒子は発射と同時に到着する。さらに速くなれば、発射された時刻より前に到着する。つまり時間をさかのぼる。
      速度は移動距離÷移動時間。出発した時刻より前に戻るなら、移動時間はマイナスなので、速度もマイナスになる。

      • 「無限大より速いって……」……要するに速度がマイナスになる

        ラマヌジャンのあれ [wikipedia.org]のことかと思いました。

        親コメント
      • by i-nak (13217) on 2011年09月26日 16時48分 (#2025008) 日記

        その説明はこういうことです

        横軸を空間にとって、縦軸を時間に取ったグラフを書くと、正の速度の運動は右上方向の線「/」になります。
        線を右回りに回転させていくと速度は大きくなり、水平になると速度無限大です。さらに回転させると右下方
        向の線「\」になって、負の速度になります。このとき物体の運動は時間を遡ることになります。

        何でそんな誤解を招きやすい説明するのかは知りません。

        親コメント
        • by Anonymous Coward

          と言うかそもそも、光速より上なら別の(ある)座標系から見れば時間を遡ってるんで、速度無限とか持ち出す必要ないよね。

  • ふと思ったんだけど、地球楕円体を間違えて適用して、距離を計算している、なんてことはないよね。
    GPSでわかるのは地球楕円体上の座標だけで、距離を計算するには、地球楕円体の大きさや形状が必要。
    GPSで使っている地球楕円体はWGS84で、地図で用いられているのはWGS80だったりして、実用上ほぼ同じなんだけど、これくらいの精度になると違いが出てくるようなきが。
    で、間違って適用すると0.0025%位の誤差は出そうな気がする。

    誰かWGS84とWGS72とかで違いを計算してみてくれないかなぁ。

    • by Anonymous Coward

      素人ながらおいらも距離の測定にかなり誤差あるんじゃないのかなあと感じた。時刻は原子時計で高精度にできるだろうけど。
      ニュートリノの発生地点についても、対消滅の場所を正確に測定できてるの?とか、対消滅する場所とニュートリノの発生場所は完全に一致するの?とか単純な疑問も浮かぶ

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 19時01分 (#2025106)

    こんな問い [trueknowledge.com]が呈示されています。

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 14時31分 (#2024859)

    それはともかく
    > 光より速い粒子がある事自体は既にジェラルド・ファインバーグにより論証されており、
    「存在しうる」と「ある」では全然意味が違いますがな。
    相変わらずreoもreoだったと。
    # 今度はgreenteaは一切書いてない部分だし
    さらに山本弘の論法もおかしいだろ。「今回発見されたニュートリノがタキオンなら」すでに相対論の枠内で存在が予言されているけど、速度はエネルギーに依存しない(ように見える)点とか明らかにタキオンでは説明がつかない。

    • by Anonymous Coward

      そもそもなんで山本弘なんてトンデモ素人のblog記事なんて持ってきたんだか。
      #と学会とかで遊んでるけど、奴の書くのも大概だからな。

      • by Anonymous Coward

        と学会なんて海外でもうすでに話がついたことを紹介するだけなら変なこと書かないんだけど、国内の問題(水からの伝言とかレイキ)については間違った解説を書いておいて訂正しない。大槻氏とかが間違ったことを直さないと馬鹿にしているけれどやっていることは一緒。

        なので、今回のような新しいことに対する知見についてと学会の会長がなんかいっているのは大槻氏がなんかいっているぐらいあてにならない。

      • by Anonymous Coward

        山本さんってSF作家だったんだ。
        てっきりちょっとエッチなファンタジー作家だと思ってたんですが。

        #作品自体は嫌いじゃないですよ

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 14時46分 (#2024868)

    どういう点が問題になっているのかが、わりと分かり易く書かれてました。

    【レポート】ニュートリノは光より速いのか - 相対性理論を覆す可能性をCERNが提示
    http://journal.mycom.co.jp/articles/2011/09/25/neutrino/ [mycom.co.jp]

    地下に潜るとGPSは万能じゃないのね。

    • 記事自体は (一般サイトとしては) よくまとまっていてわかりやすいのですが、
      記事中には一言もかかれてない「相対性理論を覆す」云々がどっから出てきたのかが謎のタイトルですね。

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    • by Anonymous Coward

      そもそもGPSには相対論効果を考慮に入れた補正が入ってるわけだが相対論が崩壊しても精度を信頼できるの?

      • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 15時15分 (#2024905)

        そもそも相対論は今までの実験の範囲内では(その精度内での)正当性が支持されているわけだ。
        だから、今までの検証範囲「外」の領域の実験により不完全であることが明らかとなっても、今まで問題の無かった用途で問題が発生するわけではない。
        GPSだって、単純に「相対論入れて計算すればこうなるはず」ってのを盲目的に信じて作ってるわけじゃなくて(何せ実装上でも誤差が出るのだから)、実測であれやこれやと正当性を確保してから実用に供されてるわけで。

        この辺はニュートン力学と相対論/量子論の関係と同じ。
        相対論/量子論が出てきたからと言って、それまでニュートン力学でうまく説明できていた物事に相対論/量子論を使わなきゃいけないわけじゃない。
        そのため、今後相対論を超える理論(そもそも相対論は量子化できていないので、今回の実験が無くてもそういった理論がいずれ出てくると信じられている)が出てきた場合、その新理論は何らかの極限(多分、大きなサイズで低エネルギーの極限)で相対論と一致する(=新理論はある近似を適用すると相対論になる)。
        まあ、これも、相対論の低質量・低速極限がニュートン力学に一致したり、量子論でプランク定数が小さい極限がニュートン力学に一致するのと一緒。

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        • by Anonymous Coward

          > その新理論は何らかの極限(多分、大きなサイズで低エネルギーの極限)で相対論と一致する(=新理論はある近似を適用すると相対論になる)。
          この場合GPSを今回の実験で距離とか時間の測定に使ってるんだけどまさにその近似の誤差が実験結果を評価する上で問題になったりする可能性はないの?

          • by Anonymous Coward

            GPSは、これまで各種の別の実験により(ある範囲内で)精度が保証されています。
            つまり、「GPSに対し、相対論が正しいとして算出した位置情報と、実際の位置情報が(ある範囲内で)正しい」という既存の実験結果があるわけです。そのため、相対論が不完全である効果がGPSの測位に影響したとしても、現在「GPSの精度」として決まっているずれの値以下となります。

            今回問題になっているのは、その「すでに別の実験で確定しているGPSの精度の誤差」以上にずれがある(かも)と言う話ですので、そこは問題になりません。

            もちろん、純粋な理論ではなく、工学的なエラーの影響でGPSの測位にずれが出る、というのはまた別な話なので、そちらの可能性は残ります。

      • by Anonymous Coward

        それを言うなら加速器だって相対論があるから作られたようなものだし。
        ほぼ光速にすることで時間の進みを遅らせて、一瞬で崩壊する粒子の寿命を伸ばして観察してるんでしょ。

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 14時52分 (#2024878)

    さすがOpera、光より速いとは
    えっそのOperaじゃない?

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 15時50分 (#2024941)

    コンガリィ!

    • by Anonymous Coward

      今後CERNが何か発表するたびにシュタゲ、シュタゲと言われるんだろうな。

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 17時16分 (#2025037)

    >既に解析の問題点探しが始まっているとのことだが、例えば MINOS や T2K といった同じ長基線ニュートリノ実験は OPERA とは実験条件も加速器の性能も異なるため、当面は OPERA グループ内での解析待ちということになりそうだ。

    いや、「だからこそ」検証実験の意味があるんじゃない。
    例のCDF実験の第5の力だって、「実験条件も加速器の性能も異なる」LHC実験で否定的な結果が出てるわけで。

    #まあ第5の力の方は、D0実験でまず否定されましたけど。

    大体MINOSで兆候が見えてるんだから、同じ事はFNALもJ-PARCもできないとおかしい。
    キモは高精度GPSの設置というだけで。

    • 完全に素人考えなんだけど,ニュートリノをかなり強力に出すように調整した水爆的なものを静止軌道とか月起動とかで起爆させれば,直接観測した光との時間差だけ測ればいいから,もっとわかりやすく検証できたりしないのかなあ.各種ニュートリノ望遠鏡で検出できるほど強いニュートリノを放出する爆弾の作成がほぼ不可能だったりするんだろうか.

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    • とりあえず人変えてもう一度測定するようですね。(asahi.comの記事 [asahi.com]) 「当面は OPERA グループ内での解析待ち」というのはおそらく野尻先生のBlogの受け売りだと思います。外の人間が検証するのは難しいから、(当面は)もっとアラ探しして欲しいという意味だと思いますが、論文を見るかぎりでは系統誤差の押さえ込みは慎重に行われているし、解析も問題ないように見える。正直分からない。これは他の長基線ニュートリノ実験での検証が必要な流れですかね。
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  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 18時19分 (#2025083)

    すでに至る所で言われていますが、16.4万光年離れた大マゼラン雲の超新星(SN1987A)からのニュートリノは可視光とほぼ同時に届いているので、間違っていることはほぼ証明されてしまっている。0.0025%も速ければ、4年前の1983年に届いていないといけない。そもそも、どういうつもりでこんな実験を計画したのかなぁ。

    • by phason (22006) <mail@molecularscience.jp> on 2011年09月26日 18時26分 (#2025086) 日記

      そっちのニュートリノは低エネルギーのニュートリノなんで,必ずしも反証にはならない.
      #4桁ちょい違う.

      非常に弱いエネルギー依存があるとか,ある閾値以上では今まで知られていなかった効果が効いてきて,って事もあり得ない訳じゃないから,エネルギーの非常に違うものだと単純には比べられん(場合もある)のですよ.
      #まあ,今回のはどこかにミスが有る気はするけど.

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    • センセーショナルに光速度超えだタイムマシンだと騒いでて、
      意見求められた国内の先生も軽々しくタイムマシンなんて言っちゃって、
      本当に時間さかのぼってたら観測できないだろうに。

      60nsの時間差は周波数にすれば16.7MHzで昨今のコンピュータでも余裕だろうし、
      市販のカーナビだって18m以上の精度は十分出せるだろう

      そもそも田舎のアマチュアが一人で実験してるわけじゃあるまいに、
      簡単に測定ミスって言っちゃうの間違ってると思う。

      問題は「アインシュタインはニュートリノで鏡の思考実験をすればよかったのか?」
      「最高速度がc+場合の電磁気学への影響」「なぜ0.0025%なのか」あたりになるんじゃないかなかな

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    • by Anonymous Coward

      世間様にも大誤解があるようですが、OPERA実験は「ニュートリノの速度を測るだけの実験」ではありません。
      ミューニュートリノがニュートリノ振動によって、タウニュートリノに変身する事を直接検証する事が主目的で、
      速度云々は単なる副産物に過ぎません。

      前フリとしては、MINOS実験が同様の測定により光速を越えるという結果を叩き出し、しかしその時は
      誤差が大きかったので有意な結果とは見られませんでした。
      高精度な時刻同期システムと大統計量を用意して挑んだのが、今回の結果です。
      同期システムは原子時計を使っているので、まあそれなりに予算は使ったはずですが、
      OPERA実験全体の予算規模からすれば、サブプロジェクトとしては許される類のものであるはず。

      もう少し理論的な見地から言うならば、相対論の極限環境における検証実験として、質量(ほぼ)ゼロの素粒子が
      本当に光速近い速度で飛行するのか実証する事は極めて重要な意義があると思います。

  • どっちかというとこれはマスコミによって「科学神話」を打破するための、ていのいいあて馬にされただけのように見える。
    何しろ彼らが思い描いて(未来への期待を必死に煽って)いた科学的未来像を打破したのは科学者そのものなんだから。
    「これで未来が開けるぞ!やったー!」という期待感を煽ろうと暴走した結果がこれじゃないのかなと。
    「それは(測定機器やらもろもろの)誤差じゃないのか」とかそういう当たり前のことを考えないのはそこに根があるんじゃないかと思えますね。

    #もっとも「このニュースをオバチャンにも分かるようにかつお茶の間でも話題になるように平易に目を引くような記事を汲め」なんて言われたら
    #百戦錬磨の/.Jユーザーでも(筆の走り過ぎた部分以外は)同じような記事になるんではないでしょーか。

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 18時33分 (#2025090)

    異星人とのコンタクトが始まっている事を公表して、異星人に今回の件を解説してもらえば。

    #はやぶさは戻って来た。ノストラダムスの予言は破綻していない。

  • by Anonymous Coward on 2011年09月26日 18時59分 (#2025102)

    ニュートリノという街があるのかと

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人生の大半の問題はスルー力で解決する -- スルー力研究専門家

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