オタク研究者シリーズ第5弾!
ゲストは物理学者の石原安野さんです。
石原さんは2012年、
南極点にある観測施設で、
宇宙の謎にせまる大発見をしました。
早野フェローが聞き手となり、
そのときのこと、これからのこと、
いろいろな話をうかがってきました。
勉強パートと対談パートをあわせた
特別2部構成にておとどけします。
宇宙の話って、やっぱりおもしろい!
石原安野(いしはら・あや)
物理学者
千葉大学・大学院理学研究院・
グローバルプロミネント研究基幹 教授
1974年生まれ。
1998年、東京理科大学卒業、
2004年、テキサス大学大学院博士課程修了。
2005年より南極点の国際共同ニュートリノ観測施設
「アイスキューブ(IceCube)」に中心メンバーとして参加。
2012年、世界で初めて
「高エネルギー宇宙ニュートリノ事象」
を同定することに成功。
翌年に宇宙線・粒子天文物理学分野では
日本人初の国際純粋・応用物理学連合の若手賞受賞。
2017年、猿橋賞を受賞。
2019年、共同研究者の吉田滋教授と共に、
仁科記念賞を受賞。
- 早野
- 大学院を出たあと、
どういう経緯で
アイスキューブに参加したんですか?
- 石原
- 私の研究モチベーションのひとつが、
「ハードウェアの開発」なんです。
なので、まだ確立されていない実験で、
ハードウェアの開発ができるもの。
あと、宇宙の研究に従事できるようなもの。
そういう条件で探しはじめました。
当時は3つくらい候補があって、
最終的に「アイスキューブ実験」にしました。
- 早野
- 参加された時点では、
アイスキューブは
どのくらい完成していたんですか?
- 石原
- まだ何もない、ただの南極です(笑)。
私が入ったのが2005年の1月で、
ちょうど入った1週間後に
1本目の検出器を埋めるという、
そういうタイミングだったと思います。
- 早野
- そこで最初にやられたことは?
- 石原
- 最初はシミュレーション関係ですね。
それと1本目の穴が埋まりつつあったので、
残りの4000個の検出器の狂いを直したり、
計測精度を高めたりしていました。
- 早野
- 共同研究者の吉田滋さんとは、
そのころからすでに知り合いだったんですか?
- 石原
- もちろん名前は知っていましたが、
一緒に何かやるという感じでもなかったんです。
まだ検出器も1本しかなかったので。
その年はその1本だけを使って
データ解析をひたすらやるような状況でした。
- 早野
- もともとアイスキューブは
「ニュートリノの検出器」ではありますが、
私はこういうニュートリノを狙うとか、
そういうテーマっていくつかあると思うんです。
- 石原
- はい、あります。
王道路線から、ニッチなものまで。
- 早野
- 石原さんはまさに王道とは反対の、
ニッチな方向を狙って大発見したわけです。
どうしてそういう方向に?
- 石原
- やっぱり私が興味があるのは、
宇宙の高エネルギー現象なんです。
高エネルギー現象から出ているニュートリノを
いかに捕まえるかに興味がありました。 - そのころに共同研究者の吉田さんが、
「こういうのを探したい」と言っていたものがあって、
それが「10ペタ電子ボルト」の
エネルギー量をもったニュートリノだったんです。 - 他のグループのほとんどの人は、
もっとエネルギー量の低い「テラ電子ボルト」の
ニュートリノを探していました。
なので「10ペタ電子ボルト」なら、
ほとんどライバルもいないということで、
それを狙ってみようということになったんです。
- 早野
- 同じニュートリノでも、
「テラ」と「10ペタ」を比べたら、
エネルギー量は10000倍以上違いますね。
- 石原
- そうです、そうです。
そのくらい高いエネルギーになると、
データ解析から背景事象の除去のやり方まで
まったく変わってくるんです。 - ただし、ニュートリノの流量としては、
われわれのほうが絶対的に少ないので、
観測できる確率でいうと、
ものすごく不利ではあるんですけどね。
- 早野
- まったく出てこない可能性もあると。
そういう方向性を決めたときって、
アイスキューブはまだ完成していないんですよね。
- 石原
- 1本目とかなので、まだまだです。
最初の年が1本、翌年が9本。
その次が22本という感じで、
毎年少しずつ大きくなっていきました。
- 早野
- アイスキューブって、
いつ完成したんでしたっけ?
- 石原
- 完成したのは、2011年です。
- 早野
- ということは、
石原さんが宇宙ニュートリノを発見したのは、
完成した翌年ですか?
- 石原
- そうなんです。
やっぱり私がラッキーだったのは、
アイスキューブが4分の1くらいのときから、
さんざん解析していたというのがあります。 - そういう準備をずっとつづけていたので、
いざアイスキューブが完成したときに、
「こういう解析をしたいです」と言って、
いち早く手をあげることができたんです。
しかもニッチな分野だったので、
他の協力者との調整もあまりいらなくて、
身軽に動くことができました。
- 早野
- そこでもめると、
また時間がかかりますからね。
- 石原
- やっぱり大勢がいるワーキンググループは、
いろんな研究者が関わっているので、
調整にも時間がかかるんですよね。
シミュレーションのここが合ってないとか、
それじゃあダメだとか。 - でも、私の場合は
そういう調整も必要なかったので、
いちばん初めに手をあげて、
いちばんにデータを解析させてもらったんです。
- 早野
- そしたら2個あった。
- 石原
- 2個あって、背景事象はゼロ。
「10ペタ電子ボルト」を狙っていましたが、
見つかったのは「1ペタ電子ボルト」の
ニュートリノでした。
- 早野
- それでも歴史的な大発見です。
- 石原
- 大きいところから攻めたのが、
よかったんだと思います。
もっと小さいエネルギー量の
ニュートリノを探していた人たちは、
やっぱり背景事象が多すぎて、
思うように解析が進んでいませんでした。
ニッチな方向に舵を切ったのが、
ある意味よかったんだと思います。
- 早野
- それは私が偉かったのか、運がよかったのか。
- 石原
- まちがいなく運はよかったです。
そもそも宇宙関係は運がよくなかったら、
どんなにアイデアがよくても、
やっぱり見つからないときは見つからないので。
- 早野
- 見つからないからね。
- 石原
- ただし、運だけでもダメだと思います。
私の場合で言えば、
まだアイスキューブが完成する前から、
腐らずにずっと準備していたことが、
いい結果につながったと思っています。
- 早野
- 他の人はそうじゃなかったの?
- 石原
- アイスキューブが完成する前は、
そこまで真剣にやりたくないという人も
けっこういたと思います。
というのも、
いくら必死にデータ解析をしても、
翌年には検出器の数もふえて、
感度も倍にアップデートされますからね。
そうなるとその年のデータは
すぐに使えなくなってしまうんです。
- 早野
- あー、なるほど。
- 石原
- 私はもう、毎年毎年、
いまが最高の状況だと思って、
絶対いまのデータの中にあると思って
できることを全力でやっていたんです。
いま振り返って思うと、
それってすごく大事なことだと思いますね。
- 早野
- そこかもしれませんね。
チャンスをつかむ人と逃す人の差は。
(つづきます)
2020-10-06-TUE