ニュートリノは、さまざまな原子核プロセスで生成される、とらえどころのない素粒子です。 ニュートリノの名前は「小さな中性のもの」という意味で、電荷を持たないことに由来しています。 ニュートリノは、宇宙に存在する4つの基本的な力のうち、重力と原子の放射性崩壊をつかさどる弱い力の2つにしか作用しない。
ビッグバンの数分の1秒後には、無数のニュートリノが誕生しています。
ビッグバンの数分の1秒後に無数のニュートリノが誕生し、星の心臓部、地球上の加速器や原子炉、超新星の爆発的崩壊、放射性元素の崩壊など、常に新しいニュートリノが作られています。
ニュートリノは、その偏在性にもかかわらず、物理学者にとって謎の多い粒子です。 ニュートリノは、あたかも透明な窓を通過する光線のように、ほとんどの物質を通過し、存在するすべてのものとほとんど相互作用しません。 今この瞬間、あなたの体の1平方センチメートルあたり、約1,000億個のニュートリノが通過していますが、あなたは何も感じることはありません。
目に見えない粒子の発見
ニュートリノは、科学的な謎に対する答えとして最初に提起されました。 19世紀後半、原子の中の原子核が自発的に電子を放出するベータ崩壊と呼ばれる現象に研究者たちは頭を悩ませていました。 ベータ崩壊は、エネルギー保存と運動量保存という2つの基本的な物理法則に反しているように思われた。 ベータ崩壊では、粒子の最終配置のエネルギーがわずかに不足しているようで、陽子は電子と反対方向にたたきつけられるのではなく、立ち止まっていたのだ。 1930年になって、物理学者のウォルフガング・パウリが、原子核から余分な粒子が飛び出して、不足しているエネルギーと運動量を運んでいるのではないかという考えを提唱しました。
「私はとんでもないことをしてしまった。検出できない粒子を仮定してしまったのだ」とパウリは友人に語ったが、これは彼の仮定したニュートリノがあまりにも幽霊のようで、ほとんど何とも相互作用せず、ほとんど質量を持たないという事実を指している。
四半世紀以上経って、物理学者のクライド・コーワンとフレデリック・ライネスがニュートリノ検出器を作り、サウスカロライナ州にある原子炉サバンナリバー発電所の原子炉の外に置いた。 彼らの実験は、原子炉から飛来する数百兆個のニュートリノのうち、数個を捕らえることに成功し、コーワンとライネスは誇らしげにパウリに電報を打ってその確認を知らせた。
それ以来、ニュートリノは科学者の予想を裏切り続けています。
太陽は膨大な数のニュートリノを生成し、それが地球に降り注ぎます。
太陽は膨大な数のニュートリノを発生させ、地球を襲います。20世紀半ば、研究者たちはこのニュートリノを探索するために検出器を作りましたが、実験では予測されたニュートリノの3分の1程度しか検出されず、矛盾が生じていました。
物理学者は、ニュートリノにはおそらく3つの異なるフレーバー（種類）があることに気付きました。 通常のニュートリノは電子ニュートリノと呼ばれていますが、他にもミューニュートリノとタウニュートリノという2つの種類が存在しています。
しかし、この振動を起こすことができるのは質量を持った粒子だけであり、ニュートリノには質量がないと考えられていた初期の実験とは矛盾していました。
ニュートリノに新たなルールを？
2011年、イタリアのOPERA実験の研究者たちが、不可能とされていた光速を超えるニュートリノを検出したと発表し、世界中で大反響を呼びました。 メディアでは大きく報じられたが、科学界からは懐疑的な意見が多く聞かれた。
しかし、科学者たちはまだニュートリノについて多くのことを学んでいます。
しかし、科学者たちはニュートリノについてまだ多くのことを学んでいます。最近、シカゴ近郊にあるフェルミ国立加速器研究所（フェルミラボ）のミニブースター・ニュートリノ実験（MiniBooNE）の研究者たちが、ステライルニュートリノと呼ばれる新しいタイプのニュートリノを検出したという説得力のある証拠を示しました。 この発見は、ニューメキシコ州ロスアラモス国立研究所の実験である液体シンチレーターニュートリノ検出器（LSND）で見られた異常を裏付けるものです。
もしMiniBooNEの新しい結果が成り立てば、「それは巨大なことであり、標準モデルを超えており、新しい粒子……そして全く新しい分析の枠組みを必要とするだろう」とデューク大学の素粒子物理学者Kate Scholberg氏はLive Scienceに語っています。