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超光速ニュートリノは相対論と矛盾しない!(2)

今回の超光速ニュートリノのミステリーに対する人々の態度はおおよそ次の三つに分かれます。


  • 事態の推移を静観する
  • ミステリーの存在そのものを疑う
  • ミステリーは存在するとした上で、その解決を試みる

圧倒的多数の人が前者の態度をとっているのは当然だといえます。そして、それ以外の人々の多くが中者の態度をとっています。なぜなら、物理学的世界像が刷新されるよりも実験の瑕疵が明るみに出る方がありそうなことだし、また、そうであって欲しいと願う保守的な願望もあるからです。そして、後者の態度をとる極少数の人々がいます。


私が後者の態度をとるのは、今回の実験結果の発表が、少数の研究者の功名心にもとづいてなされたものではなく、多数の研究者の責任感にもとづいてなされたものなので、信頼性が高いと考えるからです。


ニュートリノの速度が超光速として観測されたとしても、測定過程をその準備過程まで含めて考えることにより、相対論的因果律が保たれる可能性があることがわかりました。しかし、まだ解決しなければならないパラドックスが残っています。今回、ニュートリノの速度が超光速として観測されたことから、素直に考えると、その質量は虚数であると考えられます。ところが、従来のニュートリノ振動の観測からニュートリノの質量が実数であることが知られています。つまり、ニュートリノは、速度を測ると虚数質量粒子として振る舞い、ニュートリノ振動を測ると実数質量粒子と振舞うということになります。では、どうすれば、このパラドックスを解消できるでしょうか。速度の測定の場合でもニュートリノ振動の測定の場合でも、ニュートリノの質量が間接的に測られているということに注目します。すると、この事態は、別種の観測から導き出される粒子描像が相反する描像になるという事態であるといえます。そこで、ニュートリノの虚数質量描像と実数質量描像とが相補的な関係にあることが証明できれば、このパラドックスは解消すると考えられます。

「超光速ニュートリノは相対論と矛盾しない!」完


encounter

ニュートリノの質量は実数?それとも虚数?   M. C. Escher "Encounter", 1944  



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