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「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」

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1 「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」
「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」 京都大学 物理学第二教室・宇宙線研究室 助教 身内賢太朗 2010年6月26日 西大和学園 SS講義 内容 宇宙線 暗黒物質 NEWAGE 英国の地底にて

2 はじめまして 中学・高校 武蔵高校(~1993) 物理の実験おもしれー 東大 物理学科(~1997) テニスとか芝居とかおもしれー
中学・高校 武蔵高校(~1993)  物理の実験おもしれー  ファインマンっておっさんおもしれー 東大 物理学科(~1997)  テニスとか芝居とかおもしれー 東大 大学院(~2002)   やっぱ、実験はおもしれー 京大 宇宙線研究室(2002~)  とにかく、実験おもしれー  今は これも

3 物理 でなくてもいいや、 サイエンスが面白い気分にして帰ること。 「お勉強」は高校の先生にお任せします。
本日の目標 物理 でなくてもいいや、  サイエンスが面白い気分にして帰ること。 「お勉強」は高校の先生にお任せします。

4 「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」
「地底で解明する宇宙の謎 -ダークマターを探せ-」 京都大学 物理学第二教室・宇宙線研究室 助教 身内賢太朗 2010年6月26日 西大和学園 SS講義 何すか? BY WIKIPEDIA 最近の宇宙線関連のノーベル賞は 2002年 X線天文学 ニュートリノ天文学 2006年 宇宙背景放射 

5 最近の宇宙線関連のノーベル賞は 2002年 X線天文学 ニュートリノ天文学 2006年 宇宙背景放射  皆さんがノーベル賞好きなことにして、ここらへんから組み立ててみます。

6 天文学 星の観測:西洋、中国、日本 400年前 ガリレオの望遠鏡観測 農耕・占星術など 可視光による天文学 のはじまり。
400年前 ガリレオの望遠鏡観測 可視光による天文学 のはじまり。 可視光:「見える光」 色の違いが、種類の違い。 赤い光 青い光

7 光の色と温度 赤い光 青い光 温度低い 温度高い 直感と逆、面白いっしょ。

8 可視光の他は? 目に見える光は、多種の「光」のうちごく一部。 天文学:「可視光」+他の手法へ。   色  赤い 青い

9 X線天文学 R.ジャッコーニ 現在、日 米 欧 それぞれの人工衛星で研究を推進。 ロケット実験でさそり座からのX線を捉えた。
現在、日 米 欧  それぞれの人工衛星で研究を推進。 日本:次のX線天文衛星「ASTRO-H」を2013年打ち上げに向けて準備中(京大も主機関のひとつ。) さそり座の方向

10 ニュートリノ天文学 R. Davis 小柴昌俊:カミオカンデ その後: スーパーカミオカンデ などへ発展。
太陽の核反応を確認するために始めた。 ニュートリノの飛来量が予想の1/3程度 小柴昌俊:カミオカンデ もともとは陽子崩壊を探索 するため。 方向に感度のある(太陽から きた!と言える)装置。 その後: スーパーカミオカンデ       などへ発展。 なんかおかしい 「ニュートリノ振動」 という新しい現象の発見へ。 スーパーカミオカンデ

11 これがノーベル賞だ。

12 宇宙背景放射 Penzias & Wilson(1965) COBE(人工衛星) 最近の宇宙線関連のノーベル賞は
2002年 X線天文学 ニュートリノ天文学 2006年 宇宙背景放射 宇宙背景放射 Penzias & Wilson(1965) 電波(マイクロ波)アンテナ調整中に 「宇宙が一様に光っている」 COBE(人工衛星) ムラムラを発見 (1/100000のゆらぎ) 2006年ノーベル賞 なんかおかしい

13 WMAP衛星 WMAPの結果 COBEより細かい構造を 宇宙の年齢は137億歳 宇宙の約1/4は暗黒物質。
NASA/WMAP Science Team (

14 ここまでまとめ 話は無事「暗黒物質」へ。 宇宙線 × ノーベル賞 という切り口で X線天文学 ニュートリノ天文学 宇宙背景放射
宇宙線 × ノーベル賞   という切り口で X線天文学 ニュートリノ天文学 宇宙背景放射 なんかおかしい からの粘りで大成果 話は無事「暗黒物質」へ。

15 ようやく暗黒物質 暗黒物質研究の歴史 銀河の回転曲線(1930~) 目に見えない「暗黒物質」あるのではないか? 銀河中心からの距離
Annu. Rev. Astron. Astrophys. 29(1991)409 銀河中心からの距離 なんかおかしい 目に見えない「暗黒物質」あるのではないか?

16 暗黒物質研究 遠方銀河の重力レンズ効果(1990~) 銀河団の衝突(2007) 暗黒物質で空間がゆがんでいる。 ピンク:通常の物質
青:暗黒物質

17 暗黒物質 わかっていること わからないこと 質量をもつ物質 何だかわからん。 宇宙の約1/4を占める 質量 運動の速度 「物」との反応の仕方
これをなんとか調べたい。

18 暗黒物質 直接探索実験 「物」に暗黒物質が「当たる」 捉え方:①温度が上がる     ②電気が生じる     ③光る 「検出器」というものです。

19 暗黒物質 直接探索実験 むつかしい点:  A)「当たった」ときの信号が小さい  B)「当たる」頻度が少ない   C)「当たった」信号が暗黒物質によるものか    わかりにくい。  高性能化 沢山並べる 余計な宇宙線を避ける為に地下で実験。 検出器

20 世界の地下活動

21 DAMA/LIBRA 250kgのNaI検出器

22 CDMS「12月17日に結果発表します」 世界中の憶測合戦。 結局2事象(両方BGである可能性は23%) 2010年 2月15日
第16回ICEPPシンポジウム

23 日経新聞(2010年2月14日) XMASSとNEWAGE 日経新聞 (2010年2月14日) 日本代表

24 XMASS 800kgの液体キセノン 神岡地下でこの夏稼働! Kamioka

25 NEWAGE  動画を見てわかった気になってください。 

26 ちなみに、 Track1 Bob Dylan "Blowin' in the wind "
この曲自体も名曲すが、、、 「ディランの声は神の声だ」in 「アヒルと鴨のコインロッカー」も楽しい映画です。 Track2 JAMIROQUAI   "Going Underground" ここ数年活動休止中ですが、 またきます。きっと。 Track3  Forest Gumpサウンドトラック アカデミー作品「Forest Gump」、 好きな映画です。

27 「方向性」の重要性

28 NEWAGE:詳しく 京大で開発した「μPIC」検出器 30cm角検出器で地下実験中 CF4 ガス SD探索 40cm 検出器
ガス部 40cm μPIC 検出器 NEWAGE-0.3a

29 今後、大型化を進めて、 暗黒物質の発見を目指します。 もちろん世界との競争。 是非 一緒に研究しましょう。
NEWAGE 今後、大型化を進めて、 暗黒物質の発見を目指します。 もちろん世界との競争。 是非 一緒に研究しましょう。

30 おまけ:理系で得すること 2年前 

31 募集の概要・資格など 理系が必須です。 身長さえクリアしていれば とりあえず応募、でしょ。 (髪の毛だんごにして50人まで残ったツワモノも有。)

32 選抜方法 人数(女子) 963(124)人 230(24)人 50(4)人 10(1)人
身内:50人まで残って面接受けたり、人間ドック受けたり、体力測定したり しました。

33 2009年2月25日 決定 理系には てな 楽しみもあります。

34 メッセージ わからんものがわかる ってのはおもしろい。 特に、自力でできれば。 必要なこと:知識より、それの使い方
  ってのはおもしろい。   特に、自力でできれば。 必要なこと:知識より、それの使い方  スーパーなサイエンティスト        目指してください。   それ以外のプチスーパーも手広くな。

35 次はどうする? おまえ行けよ。 続きは京都大学で。

36 ありがとうございます


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