こんにちは、飛翔型「科学者の卵養成講座」事務局の下山せいらです。
2017年8月19日に開催された科学シンポジウム「ニュートリノ研究に夢をのせて」に参加してきました。
http://www.tfc.tohoku.ac.jp/nobel/kajita/

科学者の卵の受講生や修了生も多数参加したこのシンポジウムでは、
2015年にノーベル賞を受賞者した梶田 隆章先生（東京大学 宇宙線研究所長）、中家 剛 先生（京都大学 理学研究科 教授）、井上 邦雄 先生（東北大学 ニュートリノ科学研究センター長）によるニュートリノ研究のお話を伺うことができました。
見えない、小さいニュートリノを観測・検出するために、巨大装置を作成したり、綺麗に磨き上げたり、装置の中で船に乗って作業するといった

ニュートリノの研究だけでなく、研究の苦労のお話も。

講演者の先生方と高校生12名によるトークセッションも開かれ、ニュートリノ研究のこれからや研究者になるには？など高校生が質問しました。
当講座からは重点コース生の金子さんと中西さんがトークセッションに参加しました。
そのほか、昨年や一昨年の受講生OB/OGらもトークセッションにでていました。皆さん活躍しているようで頼もしい限りです。

　こんばんは。聖ウルスラ学院英智高校の小松優香です。今日は東北大学科学シンポジウム「ニュートリノ研究に夢をのせて」で三人の教授の講義を聞いてきました。主題は共通してニュートリノですが，どの講義もニュートリノの世界から膨らんでいくので，科学への興味の視野を広げることができました。その中でも今回は梶田隆章さんの講義についてお話しします。

　最初は「神岡での研究の30年」という梶田隆章さんの講義でした。梶田さんは東京大学宇宙線研究所長を務めており，2015年にノーベル物理学賞を受賞されています。その当時，私は中学三年生でした。新聞の一面や，コラムで研究内容について読んだことはありましたが，そもそもニュートリノとはなんだろう，カミオカンデはどんな場所なんだろうとよく分かりませんでした。疑問に思っていたことを直接講義で聞くことができるとはとても喜ばしいことで，貴重な経験となりました。本題に移りますが，ニュートリノとはいったい何なのでしょう。今までは質量がない物質と考えられていました。それもそのはず，ニュートリノとは最も基本的な素粒子の一種で，電子から電荷と質量を除いたような粒子だからです。例えば，陽子は二つのアップクォーク，中性子は二つのダウンクォークがあって成り立っていますが，このクォークも最も基本的な素粒子です。ニュートリノは極小で地球などは簡単に突き抜けていきます。しかし，まれにぶつかることがあります。この性質があるから研究に用いることができるのです。では研究をすると言っても大きさの無いニュートリノをどうやって調べるのでしょう。これは先ほど書いた「ごくまれにぶつかる」性質をうまく利用しているのです。ニュートリノ自身は見えませんが，まれに原子核とぶつかります。ぶつかったときに別の粒子が出てきます。この粒子が出てきたことを通してニュートリノを研究することができます。

　そもそもの梶田さんのニュートリノ研究の始まりは，原子核内の陽子が崩壊するという予言が発表され，陽子の崩壊を検出する実験を日本のカミオカンデ（今のスーパーカミオカンデ）で行ったことがきっかけでした。そのカミオカンデに超新星爆発によりニュートリノが届き，ニュートリノ天文学の幕が開きました。もしニュートリノが質量をもつとニュートリノはタイプを変えると仮説し，例えば3種類あるニュートリノのうちミューニュートリノとタウニュートリノの間で振動が起こるというものです。しかし，カミオカンデは小さいので観測できません。そこで1995年にスーパーカミオカンデの建設をしました。翌年からニュートリノの異常を調べはじめました。ニュートリノ反応は毎日10回くらい観測され，他の研究者たちと協力して分析を行いました。

　そしてついに1998年にニュートリノ振動の発見から，ニュートリノに質量があることを導き出しました。これはただ単に発見したから素晴らしいということではなく，最も小さな素粒子や宇宙がどのように成り立っているのか，宇宙がどのように膨張するかなど，根本的な理論に繋がります。また，ニュートリノの質量は電子やクォークと比べ約100億倍も軽いのです。これもまた今後研究していくであろう素粒子や宇宙の謎の解明に役に立つのです。先生の研究を無駄にせず，私たちが活かして新しいことを発見していかなくてはなりません。

　梶田さんは今後，超新星爆発の際のニュートリノを観測し，超新星爆発の歴史を調べたいのだそうです。そのためには今のスーパーカミオカンデでは能力不足だから改造して新たに研究を続けていくとおっしゃっていました。3人の先生方の共通したことは「好奇心が大事」ということでした。私たちも先生方のように常に好奇心を持ち，負けずに新しいものを発見していくべきだと思います。大学で自分の興味のある分野を研究するために，今は勉学に励みたいと思います。

　皆さんこんにちは。宮城県仙台二華高等学校一年の梶川友寧です。

　今日は東北大学 科学シンポジウム「ニュートリノ研究に夢をのせて」に参加しました。ニュートリノについてのお話ということで、原子よりもずっと小さなその存在に隠された大きな謎を知ることができるのだとワクワクしながら参加しました。

　最初の梶田隆章先生の「神岡での研究の30年」では、先生がニュートリノに質量があることを発見し、2015年にノーベル物理学賞を受賞するまでの研究についてのお話を伺うことができました。そもそもカミオカンデは10の30乗年で寿命が来ると予言された陽子崩壊を研究するために造られたものだったというノーベル賞受賞の裏側のお話や、ニュートリノは振動によって種類が変わりそのことによってニュートリノには質量があることがわかったこと、地球の反対側から来たニュートリノは距離が遠いことで振動が生まれることにより地球を通過した時点で半減するというニュートリノの性質などを高校生の私にもわかりやすいように説明してくださったので、ニュートリノについての興味がさらに強くなりました。

　次の中家剛先生の「神岡に向けてニュートリノビーム発射」では、タイトルの通り茨城県東海村の大強度陽子加速器施設(JPARC)で陽子ビームを1.8億電子ボルト→30億電子ボルト→300億電子ボルトと増幅させながら光の速さに近づけて1回に300～1000兆個のニュートリノを発生。神岡までの295kmの距離をニュートリノビームにして飛ばすということで、人工的につくられたニュートリノについての研究をするという方法に納得しました。その中で、300億電子ボルトという途方もない数値の陽子ビームでニュートリノを送っていることに驚きました。また、科学においてわからないことこそ面白いのだというお話を聞いて、たしかに今わからないことを追い求めていくことで科学は進歩しているのだと感じました。

　そして井上邦雄先生の「ニュートリノで解き明かす宇宙の謎」では、現在宇宙空間の中に存在する物質で解明されているものは5%しかないということ、またそんな宇宙の中でニュートリノは1立方cmに300個も含まれていることにも驚きました。超新星爆発などによって発生する宇宙の中のニュートリノや反物質などの存在を調べることで、宇宙の歴史や暗黒物質や暗黒エネルギーなどの宇宙の謎を解明できるかもしれないというお話を聞き、今はわからないことばかりでも研究を重ねていくことによって宇宙について知ることができるなんてとても楽しみな気持ちになりました。

　最後の渡辺寛子先生による高校生とのトークセッション「科学研究の夢」では、同じ高校生とは思えないくらいよく考えられた質問や難しい質問が出てきました。確かに自分も研究者になるにあたって心がけることは何かが気になった点でしたので、その質問の回答はなるほどなと思うところもありました。そのような色々な質問にも先生方はわかりやすく答えてくださったので、ますます科学は面白いなと思いました。

　今回のお話の中で、私の科学への視点が少し変わったような気がします。研究は、自分が興味を持った、面白いと思ったことをしていかなければならないということに納得しました。研究者は頑固で諦めが悪いというところは、自分が知りたいということを一生懸命追い続けている証拠なのだなと思いました。私が将来研究職に付く場合は、このことを大事にして失敗しても諦めずに何事もやり遂げていきたいと思います。

　こんにちは、盛岡第三高等学校の佐々木暖人です。今年ももうお盆の時期になりましたね。私は昨日、例年よりも一足早く、家族で田舎にある祖父母の家を訪ねてきました。父の実家ではお米を作っているのですが、私が祖父に「今年の夏は涼しいけど、お米は順調に育っているの？」と聞いてみたところ、少しではあるものの、やはり成長は遅いとのことでした。ところで、盛岡では、毎年８月１日から４日までの間、さんさ踊りという伝統的な祭りが開かれるのですが、私は友人と一緒にそれを見に行きました。例年にはない、冷涼で快適な気候だったので、さんさを見るにはもってこいの日だなと思いながら、その会場に向かったのでした。例年通り、活気のある華やかな踊りが繰り広げられていて、友人と一緒でとても楽しかったのですが、何かが欠けているような感じがしました。そうです、夏の暑さです。夏の暑さがなくなってくれればいいのにと思うのですが、いざ本当になくなると、夏は暑い方がいいのかなぁと少しは思います。家族や友人についても、その人がいなくなると、その人の良いところやありがたみがそれまで以上に見えてくると、よく言いますよね。それと同じことだと思います。

　さて、冒頭の部分が長くなってしまいましたが、いよいよ本題に入ります。まず第二回の講義は英語についての講座でした。英語の効果的学習方法の講義では、インプットをたくさんしてからアウトプットの学習をすることで、英語力が上がるということを教わりました。その後の家庭学習では、単語と文法の学習（＝インプット）に重点を置いて勉強を進めるようにしているので、夏休みが明けてまもなく行われる英語のテストで、自分の英語力がどれくらい伸びているかを試すのが楽しみです。また、英語の自然な発音についても教わりました。英語を自然に発音するには、発音の強弱を明確にすることと複数の単語をつなげて発音することが重要だということでした。英語の授業で教科書の文を読むときや次回の講座からはじまる「英語サロン」では、これらのことを意識して、最終的には、ネイティブの方に伝わるような自然な発音の英語、すなわち「実践的な英語」を身につけたいと思います。

　続いて、第三回の講義についてです。前半は、航空機についての講座でした。鳥は空を飛ぶときに、揚力と推力の両方を羽を動かすことで得ていますが、現在の飛行機は翼で揚力、推進器で推力を得るというように二つの部分で役割を分担しています。このような方法はケイレイ卿という方が十九世紀初頭に考えたアイディアだそうです。その後、様々な科学者が航空機の制作を試みたものの、なかなか上手くいかず、二十世紀に入ってからようやくライト兄弟がそれを成功させました。そこから、さらに改良が進んで、現在の精度の高い、飛行機ができたということです。つまり、私たちにとって飛行機が空を飛んでいるのは日常的な光景ですが、こうして航空機の開発の歴史を考えると、改めてそのすごさを実感するものでした。それと同時に、新しいものを開発するには、既存の知識だけでなく、それまでには存在しない、新しいアイディアを考える力も必要であるということも学ぶことができました。後半の講義は、太陽系の形成についての講義でした。この講義を聞いた後、私は宇宙というとても大きなスケールで考えれば、人間とはとても小さなものであるが、それと同時に、そのような小さな存在でありながら、宇宙の誕生を知るということができるまでに至った、人間の英知や努力の価値の高さに気づきました。

桜の聖母学院高等学校２年の山内璃乃です。

＜進化する航空機、浅井圭介先生＞

その後、ライト兄弟が飛行を成功させる前まではケルビン卿が「私は、気球以外の飛行方法に、分子一つほどの信念も持っていない。」とまで言い切ってしまっていたというのが私の中で強く印象に残った事でした。言い古された言い方ですが、鉄の固まりが空を飛ぶなんて考えられない、と思うのが万人の考え方でしょう。
これに対して、科学的アプローチにより、数多くの科学者たちがこの鉄のかたまりの飛行実現に向けて努力をしてきたことも、科学者の姿勢として大きな学びとなりました。
揚力と推力を区別したのがケイレイ卿で近代航空学の父と呼ばれる彼のこの概念が飛行機の実現に大きく役立ち、以後の航空学に貢献しているそうです。
さらにライト兄弟が、風洞を使った実験や、プロペラを回転している翼としてとらえ、理論に基づいた設計をしたことなどは、現在でも通用しています。

今回の講座は私にとっては難しく帰って来てから復習するところから始まりました。出てきた定理、法則、理論などのキーワードは以下の通りです。

• ニュートンの理論
• ベルヌーイの定理
• マグナス効果
• クッタの理論
• 動的相似則
• レイノルズ数（超低レイノルズ数）

この中のベルヌーイの定理、マグナス効果、クッタの理論については、紙やプラスチックケースを使って自宅でも、空気の流れ方について何度も確認してみました。
イメージとしてはだいぶ理解できたと自負しています。これが、なぜ、機体を持ち上げ維持出来るのかという答えが、最先端技術の優れたエンジンの出力だけではなかったことがとてもよくわかりました。

最先端技術ということでいえば、プレーリードッグの巣穴の換気や、ヒョウタンカズラの種子、さらに近未来火星への宇宙飛行を視野に入れれば超低レイノルズ数環境下での飛行に生ずる問題解決の為にトンボのはねの構造が参考になる点など、自然界から学び得る事がまだまだたくさん残っていることが逆に新鮮でした。

＜磁石、隕石と原始惑星系円盤、中村教博先生＞

太陽系が出来るのに磁力が大きな影響を及ぼしていると考えられている事を初めて知りました。
また、コンドリュールと呼ばれる隕石を調べることによって原始太陽系に磁場を捉えられる事は、太陽系誕生の謎を解明する手がかりとして非常に有効なのだそうです。隕石の分析は、地層の研究ととても似ていると感じました。正直言うと、これまで宇宙のことには全く関心をもたなかったのですが、磁力の影響をうけてくるくる回りながら太陽系が形成されていく姿を想像すると面白く、知らなかったことへの興味がわきました。

地磁気の方向が過去に何度も変化したということは、帰宅後調べてみましたが、過去に３６０万年の間に少なくとも１１回は起きていたそうです。磁気を記録している岩石を分析すればわかるということですが、いったい磁場が逆転する時は、私たち人間になにかしら影響を及ぼすか、体感で何かが変わるようなことがあるか（少し怖い事のようにも思いますが）どうなのでしょうか。

＜サイエンスカフェ、長神風二先生＞

今回の講義の中では、５〜10年後に実現しそうな技術として「頭の中で考えた事が、言葉にしなくても実現する」と書きましたが、研究者倫理という点から、私が将来やりたいと思っている研究に関係する倫理についてここで書いてみたいと思います。私は将来本物そっくりの動物型ロボットを作りたいと思っています。それを人に言うと「動物型ロボットって今もあるよね」「もうあるじゃん」などと言われます。しかし、私が作りたいのは現在あるようなタイプのロボットではなくて、より本物そっくりであることが大切で、人と心が通わせられるような長く一緒に暮らしたペットのような関係を築けるロボットであり、反応も言動もよりリアルである事を求めています。今、ロボットの研究では、ロボットが二足歩行を自然にすることや、人工知能を利用した結果自然な言語を話すロボットを中心に開発されています。残念ながら動物が人と接した後の反応については、対話というよりは、モノの反応として捉えられてしまう事が多く理解をしてもらうのは難しいようです。その際に一生懸命説明すればするほど「動物はモノだよ」とか「そういうことをしたいのはエゴだよ」「ペットは死ぬから大事にするものでしょう」などと言われる事がほとんどです。私は、この夏、たくさんの大学見学をしました。あちこちの工学系や機械系、ソフトウェア系の研究室を訪ねて、私のしたいことを伝えてみたのですが、どうも最終的には「動物というものの科学的捉え方」と「私のつくりたいロボットと人の関わりの間に生じる倫理観」にぶつかるようでした。ある大学の研究室を訪ねたとき、そこの教授が「君は倫理についても学ばなければいけないかもしれないね」とおっしゃってくださいました。今回の講義を受講した直後だったこともあり、特に心に響きました。大学受験まであと１年と少し、さらに研究室配属まで３年あるので、じっくり倫理という点から自分のやりたいことをしっかり見ていこうと思いました。実は、これまでは夢のことを話すと、「でもさ」という反応が多かったので、それを聞くと「私のやりたい事をするのは、もしかしたら無理なのかな」とショックを受けたり、へこみそうになったりもしました。しかし、この講義を受講出来た事で「研究者は研究成果を世に問う。そこに正邪はなく、あくまで使い道を考えるのは社会の側」という言葉に勇気と改めて希望を感じました。うれしかったです。まだまだ夢に向かってがんばります！