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!

>石原安野さんのプロフィール

石原安野 プロフィール画像

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。

前へ目次ページへ次へ

2022年にスタートする大計画。 石原安野さんとの対談(3)

早野
石原さんも南極へ行かれたんですか?
石原
私は1回だけですね。
そのときは検出器を較正する装置を
もって南極に行きました。
早野
それは夏に?
石原
はい、夏の間だけです。
われわれ物理学者が行けるのは、
10月から2月の限られた期間だけなんです。
その期間に行って、メンテナンスしたり、
ハードドライブを取り替えたりします。
まだ建物をつくってるときは
毎年4、50人行っていましたが、
いまはメンテナンスだけなので、
年間10人ぐらいですね。
千葉大からも毎年1人は行きます。
早野
どういう人が選ばれるんですか?
石原
体力のある若い人に行ってもらいます。
半分ぐらいは雪かきなので(笑)。
乗組員A
わかりやすい(笑)。
乗組員B
南極で雪かき‥‥。
早野
あっちの床に転がっているのは、
いまつくってる新型の検出器ですよね。
石原
そうです、そうです。

▲千葉大学が開発した光検出器「D-Egg」 ▲千葉大学が開発した光検出器「D-Egg」

早野
古いやつを、あれに入れ替えるんですか?
石原
じつは入れ替えることはできないんです。
氷は一度凍らしてしまったら、
検出器ごと凍ってしまいますので。
一度埋めたらもう取り出せないんです。
早野
そもそも南極の氷は、
どうやって穴をあけるんですか?
石原
氷に穴をあけるときは、
「ホットウォータードリル」というものを使います。
80度のお湯を出しながら氷を掘るんです。
なので最終的に穴があいた状態というのは、
2.5キロメートルの穴の中に
お湯が溜まった状態になります。
そこにケーブルのつながった丸い検出器を、
その穴の中にズブズブズブっと沈めていきます。
早野
で、あとは放おっておけば凍りつくと。
石原
はい。
乗組員A
おもしろい(笑)。
石原
ただ、地球には地熱があるので、
凍るときは上から順番に凍っていくんです。
1カ月ぐらいかけて一番下まで凍ります。
乗組員A
へー、下が最後に凍るんですね。
石原
そうなんです。
地上付近はマイナス60度とかですが、
穴の下のところはマイナス5~9度くらいです。
で、一度凍ってしまったら、もう取り出せません。
早野
じゃあ、壊れても直しようがないですね。
石原
そこがこの検出器の製作で、
いちばん大変なところかもしれません。
壊れない検出器をいかにつくるかが大テーマ。
いまのところはその目的は達成されていて、
5000個近く埋めたうち、壊れたのは80個ほど。
全体の1.5%ぐらいしか壊れていません。
乗組員A
すごい!
早野
ものすごく優秀なんですね。
石原
やっぱり壊れる原因というか、
悪さをするのっていつも人間なので。
実験でもそうですが(笑)。
早野
ケーブルに足を引っ掛けたりね(笑)。
乗組員A
あぁ(笑)。
乗組員B
おっちょこちょいがいるんですね。
石原
そうですね(笑)。
装置自体は非常に優秀で、
いまはすごく安定した状態です。
あと20年ぐらいは動くんじゃないかと思います。

早野
新しいものはいつから埋めるんですか?
石原
2022年の冬からスタートします。
全部で700個ほど埋めるのですが、
千葉大だけで300個をつくっています。
いまは最後の耐久テストのようなことをしています。
早野
それは、どういうテストなんですか?
石原
30Gぐらいかけて落としたり、
ひたすらゆすったりして、
それでも壊れないかを確かめます。
あと、冷凍庫でマイナス50℃に冷やして、
それをプラス20℃の水に戻して、
というようなテストもあります。
早野
ほんとに最後の段階という感じですね。
石原
最近は本当に精密装置なのかっていうくらい、
ラフな実験ばっかりでした(笑)。
乗組員B
床に置いてあるのも本物ですか? 
石原
本物です。
あれも南極にもっていくやつです。
乗組員B
へー!
石原
ケーブルも深海用のケーブルなので、
7000メートルの深海までは耐えられるものです。
中には基板やコンピュータが入っていて、
なるべく電力を使わない設計にしています。
3ワットか4ワットほどしか使いません。
早野
千葉大で300個ということは、
残りはどこがつくってるんですか?
石原
われわれと並行して、
ドイツのグループも400個ほどつくっています。
乗組員A
それは協力関係なんですか? 
それともライバル?
石原
ライバルであり、協力者であり、
という感じですね。
やっぱり同じ実験なので、
お互いに足りないところは補い合ってます。
早野
ドイツのものと日本のものは、
設計がちがうんですか?
石原
そもそものコンセプトがちがいます。
でもまあ、性能としては、
こっちの方がいいものをつくろうっていう、
そういうきもちでやってますが(笑)。
早野
この新しいモデルを埋めると、
アイスキューブは何が変わるんでしょうか。
石原
さっきも話しましたが、
現在のアイスキューブの検出器の大きさは
1立方キロメートルくらいですが、
この新しいのを埋めることで、
まずは氷の中で光が
どうやって伝わるかを詳細に調べます。
そのあと10年ほどかけて
検出器の大きさを約8倍にするのが目標です。
早野
8倍はすごいね。
石原
完成すればかなり大規模な観測施設になります。
そうした次世代に向けた計画が、
2022年からスタートする予定です。

(つづきます)

2020-10-04-SUN

前へ目次ページへ次へ