大騒ぎ、光より速いニュートリノ?!

 日本時間の2011年9月23日、「スイスにある欧州合同原子核研究機関(CERN)は23日、素粒子ニュートリノが光より速く飛んだとする『Opera実験』の結果を発表した。」と言うニュースが世界中を駆け巡った。事実ならば大ニュースだ。何故か?、現代物理学で想定されている物理現象は全て光速度未満での現象で、超光速下での物理現象など想定外もいい所だからだ。ところで、一部の報道では、「光より速いものは無いとするアインシュタインの相対性理論を覆す発見で、現代物理学の根底を揺るがす可能性がある。」と言う様な記述をしばしば見受けるがこれは全くの間違いである。アインシュタインは「光より速いものは無い」なんて一言も言っていない筈だし、自分が知る特殊相対論の中でも「光より速いものは無い」なんて論理展開は何処にもない。何度も言うが只想定されて居ないだけなのだ。

 アインシュタインの特殊相対性理論は2つの原理から成っていて、一つが「光速度不変の原理」と呼ばれるもので真空中の光速度は観測系には関係なく常に一定であるとする原理、もう一つが「相対性原理」と呼ばれるもので絶対静止系否定の原理だ。どこにも「光より速いものは無い」なんて書いて無いのだが、では何故そんな事が言われる様になってしまったのだろうか?。実は特殊相対性理論から導きだされる物にローレンツ因子というのがある。テキスト文字による式なので読みにくいかも知れないがこんな式だ。もしかすると誰しもが見た事くらい有るだろう。ここでvは物体の移動速度、cは真空中の光速度を示す。

                 1/√{1-(v/c)^2}

で、このローレンツ因子、移動物体が光速度を超えてしまうと式を見ても分かる通り、根号の中がマイナスとなってしまうのだ。ローレンツ因子はローレンツ変換に使われる係数で、時間の経過や長さの変換に使われるのだが、その係数の根号の中がマイナスになってしまってはお話にならない。係数が虚数になってしまうからだ。つまり、光速度を超える移動物体を考えることは無意味(想定外)とされたことが、何時の間にか「光より速いものは無い」なんて話に擦り変わってしまったと自分は考えている。しかし、想定外であることと、否定していることは全く異なる。自分はここで相対論は今後共覆ることもなければ否定されることもないと断言する。

 今、自分は久しぶりにワクワクしている。今回の『Opera実験結果』が事実であるならば、人類史上初の超光速物理現象の確認となるからだ。これが後になって観測機器のエラーでしたとか、間違いでしたとかなると拍子抜けなのだが、アインシュタインの相対論から約100年の現在、新たなる物理の地平が開ける事に期待を寄せている。今後の追試の結果を見守りたい。

 

2011年09月24日 LONG記す

 

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