main : 2016/2/27(14:9)
まえがき
ニュートリノはどこにでも存在するありふれた素粒子であるが，その観測が 非常に難しく，謎多い素粒子である．2015 年の梶田隆章博士のノーベル物理学 賞「ニュートリノ振動の発見」は，素粒子物理学の標準模型を超えた大発見で あった．そして，その発見はさらなる謎を呼び，「ニュートリノの質量はなぜ軽 いのか？」，「ニュートリノが混ざり合う，その混合パターンはどうなっている のか？」，そして「ニュートリノと反粒子ニュートリノは対称なのか？」と，そ の疑問が尽きない．その謎の解明に向けて，岐阜県飛騨市神岡町の地下で大型 ニュートリノ測定器「スーパーカミオカンデ」や「カムランド」が稼働中であり， 神岡から 300 km 離れた茨城県東海村からは世界最高強度のニュートリノビー ムが発射されている．ニュートリノの研究は，素粒子の標準模型を超えた物理 を探っており，今後のさらなる発展が期待できる．また，2002 年の小柴昌俊博 士のノーベル物理学賞「ニュートリノ天文学の開拓」から，ニュートリノによ る宇宙観測の幕が開き，新しい宇宙像の構築が期待されている．2012 年は，未 知の宇宙からの高エネルギーニュートリノが見つかっており，今後の「ニュー トリノ天文学の展開」が興味深い． 本書では，最先端のニュートリノ研究を日本で行われている実験を中心に紹 介する．2 回のノーベル賞が日本のニュートリノ実験に受賞されたことからわ かるように，「ニュートリノ研究は日本のお家芸」と呼ばれるほど，世界から注 目を受けている．筆者が行うニュートリノ実験 T2K（東海から神岡を結ぶ長基 線ニュートリノビーム実験）も，約 400 名の外国人研究者が集う国際共同研究で ある．このように，非常に活発なニュートリノ研究の最前線を本書で紹介する． 本書の内容は，初学者も順を追っていけば最先端のニュートリノ研究を無理 なく学べるようになっている．また，本書で学ぶ「ニュートリノ物理の基礎」 は，今後素粒子物理や宇宙物理をもっと深く学びたいと考える学生にとって，大 いに役立つ知識となるだろう．main : 2016/2/27(14:9) iv まえがき 本書で紹介されているスーパーカミオカンデ実験，K2K と T2K 実験の成果 は，国際共同研究の成果であり，この場を借りて共同研究者全員にお礼申し上 げます．また，日本におけるニュートリノ研究のリーダーであった故戸塚洋二 先生，K2K と T2K 実験の初代代表者の西川公一郎先生，そして私がニュート リノ研究を始めるきっかけを与えてくださった山内泰二先生に，心から感謝し ています． 本書の原稿をまとめるにあたり，辛抱強く付き合って下さった共立出版の島 田誠さま，監修の岡真先生に，深くお礼申し上げます．また，京都大学の久保一 君に最初から終わりまで文章の校正を手伝って頂き，たいへん感謝しています． 2016 年 2 月 中家 剛
