油断するなここは戦場だ

日曜日の夜は白テープでレトロSFの香り

京大物理で3回生の時、物理の実験で「加速器」だの「ビーム」だのを始めてまじかにみた。今や25年以上前のことだ。これは、京大理学部物理学教室の中庭にあったバンデグラフというタイプの加速器で、A1実験の最後に金属の薄い箔に陽子をぶつけて、陽子が原子核にあたって向きが変わるラザフォード散乱という現象を観察する。

加速器といっても陽子のもつエネルギーは たかだか10MeV、 つまり 陽子の速度を光の速度でわると0.01 程度というあかちゃん加速器だ。解析使うコンピューターは穿孔テープ(だたの白い紙テープに穴があいているもの)でプログラムを読み、その読み取り機も手作り風で、コマンドはターミナルではなくてスイッチでいれるというものだった。当時すでに紙テープを作る技術は失われており(笑)、コードを理解している人もすでに去り、くしゃくしゃに折り畳まれた小さいメモの教えるとおりスイッチを上げ下げすると、陽子の運動量を測定する計算システムができあがる。当時すでに大学の計算機センターにいけばラインエディターのターミナルがあり、カード読み取り機は時々教授が使いにくる程度という時代だったが、ラザフォード散乱を再現する程度の学生実験にたいしては、使えるものはいつまでも使うという方針がとられていて、実験室はさながらレトロSF博物館の様相を呈していた(違

そんなあかちゃん加速器でもビームに勝手に近づけるわけではない。ビームラインに立ち入るときには鍵をもって入るきまりで、作業が終わった後総ての鍵がボックスに差し込まれないと加速器は動かない。実験中に部屋に入ると被爆する危険があるからである。昔この加速器のビームを手で遮った(しかもわざと)伝説の人物がいて、事故の後手がものすごく腫れ上がったという話(何度もくりかえすが冗談でもなんでもなく実話である)を実験説明の時に聞かされるというのが慣例になっていた。

高速の陽子が物にあたると何がおこるだろうか。陽子があちこちにぶちあたるとそのはずみで高いエネルギーの光がでる。光はさらにあちこあたって、さらにたくさんの電子や光がでる。この過程が電磁シャワーで、これが人体の中でおこると様々な障害を引きおこす。遺伝子をきずつけるのが一番の問題でガンの引き金になったりする。

さらにエネルギーが高くなると陽子が原子核の中に入って原子核をぶちこわすというさらに荒っぽいことがおこる。原子の種類が変わってしまい、放射性原子も作られて、これがゆっくりと崩壊すると、長く放射能の影響がビームのあたったところに残る。陽子の速度が光の 1/10くらいになると原子の種類によってはこういう反応がおこるのである。

昨日、JAXA の野田さんやサイエンスライターの鹿野さんと、20光年先に新たに発見されたグリーゼ581gという地球型の惑星の話になった。いくだけで100年か、亜高速にでもせんとやってられないな、という話をしているうちに、なんだ、それ宇宙船がビームってことじゃないか、ということに思いいたった。われわれのまわりのものはすべて陽子や中性子でできていて、それが光速の1%まで加速されたら、バンデグラフからくるビームと同じ速度になっている。光の速度の10% までいけば、あたった原子核を分解するレベルである。光の速度の70% までくると陽子と陽子がぶつかって中間子が多数生成されるハドロンシャワーだっておこる。 宇宙のなかをのんびりただよっている分子に突っ込むだけで、高エネルギー衝突反応がおこり、機体が放射化する、、、、う〜ん困ったなぁ。

小飼弾さんに教えていただいたのだが、だが、アーサー C クラークの「遙かなる地球の歌」ではこの問題を宇宙船前に長い氷のキャップをかぶせることで解決することが 提案されているらしい。非常に分厚い物質があれば、粒子はその中に完全に止められる。もちろん全部放射化するが人間の居住区まで放射線が浸透しなければOK ということだろう。 (それでいいのか、という気もしないでもないが。)

光の速度の10%のスピードで目的の星まで200年。その星までついて、帰ってくるとしたら400年。それほど長い間同じ装置を動かした経験をわれわれはもっていない。そして、一人の人間の寿命を遥かに越える飛行時間。唐の時代、玄奘三蔵が中国からインドに教典をとりにいく旅は15年かかり、彼の寿命は約60年だった。人生の25%を過酷な旅に費やすのもいいかもしれない。だから宇宙にいくためには、まず人類の寿命を1000年にのばすことを考えるべきなのだろう。。。。
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by mihoko_nojiri | 2010-10-03 22:29 | 物理

physics at LHC
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