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物理学界に衝撃…「宇宙の秘密」を解くかもしれない「ノーベル賞級大発見」の中身

物理界の根幹を揺るがす「大発見」
佐藤 瑶 プロフィール

「ミューオン」という素粒子

そして、この度の実験結果を理解する上で重要となるのが、「ミューオン」という素粒子だ。

ミューオンは、一秒間に数百個ほど宇宙から私たちの体に降り注いでいるが、放っておくと2.2マイクロ秒という非常に短い時間で電子と2つのニュートリノ(どちらも素粒子)に変化してしまうため、ものを形作ったりすることはできない。

ミューオンの透過率(どのくらい通り抜けるかの割合)は物質の種類によって異なるのだが、この性質を使って、目では見ることができない物の内部の構造を調べる手法(ミュオグラフィ)として活用されている。

これは、いわば大がかりなレントゲン写真のようなもので、例えば火山内部のマグマ量を調べたり、ギザのピラミッドに隠された部屋の探索に使ったり、最近では福島第一原子力発電所の炉心の様子を観察するためにも使用されている。

ここまで、アップクォーク・ダウンクォーク・電子・ニュートリノ、そしてミューオンという素粒子が存在することを説明した。

ミュー粒子はミューオンと同義(出典:https://note.com/higgstan/n/ndafa87cc1bbb
 

上の図にあるように、アップクォークとダウンクォークは、その名の通り「クォーク」という種類に属している。残りの電子・ニュートリノ・ミューオンは「レプトン」という種類に含まれる。

レプトンの種類のうち、ニュートリノは電荷(電気の量)を持っていないが、電子とミューオンはマイナスの電荷を持っている。この二つは非常に似ていて兄弟のような関係と言える。その唯一の違いは質量で、ミューオンは電子の約200倍程度重い

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