茨城「高エネルギー加速器研究機構」で宇宙の謎を解明しよう!

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茨城「高エネルギー加速器研究機構」で宇宙の謎を解明しよう!

茨城「高エネルギー加速器研究機構」で宇宙の謎を解明しよう!

更新日:2019/07/10 10:37

スノードロップのプロフィール写真 スノードロップ フリーランスライター

「宇宙ってどんな風に創られたんだろう?」「人間のからだは、何からできているのかな?」そんなことを考えてみたことがありますか?都内から、つくばエクスプレス快速で45分。福山雅治さん主演のドラマ「ガリレオ」のロケ地にもなった「高エネルギー加速器研究機構」内にある常設展示ホール「KEKコミュニケーションプラザ」では、「宇宙・物質・生命の謎」を追求し、ノーベル賞の研究にも貢献した加速器の世界が楽しめます。
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世界に誇れる研究所「高エネルギー加速器研究機構」

世界に誇れる研究所「高エネルギー加速器研究機構」

写真:スノードロップ

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高エネルギー加速器研究機構は、加速器を使って宇宙のなりたちの解明に迫る研究を行っています。世界中にたくさんある加速器の中でも、特に大きな加速器を持っている研究所のひとつです。

ここでは、最先端の研究に加え、国際リニアコライダー(ILC)等の次世代の加速器実現に向けて重要な役割を担う、高性能の超伝導空洞開発や、超伝導加速システムの試験開発も行っています。

では、加速器とは何でしょう?最も身近な加速器がテレビのブラウン管です。宇宙の起源に迫る実験を行う加速器も、テレビのブラウン管も同じ加速器というのは驚きですよね。

世界に誇れる研究所「高エネルギー加速器研究機構」

写真:スノードロップ

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加速器で加速される粒子はおもに電子か陽子ですが、様々な原子核を加速できるものもあります。高エネルギー加速器の用途は、大きく分けて2つ。ひとつは、素粒子や原子核の物理学の実験、もうひとつは放射光を利用する様々な実験です。

ここまで読んでみて、「難しい…」と思われた方も多いのではないでしょうか?そんな時には、「KEKコミュニケーションプラザ」入口にて無料で借りることのできる音声ガイドをご利用ください。各展示のそばに貼られる音声ガイドマークをタッチすると、子供でも理解できるわかりやすい言葉で展示物を紹介してくれますよ。

ノーベル物理学賞のメダル!?

ノーベル物理学賞のメダル!?

写真:スノードロップ

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館内奥、正面に展示されているのは、小林誠特別栄誉教授より寄贈されたノーベル物理学賞のメダルの複製。本物のメダルは、重さ200g、直径66mm、18金の上に純金がコーティングされています。一つの鋳型から一枚の本物と三枚の複製が作られ、受賞者に贈られます。

2008年ノーベル物理学賞を受賞した小林誠博士と益川敏英博士。私たちの宇宙はなぜ、物質からできているのか−その問いの答えに近づくための一つの手がかりといえる「小林・益川理論」を1973年に発表しました。

ノーベル物理学賞のメダル!?

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世界を変えた一つの論文「小林・益川理論」は、全部でたった6ページしかない短い論文です。クォーク(素粒子のグループのひとつ)がまだ3種類しか発見されていなかった時代に、二人は6種類のクォークが存在することを予言しました。

目に見えないけれど私たちの体をつきぬけている宇宙線!?

目に見えないけれど私たちの体をつきぬけている宇宙線!?

写真:スノードロップ

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「宇宙線ラボ」は、目には見えないけれど私たちの体をつきぬけている宇宙線(宇宙空間を飛び交う高エネルギーの放射線)の数を、シンチレータ(蛍光ーシンチレーション、放射線に励起されることにより発光する特性ーを示す物質の総称)を使って数えてくれます。

目に見えないけれど私たちの体をつきぬけている宇宙線!?

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「宇宙線ラボ」内の椅子に座って画面にタッチすると、頭からつま先まで通る宇宙線の数のカウントが開始されます。どのくらい通っているのでしょうか?ぜひ、現地で確認してみてくださいね!

目に見えないけれど私たちの体をつきぬけている宇宙線!?

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その目に見えない宇宙線の飛跡を表示し可視化したのが、「スパークチェンバー」です。火花(スパーク)となって目に見える仕組みとなっているため、バチバチ音がします。挑戦できるお子さんは、ぜひ真ん中の穴に手を入れてみてください。

クォークの不思議な世界を体験できる「ワンダークォーク」

クォークの不思議な世界を体験できる「ワンダークォーク」

写真:スノードロップ

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床に広がる「ワンダークォーク」は、クォークの不思議な世界を体感できるアトラクションです。「素粒子の世界」「質量の起源」「CP対称性の破れ」からひとつを選び、その上に乗ってみてください。

写真は、「CP対称性の破れ」。ビックバンでは、粒子と反粒子が同じ数だけ生まれたと考えられています。粒子と反粒子(赤と青の丸)を、手や足を使ってぶつけてみましょう。粒子と反粒子がぶつかり、光になって消滅する様子が体験できますよ。

本物を見て、触って、遊んで、学ぼう!

本物を見て、触って、遊んで、学ぼう!

写真:スノードロップ

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軽くて透明な、普通のガラス。重くて灰色の金属、鉛(なまり)。そのふたつを足して作られたのが重くて透明な鉛ガラスです。鉛ガラスは、エネルギーの高い光子や電子のエネルギーを測るのに使われています。鉛ガラスを持ち上げられるかな?

本物を見て、触って、遊んで、学ぼう!

写真:スノードロップ

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この超伝導加速空洞は、高エネルギー加速器研究機構がトリスタンという実験を行っていた時、実際に使用していたものです。加速空洞とは、電子や陽子の集団を光のスピード近くまで加速する装置です。

本物を見て、触って、遊んで、学ぼう!

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KEKコミュニケーションプラザの天井には、赤と青の光を放つ加速器の模型も展示されています。これは、高エネルギー加速器研究機構の地下にある約3kmの加速器を模したもの。たくさんの珍しい展示物に目を奪われてしまいがちですが、上を向くのもお忘れなく!

高エネルギー加速器研究機構 コミュニケーションプラザの基本情報

住所:茨城県つくば市大穂1-1
電話番号:029-879-6047
アクセス:つくば駅からバスで15〜20分

2019年7月現在の情報です。最新の情報は公式サイトなどでご確認ください。

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掲載内容は執筆時点のものです。 2019/07/01 訪問

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