信じられないものを目にすることになる。まさに冒険だ。一緒に行こう。さあ、スーパーカミオカンデを探検しよう！
検出器は約10年に一度清掃される。高さ40メートルのステンレス製タンクには通常5万トンの超純水が満たされているが、作業チームはゆっくりとタンクの水を抜き、段階的に水位を下げていく。小さなボートに乗って清掃や修理を行い、壁に並ぶ光電子増倍管（PMT）の交換も行う。この改修作業には数ヶ月かかる。2018年、まさにその作業が行われていた。
今しかない。私は鉱山入口のある村にいる。スーパーカミオカンデを示す歓迎看板を除けば、ここは日本の田舎によくある普通の風景だ。
トンネルの入口はこの近く、山の奥深くにある。現場には何の表示もないが、入口にある多数の警告看板と安全指示が、この地下の隠れ家の存在を物語っている。
細い道に車を停め、小さな小屋から安全ヘルメットを選び、トンネルへと向かう。空気は新鮮で、人の気配はない。
古い鉱山トンネルの奥へと進む。巨大なスーパーカミオカンデのチャンバーは、神岡鉱山の旧坑道ネットワークを利用して、地下1キロメートルに建設された。私は以前、この鉱山の廃坑部分を訪れたことがある。その記録はこちら：神岡鉱山。
災難が迫っているのではないかと思い始めた頃、遠くに光が見えた。足を速める。ここがスーパーカミオカンデの入口だ！耳を澄ますと、聞こえるのは風の音と発電機の静かなうなり声だけ。ドアを押し開ける。
今、エレベーターポッドの上に立っている。下を見ると、検出器の巨大なタンクがすぐ下にあることに気づく。これは夢か？下降ボタンを押すと、ポッドは数秒間ガタガタと音を立て、急速に下降する。興奮の涙をこらえようとする…
ポッドは非常に不安定な浮遊プラットフォームに着地する。この異世界のような場所の物理法則を理解しようとしながら、慎重に前に進む。それとも私が完全に方向感覚を失っているのか。体が揺れる。注意が必要だ。水は超純水なので、落ちたら良くて角質除去、最悪の場合は溶けてしまう。
周りを見渡すと、絶対的な静寂の中で何千もの星が瞬く別世界にいるようだ。空気は爽やかで、水は風に揺れる絹のように踊っている。
ゴムボートがプラットフォームにぶつかりながらパドルを差し出している。乗れと言っているようだ。慎重に座り、プラットフォームから押し出す。検出器の中心へと推進される。何かしようとするのが難しい。落ちるのが怖いし、首からぶら下げた7台のカメラを落とすのも怖い。
ニュートリノ検出器はどのように機能するのか？
さて、ニュートリノと呼ばれる素粒子はどのように検出されるのか？この巨大なタンクの壁に並ぶPMTと、外側に設置されたPMTによって検出される。全部で約13,000個ある。しかし、他の信号を誤って拾ってしまわないのか？いや、スーパーカミオカンデの設置場所のおかげで、通過する粒子はニュートリノだけだ（極めて小さな質量とゼロの電荷のため）。
PMTは大きな金色の電球のように見えるが、その機能は正反対だ。エネルギーを光に変換する代わりに、これらの装置は非常に弱い光信号を電流に変換し、この電流がスーパーカミオカンデが収集するデータとなる。しかし、ニュートリノとこの弱い光との関係は何だろうか？
音速より速く飛ぶ飛行機が衝撃波、ソニックブームを作り出すことは知っているだろう？ここでも同じことが起こる。ニュートリノは水中の光速より速く移動し、通過する際に衝撃波を作り出す：チェレンコフ放射だ。この弱い信号がPMTに到達するのだ。
これでだいたいの仕組みは分かっただろう。一方で、これらの分析の目的は何だろうか？永遠の命？クリーンで無限のエネルギー源？遠くの隣人を荒らすことができる宇宙インターネット？そんな疑問に圧倒されていると、守護天使が私の傍らに現れ、答えてくれた。
クリストフへのインタビュー
こちらはクリストフ、2014年から日本に住んでいるフランス人研究者だ。彼がこの特別な訪問のガイドをしてくれた（だからこれは都市探検とは言えない）。
Jordy：ニュートリノを理解することがなぜ重要なのですか？物理学や宇宙の理解に何をもたらすのでしょうか？
クリストフ：現在、私たちは主に科学的な理由でニュートリノを研究しています。この粒子はまだよく分かっておらず、その性質を理解することで物理学の進歩につながる可能性があります。主な関心事の一つは、量子物理学によれば物質と反物質は同量生成されるはずなのに、なぜ宇宙は反物質ではなく物質で構成されているのかということです。最近の測定では、ニュートリノとその反粒子が全く同じように振る舞わないことが示されており、この不一致の理由を示唆しています。
ニュートリノは、超新星（老いた星が崩壊する際に起こる爆発）やその他の激しい現象などの天体物理学的現象を研究するためのメッセンジャーとしても使用されています。これらのイベント中に生成されるニュートリノは、望遠鏡が検出できる情報を補完します。なぜなら、光とは異なり、ニュートリノは塵雲を通過できるからです。また、正電荷を持たないため、磁場によって曲げられることもありません。
Jordy：ニュートリノに関してどのようなデータやパラメータが保存されていますか？具体的に何を分析しているのですか？
クリストフ：PMTが光を受け取った正確な瞬間と光の量を記録しています。この情報から、何が起こったかを再構築し、ニュートリノまで遡ろうとしています。
Jordy：ニュートリノの現実的な用途はありますか？
クリストフ：実用的なレベルで私が知っている唯一の応用は、核兵器の不拡散の文脈での原子炉の監視です。稼働中の原子炉は（反）ニュートリノを生成します。ニュートリノ検出器を使えば、原子炉が稼働しているかどうか、特にプルトニウムを抽出するために停止されたかどうかを知ることができます。
Jordy：スーパーカミオカンデは大量のニュートリノを検出しますか？それらはどこから来るのですか？
クリストフ：私たちは以下のニュートリノを検出しています…
- 太陽から生成されるもの
- 大気由来のもの、宇宙線が大気中の分子と衝突して生成される
- 人工のもの、粒子加速器を使用して生成される（スーパーカミオカンデの場合、茨城県にある）
- 爆発する星、超新星から生成されるもの。この場合、短期間に大量のニュートリノが検出されます。スーパーカミオカンデの小型の前身であるカミオカンデで行われた研究は、超新星1987Aからのニュートリノを検出したことで2002年のノーベル物理学賞を共同受賞しました。
ニュートリノの他の発生源もありますが、スーパーカミオカンデでは明確に識別できないほど弱いものです。近くの原子炉からのニュートリノや、地球の地殻での放射性崩壊によって生成される地球ニュートリノなどがそうです。
Jordy：ニュートリノが必要不可欠で、宇宙の気まぐれで突然消えたら、どのような結果になると思いますか？
クリストフ：難しい質問ですね。宇宙にはかなりの量のニュートリノがあるので、消えたら全エネルギーは1〜2%減少し、宇宙の膨張速度がわずかに変わるかもしれません。最も目に見える影響は間接的なものでしょう：ニュートリノは核反応、特に太陽や星で生成されます。だから反応がなくなれば、宇宙に星もなくなります。
Jordy：最後の質問：もしボートが転覆したらどうなりますか？
クリストフ：基本的には濡れるだけだと思います 😉
クリストフは私の説明にさらに技術的な詳細を加えたいとのことだ：
クリストフ：実は、ニュートリノだけが検出されるわけではありません。施設が地下にあるため宇宙線の量は減りますが、一部は侵入します。そして自然放射能も。最終的には、これらのバックグラウンドノイズとニュートリノを分離する必要があります。さらに、チェレンコフ放射はニュートリノから直接生成されるのではなく、ニュートリノが水分子と相互作用したときの粒子の崩壊から生成されます。これらの粒子は水中で光速より速く移動するため、光を発生させます。
クリストフ、これらの刺激的な詳細をありがとう！次に彼の同僚、竹永由美子さんを紹介しよう。
スーパーカミオカンデの周辺
由美子さんは主にスーパーカミオカンデの広報を担当しており、公式ウェブサイト、パンフレット、プレスリリースなどを手がけている。検出器周辺での生活について詳しく教えてくれる。
Jordy：スーパーカミオカンデは地元の観光名所になっていますか？
由美子：2019年3月、ここから20分ほどの神岡にカミオカラボという博物館がオープンしました。来館者はスーパーカミオカンデのような宇宙物理学の実験を知ることができます。博物館は飛騨市が建設し、私たちが監修しました。オープンから1ヶ月半で、すでに3万人の来館者を迎えました！これが地域社会の活性化につながることを願っています。
Jordy：ここでの生活はどのような感じですか？
由美子：私たちのほとんどは実際には約1時間離れた富山県に住んでいます。週末にはハイキングに行く人もいますし、バーベキューも開催します。そして、観測所の周りにいる野生動物、サル、ヘビ、イノシシ、クマは、通勤途中の道路でよく事故に遭っています。
Jordy：近くでおすすめの観光スポットはありますか？
由美子：もちろんカミオカラボです。でもガッタンゴーもおすすめです。廃線になった線路の上を自転車で走れるんですよ。
由美子さん、貴重な情報をありがとう。私はまだカミオカラボやガッタンゴーに行ったことがないので、次の機会に。
最後まで読んでくれてありがとう！この訪問が私と同じくらいあなたにも印象的だったこと、そしてあなたも知識の最前線から友人に印象を与えることを願っている…また、鈴木博士のご親切とご協力に心から感謝したい。
追記：こんなに写真を撮るのと仕上げるのに苦労したことはない！いつか近いうちにこのセレクションを改善しようと思う。
