2010年4月1日木曜日

7兆電子ボルト

スイスとフランスにまたがって建設された LHC（Large Hadron Collider、大型ハドロン衝突型加速器）で、衝突エネルギー 7兆電子ボルトの陽子衝突実験に初めて成功しました：

最終目標である 14兆電子ボルトを達成するにはまだ数年かかるようですが、暗黒物質（ダークマター）の候補とされる「ニュートラリーノ」注といった超対称性粒子や、素粒子に質量を与える「ヒッグス粒子」など未知の粒子の発見が予想されているだけに、結果を大いに期待して待ちたいと思います。

ところで 「7兆電子ボルト」 ってどのくらいのエネルギーなのかわかりますか。「兆」という言葉や「電子ボルト」という耳慣れない専門用語に幻惑されて、きっとすごく大きなエネルギーなんだろうと思っている方が多いのではないでしょうか。しかし、さにあらず、です。ある学者によれば、数匹の飛んでいる蚊が持つエネルギー程度だそうです。

そもそも電子ボルトの定義は、「真空中で電子 1つが電位差 1ボルトの 2点間で加速されるとき得るエネルギー」です。電子は負の電気を帯びていますから、電位差があるところでは電位の高い方に向かって移動、つまり加速します。この時、電子が獲得するエネルギーが 1電子ボルトです。一言で言って、とても小さい単位です。

定義にしたがって 7兆電子ボルトを別のエネルギー単位に換算すると、
1.12 × 10-6 ジュール
3.12 × 10-13 キロワット時
1.14 × 10-7 重量キログラムメートル
2.68 × 10-7 カロリー
になります。

7兆電子ボルトが非常に小さいエネルギーであることがわかっていただけると思います。これでは、コーヒー 1杯分のお湯すら沸かすことができません。もちろん、これは人間という「巨大」な生き物の立場から見た話で、極微の素粒子にとっては非常に大きなエネルギーです。また、素粒子をそのようなエネルギーを持つまで加速するには、加速器に大きな電力を注ぎ込む必要がありますが、それは別の話です。


［注］ ニュートラリーノ：　ニュートロンとニュートリノの区別がつかない人にとっては、脳内混乱にさらに拍車がかかることでしょう。変な鳥のコマーシャルで有名なインテルのセントリーノとも間違えないでいただきたいものです（笑）。


過去の関連記事
時刻: