「ニュートリノ振動とは?」@成瀬台中3年 (2026/01/19,20)

【実施場所】成瀬台中学校 一般教室
【日時】1月19日 3,4校時, 1月20日 3,4校時

【全体概要】
成瀬台中の3年生には3年間当ラボの特別授業におつきあいいただきました。最終学年で新たな進路を控えた今、将来への希望を託して最新科学のさわりを紹介しました。内容は2015年に日本がノーベル賞受賞のニュートリノ振動に関するもので、中学で学習する振り子運動に結び付けて実験学習し、量子コンピューターなどに拡がる応用にまで話が及びました。

【授業のポイント】
① 2つの音叉と2つの鉄球振り子について
振動が伝わる結合の強さの違いによる振動現象の違いを観察します。
② 連成振動する2つの振り子の実験
糸でつないだ2つの振り子の連成振動と同相/逆相振動を観察し、連成振動が同相と逆相振動の重ね合わせによる”うなり”であり、近接周波数のAMラジオ放送でも類似の現象が起こることを認識します。
③ ミクロの世界概説
原子からクォークにいたるミクロ粒子は波の性質も合わせ持つことを説明します。
④ ニュートリノ振動について
2015年の梶田先生のノーベル賞研究内容を概説し、ニュートリノ振動と連成振動うなりが相似な現象であることを理解します。
⑤ 連成振動と現代科学技術との関係
ミクロ粒子レベルの連成振動が量子コンピューターなどの研究の最前線につながることを紹介します。

【振り返り】
3年生にもなると実験もてきぱきこなし、想定より短時間で済みました。授業終了後には社会問題にもなっているサイバー攻撃に対する量子暗号の効果を質問してくる生徒もおり、社会とのつながりを意識するまでに成長していることを実感しました。
研究の最前線と成果の社会実装の例紹介をきっかけの1つとして、将来に希望をもって新たな進路を歩むことができるよう切に願います。

2つの振り子の逆相振動
振り子実験の様子1
振り子実験の様子2