CERN

こんにちは。私たちは欧州原子核研究機構、略してCERNです。私たちの目的は、さまざまな国の科学者たちを結集させ、宇宙の基本的な構成要素を研究することです。私たちは、第二次世界大戦が終わった後の1954年に設立されました。その目的は、平和的な科学協力を促進し、戦争によって大きな打撃を受けたヨーロッパの科学を再建することでした。私たちの創設者たちは、科学が国と国とをつなぐ架け橋となり、共通の知識の探求という目標のもとに人々を団結させることができると信じていました。私たちの使命は、当初から、個々のヨーロッパの国だけでは到底負担できないような世界トップクラスの物理学研究センターを創設すること、そして、異なる背景を持つ科学者たちの間で平和的な協力の精神を育むことでした。この取り組みは、ヨーロッパの科学を再建するだけでなく、国際協力のモデルを築くことにもつながりました。

宇宙の最も基本的な構成要素、つまりあまりにも小さすぎて通常の方法では見ることができない粒子を研究するためには、特別な道具が必要です。私たちは、粒子加速器と呼ばれる強力な機械を設計し、建設しています。これらの機械は、巨大な磁石を使って粒子を光の速さに近い速度まで加速させ、その後、それらを互いに衝突させます。想像してみてください。それは、目に見えないほど小さな粒子たちのための、巨大な円形のレーストラックのようなものです。私たちは強力な電場を使って粒子を何度も押し、どんどん速くしていきます。そして、巨大な磁石がその粒子たちを円形のコースから外れないように導きます。目標は、粒子に莫大なエネルギーを与えることです。

私たちの施設の中で最大かつ最も強力な加速器が、大型ハドロン衝突型加速器（LHC）です。これは、フランスとスイスの国境の地下深くに建設された、1周27キロメートル（約17マイル）にも及ぶ円形のトンネルの中に設置されています。LHCの建設は、何千人もの技術者や科学者が長年にわたって取り組んだ、巨大な国際的プロジェクトでした。トンネルは非常に大きく、場所によってはバスが通り抜けられるほどで、実験を安全に行うために地表から約100メートル下に埋められています。トンネルの中には2本の真空パイプが通っており、その中を粒子のかたまりが反対方向に進みます。そして、何千個もの超伝導磁石が、粒子が正しい軌道を進むように制御しています。これらの磁石は、宇宙空間よりも低い温度に保たれなければなりません。

粒子を猛スピードで衝突させるのはなぜでしょうか。粒子が非常に高いエネルギーで衝突すると、それらは砕け散り、その衝突のエネルギーから、ほんの一瞬だけ新しい粒子が生まれます。このプロセスは、宇宙が始まった直後、ビッグバンの瞬間に存在したであろう状況を再現するものです。衝突が起こる場所の周りには、複数階建てのビルほどもある巨大な検出器が設置されています。これらの検出器は、高性能な電子機器が詰め込まれた巨大なデジタルカメラのように機能し、1秒間に何百万枚もの「スナップショット」を撮影して、衝突から飛び出してくるすべての新しい粒子の軌跡を記録します。科学者たちは、これらの軌跡を分析することで、何が起こったのかを解明し、これまで見たことのなかった新しい粒子を発見することができるのです。

私たちの主な目標は基礎物理学の研究ですが、その研究が全く別の形で世界を変えるような発明につながることもあります。1989年、私たちの科学者の一人であるティム・バーナーズ＝リーは、ある課題に直面していました。当時、世界中の大学や研究所にいる何千人もの研究者が、膨大な量の実験データや研究ノートを共有するための、もっと良い方法を必要としていたのです。既存のシステムは複雑で、効率的ではありませんでした。そこで彼は、異なるコンピューター上にある文書を「ハイパーテキスト」という仕組みで結びつける、新しい情報管理システムを考案しました。このアイデアが、後にワールド・ワイド・ウェブとして知られるようになったものの始まりです。

ティム・バーナーズ＝リーは、世界初のウェブブラウザとウェブサーバーを開発しました。そして1993年、私たちは画期的な決断を下しました。ワールド・ワイド・ウェブの基盤となる技術を、誰でも、どこにいても、料金を支払うことなく無料で利用できるようにすると発表したのです。この寛大で開かれた決断こそが、ウェブが爆発的に普及し、今日私たちが宿題からコミュニケーションまで、あらゆることに利用する世界的な情報ネットワークへと成長する鍵となりました。これは、すべての人々の利益のために知識を共有するという、私たちの使命を完璧に体現した出来事でした。

さて、私たちの物理学における主要な使命に話を戻しましょう。物理学における長年の大きな謎の一つは、「質量」に関するものでした。私たちの宇宙の基本的な粒子とそれらの間に働く力を最もよく説明する理論は、「標準模型」として知られています。しかし、この理論には一つ、重要な欠けているピースがありました。理論は、他の素粒子に質量を与える役割を持つ「ヒッグス粒子」という特別な粒子の存在を予測していましたが、それはまだ発見されていませんでした。ヒッグス粒子がなければ、なぜ物質に重さがあるのかを説明できず、理論は不完全なままでした。そのため、この粒子を発見することは、私たちの最も重要な目標の一つとなったのです。

ヒッグス粒子の探索には、何千人もの科学者による数十年にわたる努力と、LHCの圧倒的なパワーが必要でした。そして2012年7月4日、私たちは世界に向けて歴史的な発表を行いました。LHCに設置された2つの異なる検出器で研究を行っていた2つの独立した科学者チームが、それぞれ新しい粒子の存在を示す強力な証拠を発見したのです。その粒子の性質は、ヒッグス粒子として予測されていたものと一致していました。これは科学の歴史における記念碑的な瞬間であり、標準模型の正しさを証明し、宇宙を研究するための全く新しい扉を開きました。この発見は、長期的で協力的な科学的努力が何を成し遂げることができるかを示す、力強い証拠となりました。

私たちの仕事は、ヒッグス粒子の発見で終わったわけではありません。今日、私たちはLHCをさらに高いエネルギーで運転し続け、新たな未踏の領域を探求しています。標準模型は優れた理論ですが、宇宙のすべてを説明できるわけではありません。例えば、宇宙の大部分を占めているにもかかわらず、私たちがほとんど何も知らない「ダークマター」や「ダークエネルギー」といった大きな謎が残されています。宇宙の根源的な性質を理解するという私たちの使命は、まだ終わるには程遠いのです。今日、私たちは設立当初の理念に忠実であり続けています。ここは、100カ国以上から集まった何千人もの科学者、技術者、学生が、政治的な違いを乗り越えて協力できる場所です。私たちは皆、人類全体の利益のために人間の知識の限界を押し広げるという、一つの共通の目標に向かって力を合わせているのです。