大象传媒

物质を构成する基本的な素粒子の一つであるニュートリノは我々の宇宙に大量に存在し、わずかながら质量を持つことが知られています。しかし、その质量は、地上の素粒子実験などでは测定が困难で、未解明の谜として残っています。一方、宇宙における天体や物质の分布（大规模构造）の详细な観测からニュートリノの质量を测定できることが近年の宇宙进化の理论によって示され、大型観测プロジェクトが世界中で计画されています。

理论的には、精緻な数値シミュレーションにより宇宙の大规模构造を详细に再现することが必要ですが、そのためには、多次元空间中での素粒子の集団的な运动を记述する「ブラソフ方程式」を解かなくてはなりません。この难解な方程式を解くためには膨大な计算时间やコンピュータの记忆容量が必要なため、これまではニュートリノの分布を仮想的な粒子の分布に置き换え、近似的な解を得ることしかできませんでした。しかしこの方法では、再现された宇宙の物质分布に人工的な数値ノイズが混入するという大きな问题があります。

本研究では、筑波大学と东京大学が新たに开発したブラソフ方程式の高精度计算手法と、国内を代表するスーパーコンピュータを组み合わせることによって、ブラソフ方程式を直接解き、宇宙を高速で飞び交うニュートリノの６次元数値シミュレーションを行うことに、世界で初めて成功しました。これにより、ニュートリノの集団的な运动の様子を正确に调べることができるようになり、ニュートリノの质量を正确に测定するための理论モデルの构筑が可能となりました。

笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学 计算科学研究センター

京都大学 基礎物理学研究所
田中 賢　特定研究員

東京大学 カブリ数物連携宇宙研究機構
吉田 直紀 主任研究者/教授

ミズーリ州立ミズーリ工科大学
斎藤 俊 助教授

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