基礎理工学科について>基礎理工的物語>時間の進みが遅くなる?速くなる?

ミュオンの寿命の測定

 ミュオンは、研究室で捕まえることができ、寿命もはかる事が出来ます。ここでこういう極微の粒子(素粒子)の寿命というのは、人間の寿命とはだいぶん様子が違います。人間の場合平均寿命が80歳というと(正確には0歳児の平均余命であり、又、ここでの話はだいぶん感覚的な話ですが)、まあ多くの人は70から90歳くらいは生きていて、20歳くらいで死ぬ人は少ないという感じですね。ところが素粒子というのは、寿命を測り始めからどんどん壊れていき、時間が経過するに従って数はどんどん減少します。そして、その寿命くらいの時間がたった時、もとあった粒子が約半分位(より正確には latex math image)は壊れているという性質のものです。実験室で、ミュオンの寿命を測るには、はるばる地表まで飛んで来たミュオンで相当エネルギーを失ってよれよれになったミュオンを物質に止めて、止まった物の数が、約半分になる時間を測定することで得られます。この際、飛んでくるまでの時間を気にしたりする必要はありません。一つ止まったらいつ壊れるか測る、又、一つ止めていつ壊れるか測る、これを繰り返して、例えば100回止めて大体50個位が壊れてしまう時間を知りさえすればよいのです。以上はあまり定量的な説明ではありませんが、式を使わずに説明するのはかえって難しいので、詳しくはこちら