宇宙誕生直後のビッグバン再現、?リニアコライダー”って何だ？

　宇宙誕生直後のビッグバンの再現を目指す、全長２０キロメートル以上の巨大加速器が日本に誕生するかもしれない。政府は２０１８年中にも建設の可否を判断する。このビッグプロジェクトに青信号が灯（とも）れば、候補地である東北は世界の素粒子物理学者が集う科学の一大拠点になる。医療や材料、エネルギーなど新産業が生まれる波及効果も期待される。ただ数千億円と見込まれる巨額の建設費が大きなハードルだ。実現には国民の理解が欠かせない。

ビッグバン再現―ヒッグス粒子精密測定
　３０年の運転開始を目指して構想中の超大型加速器「国際リニアコライダー」（ＩＬＣ）は、電子と陽電子を加速して衝突させる次世代の直線型加速器。岩手、宮城両県にまたがる北上山地が建設候補地だ。

　宇宙誕生から１兆分の１秒後のビッグバンを再現し、物質に質量を与える素粒子「ヒッグス粒子」を精密測定する。ヒッグス粒子を大量に作り出す“ヒッグス工場”として機能させることで、素粒子物理学で主流の「標準理論」の枠組みを超えるような新たな物理現象の発見を狙う。

　１２年にヒッグス粒子を発見したスイスにある欧州原子核研究機構（ＣＥＲＮ）の大型ハドロン衝突型加速器（ＬＨＣ）は、陽子と陽子をぶつける円形の加速器だ。衝突エネルギーが高く、新粒子探索には適するが、精密測定には不向きだ。これに対し、ＩＬＣでは素粒子反応のすべてを直接観測できる。

　研究者組織である国際将来加速器委員会（ＩＣＦＡ）は０４年、世界にただ一つだけ建設する「ＩＬＣ計画」として推進することを決定。日本の高エネルギー物理学研究者会議はすぐに名乗りを上げ、１３年に北上山地が事実上の「世界唯一の候補地」に決まった。

　だが、国内の研究方針を定める日本学術会議は「素粒子物理学としての学術的意義は認める」としつつ、当初計画が約１兆円と見積もられた巨額の建設コストなどを理由に「誘致は時期尚早」と判断し、決定を先送りした経緯がある。

衝突エネルギー低減―建設コスト圧縮
　こうした中、高エネルギー物理学研究者会議は１７年７月、ＩＬＣの衝突エネルギーを従来計画半分の２５０ギガ電子ボルト（ギガは１０億）に下げる案を提案し、同年１１月にＩＣＦＡが承認した。これは計画を縮小するような措置ではなく、ＬＨＣの最近の研究結果から、「そこがヒッグス粒子を最も効率的に生成できる衝突エネルギーだと分かってきた」（リニアコライダーコラボレーション物理作業部会の藤井恵介共同議長）ためだ。段階的にエネルギーを拡張できる可能性は残した。