マンガで見ていた宇宙開発の現場で学ぶことに

宇宙環境計測研究室

応用物理学領域(大学院) 修士1年

入江 優花 さん

大学に入って物理が得意になった

高校生のとき、『宇宙兄弟』というマンガが好きになり、それをきっかけに宇宙に興味をもつようになりました。最初は大学で宇宙にかかわることを専門的に学ぶことは考えていませんでしたが、神奈川大学に入学してから、先生から宇宙の話を聞く機会が多くありました。それで、さらに宇宙に対する興味がふくらんでいきました。

ただ、宇宙について学ぶには物理の知識が必要です。私は、高校の物理の成績があまり良くありませんでした。宇宙について学びたいけれど、自分には難しいかなとあきらめかけていました。

でも、大学で教えてくれる物理はとてもわかりやすかったのです。気づけば苦手だった物理が好きになり、「日常の中には物理があふれている」と思えるようにもなってきました。たとえば、よくショッピングセンターなどのゲームコーナーで見かけるクレーンゲーム。実は、ケースの中のぬいぐるみなどを物理の観点で見ると、どこに重心があるかが見えてくるのです。「物理っておもしろい」と感じるようになっていきました。

写真:入江優花さん

マンガ『宇宙兄弟』が好きで宇宙の分野へ

1年生の頃、先生に『宇宙兄弟』が好きだと話したことがあるんですね。その先生がJAXA(宇宙航空研究開発機構)で研究していた経験をもつ清水雄輝先生にそのことを話してくださって、それがきっかけで清水先生と話す機会が増えました。

清水先生の研究について知ってからは、「私も宇宙の研究にかかわってみたい」と思うようになっていきました。大学での授業を通して物理が得意になっていたこともあり、3年生で所属研究室を決めるときには、思い切って清水研究室を選びました。

大学4年生で取り組んだ卒論の研究テーマは、宇宙から飛んでくる反粒子、その中でもまだ見つかっていない反重陽子の計測にかかわるものでした。反重陽子とは、暗黒物質が実在することを証明できるものです。

宇宙にあるものを構成しているのは、私たちが知っている物質やエネルギーだけではありません。宇宙を構成する物質やエネルギーの全体の量はだいたいわかっているのですが、その7割がよくわからない「暗黒エネルギー」であったり、残りの3割の中でも私たちが知っている水素や炭素、酸素などの物質はわずかで、多くは「暗黒物質」と呼ばれるものだったりするのです。

これまでに暗黒物質や暗黒エネルギーは直接観測されたことはないのですが、「ある」と考えないと宇宙の構造について説明できないので、「あるはず」と言われています。ただ、暗黒物質はそのままでは見えないので、どのようにして観測するかが重要です。その方法の一つが宇宙空間を飛んでいる反重陽子を見つけることなのです。

暗黒物質が存在するなら反重陽子は必ずあるはずで、これをキャッチできれば「暗黒物質はあった」と科学的に言えます。暗黒物質を確かに捉えたという人はまだおらず、今、日本を含めていろいろな国の研究者が観測しようとしています。私がかかわっている研究グループも、その暗黒物質を追い求めています。

写真:実験器具

JAXAの宇宙科学研究所で学ぶ毎日

私は今、神奈川大学の大学院に在籍しています。さらに研究を続けたいと思い、進学しました。大学の研究室だけでなく、神奈川県相模原市にあるJAXAの宇宙科学研究所で研究を進めています。そこで反粒子を観測する装置「GAPS」の開発現場に身を置いて研究に取り組んでいます。

宇宙科学研究所の皆さんは、当たり前ですが、研究を仕事にされているプロの方たちです。そういったプロの現場で働く研究者から知識をいただけることは、すごくありがたいことだなと、日々感じています。一緒に研究にかかわることでたくさんのことを学べます。

「意外と手作業で作っていることも多いんだな」とか「測定は大学で習ったことも役立つんだな」とか、その場にいるからこそわかることがたくさんあります。開発の現場は本当にマンガ『宇宙兄弟』のような感じで、ロケットが飛んだり、宇宙を観測したり、宇宙からやってくるものを捉えたりできるのは、人が実際に手を動かしてものを作っているからなんだと実感します。そこがおもしろい。本当に良い機会をいただけたので、存分に学びたいと思っています。

写真:入江優花さん

高校で物理が苦手でも大丈夫

高校で物理が苦手でも大丈夫。応用物理の分野に興味があるのなら、ぜひ挑戦してほしいと思います。

大学では、物理をじっくりと詳しく学べます。前期に熱力学を学んだり、後期に力学を学んだりと、専門にかかわる学びを分野ごとに一から取り組めるので、しっかりと知識を身に付けることができます。他の大学と比べたことがないのでわかりませんが、神奈川大学の物理の先生たちは、とてもわかりやすく手厚く教えてくれます。私は、そんな先生たちのおかげで物理が好きになっていきました。

研究室に入ると、知識を覚えるだけでなく知識を生かす機会が増えていきます。自分で考えて研究したり、必要なものを外部の方に作ってもらったりと、高校では体験できなかった学びも経験するようになって、宇宙への興味は広がるばかりです。そういう学びを経験すれば、応用物理をとても楽しいものだと感じられるようになると思います。私は研究を進めるたびに、自分の知識がまだまだ足りないと感じます。でも、そう思ったら、さらに自ら学び、乗り越えていけばいいだけです。

写真:入江優花さん