受賞スピーチ スウェーデン科学アカデミー会員 K. ジークバーン教授
両陛下、王女様、淑女紳士の皆様。
今日ノーベル賞が授与されるセレンコフ効果として知られる現象の発見は、比較的単純な物理的観察が、正しい方法で追跡されれば、重要な発見につながり、研究の新しい道を開くことができるという、興味深い例です。 ここで科学者は、科学の進歩における真のインセンティブである、独特の直感的な実験的気質を備えていなければならない。
30年代初頭にモスクワのレベデフ研究所の学生の中に、パーヴェル・チェレンコフがいた。 彼の師であるヴァヴィロフ教授から与えられた卒論の課題は、ラジウム線源からの放射線がさまざまな流体に浸透し吸収されるときに何が起こるかを研究することであった。 確かに、ラジウムの放射線が液体を透過する時に、その液体から青白い弱い光が出ることは、この若い大学院生以前にも多くの科学者が経験していることであった。 特に、フランス人のルシアン・マレ（Lucien Mallet）の観察は重要である。 この青白い光は、根拠があるように思われたが、よく知られている蛍光現象の現れであると考えられていた。 この現象は半世紀以上にわたって、例えば放射線科医がX線透視装置で使用してきたもので、「見えない」X線が蛍光スクリーンに当たって光らせるものである。 しかし、セレンコフは、自分が観察した光現象が本当に蛍光性のものだとは思っていなかった。 例えば、この光は液体の組成とは本質的に無関係であることを彼は発見した。 これは、蛍光の説明と食い違うものであった。
セレンコフは、この新しい未知の放射線を系統的な調査の対象とした。 その結果、この放射線はラジウム放射の入射方向に沿って「偏光」しており、可視放射の主な原因はラジウム放射によって生成される高速二次電子であることがわかった。 このことは、ラジウム源からの電子だけを液体に照射することによって検証された
セレンコフが1934年から1937年にかけてロシアの定期刊行物に発表した研究は、基本的に新しく発見された放射線の一般的な特性を確立した。 しかし、この効果を数学的に記述することはまだできなかった。 ここで、モスクワのチェレンコフの同僚2人が登場する。 高速の電子が液体を通過すると、どうしてチェレンコフが観測したような性質を持つ放射線が発生するのだろうか？ 当初、この現象は難解に思われたが、フランクとタムの研究(1937)では、単純明快で、数学的な厳密さの要件も満たす説明がなされた。 ちなみに、これは誰にでもできる簡単な実験である。 まず、水を張ったボウルに物体を落とし、円形の波面の伝搬速度を観察する。 そして、その物体を水面に沿って最初はゆっくり、次第に速度を上げていく。 5922>
もちろん水面での波速度は小さいので、このような弓状の波が発生しやすい。 空気中では、ジェット機が時速約1,000kmでいわゆる音速の壁を突き抜けるとき、すなわちジェット機の速度が音波の伝搬速度を上回ったときに、類似の現象が発生します。
電荷を帯びた粒子、たとえば電子が媒質を横切るときに、それに対応する普通の光のチェレンコフ弓状の波ができる条件は、類推するに、その粒子が媒質の中で光の速度よりも大きな速度で移動することであろう。 アインシュタインの相対性理論によれば、光の速度は可能な限り高い速度であるからだ。 しかし、アインシュタインの理論でいう光速とは、何もない空間（真空）における光の速度のことである。 液体や透明な固体などの媒質中では、光の速度は真空中よりも小さく、さらに波長によって変化する。 このことは、学校でプリズムを使った光の屈折の実験からよく知られている。 このような媒質中では、放射性物質から放出された超高速電子が、媒質中で光の速度よりも大きな速度で動くことが十分にあり得るのである。
水を含んだウラン原子炉、いわゆるプール型原子炉を覗き込むと、美しい光景を目にすることができます。
ここ数年の間に行われた新しい素粒子の研究の成功、例えば1955年の反陽子（負の水素原子核）の発見では、セレンコフ効果が決定的な役割を果たした。 この効果を利用し、単一粒子の通過を記録する装置が考案された。 この装置では、粒子が十分に速い速度を持っている場合にのみ、粒子が登録され、同時に速度が測定される。 速度の測定は、弓状の波の角度が粒子の速度に依存することを利用すると、かなりの精度で行うことができる。 粒子の移動速度が速いほど、両者のなす角は小さくなる。 このことは、水中の船舶の例から容易に理解できる。 この新しいタイプの放射線検出器は、チェレンコフにちなんで名づけられ、現在では、素粒子を非常に速い速度まで加速する大きな原子核研究所の最も重要な装置の一つとなっている。
約20年前のチェレンコフ、フランク、タムの発見は、この数年間に、物質の基本構造と性質の研究において決定的に重要な応用を見出したのだ。 スウェーデン王立科学アカデミーは、現在あなた方の一人の名前を冠している効果の発見と説明に対して、ノーベル物理学賞を授与した。 この発見は、これまで知られていなかった物理現象に光を当てただけでなく、原子を研究するための新しい有効な手段を提供するものです。 私はアカデミーを代表して心からお祝いを申し上げるとともに、国王陛下の手からこの賞をお受け取りくださいますようお願い申し上げます
。