偽の真空 - Wikipedia
スカラー場 (φ) における真空のエネルギー状態 (E) のグラフ。真の真空 (true) は偽の真空 (false) よりも基底状態のエネルギーが低い。偽の真空が真の真空へ移行するには、高エネルギーの粒子を与えるか、トンネル効果が必要となる。 偽の真空（ぎのしんくう、false vacuum）とは、場の量子論における仮説の一つであり、我々の宇宙の真空が最低エネルギーの固有状態ではなく、さらに低いエネルギーの固有状態が存在する可能性があることを言う。もしこれが事実であった場合、現在の宇宙の真空は、いずれ真の真空（しんのしんくう、true vacuum）へ遷移（真空崩壊）することになるが、その際には莫大なエネルギーが放出されると考えられている。 我々の宇宙の真空が真の真空なのか偽の真空なのかについては、ヒッグス粒子とトップクォークの質量により知ることが出来る[1][2][3][4]が、実験結
概要 | NICT-情報通信研究機構
現代の情報技術の基礎となっているデジタル情報｛0, 1｝は、外界からの操作がなければ0は未来永劫0であり、１は未来永劫１でなければなりません。ところが、原子スケールの世界では、０でもあり１でもあるような情報を作ることができます。20世紀の終わりには、人間の手が原子スケールの現象を直接制御できるようになり、さらに光を媒介にして、数10kmも離れた地点であたかも分子のそれぞれの片方の原子を共有しているような状態さえ手に入れることが可能になって来ました。これまで、パラドックスのように見えていた量子力学的現象が、直接実験で検証され、さらに情報技術において従来には類似のない転送技術や暗号技術、信号処理技術へ応用できることが分かってきました。いまや量子力学は、情報の中心概念と深く関わるものとなったのです。 ０でもあり１でもあるような情報、数10kmにもわたって広がった分子のような状態に乗った情報、この
強欲は光速を超えるか？ 高速取引用の亜光速スイッチ
High-Frequency Trading Is Nearing the Ultimate Speed Limit 強欲は光速を超えるか？ 高速取引用の亜光速スイッチ メタモコ製のネットワークスイッチは、光子が2.5km進む時間で株式の取引を完了できる。 by Michael Reilly2016.08.09 1283 39 2 0 ピザボックス・サイズの小さな黒い装置が、未来の金融取引を変えるかもしれない。 オーストラリアの企業メタモコのネットワークスイッチは、受信したデータをわずか4ナノ秒で取引サーバーにルーティングすることで、取引手続完了までの時間を短縮できる。証券取引所から市況を受信し、「買い」「売り」の注文を出すまでの時間は、1回あたりたった 85ナノ秒まで短縮できる。シスコの汎用ネットワーキングスイッチより約3倍高速だ。 ただし、超高速取引を実現するには、スイッチが高速取引用
クォークの気持ち
クォークとは何か。量子色力学とは何か。教科書を読もうとして挫折した人やこれから読もうと思っている人、読まずにわかったような顔をしたい人のために、どういうことかを語ってみる。数式は使わないけどごまかさず説明するのが目標。クォークの気持ちはわかるか？ でも脱線のほうが多いかも。 そこに新物理はあるのか、ないのか。ミューオンg-2の実験結果と素粒子標準模型とのずれは本物だろうか。実験結果が動かないとすると、光子真空偏極の理論計算が信用できるかどうかにかかっている。従来の計算は純粋に計算ではなく、別のデータをインプットにして評価したものだ。一方で、最新の格子QCD計算は、基礎パラメタを決めるごく限られたインプットをもとに大規模シミュレーションで得られた。両者がずれているせいで、どちらを信用するかという話になってしまっている。正しくは、「格子QCD計算が実験値（光子真空偏極）を再現できない。なぜだろ
局所戦に持ち込めるか
クォークとは何か。量子色力学とは何か。教科書を読もうとして挫折した人やこれから読もうと思っている人、読まずにわかったような顔をしたい人のために、どういうことかを語ってみる。数式は使わないけどごまかさず説明するのが目標。クォークの気持ちはわかるか？ でも脱線のほうが多いかも。 難しい問題があったら、まずはそれをどこか一か所に押し込めるのが良い作戦だ。そこだけは後で考えることにして、話を先に進めることができる。それができるときは話がすこしすっきりする。できないときは、まだまだ長い話が待っている。 K中間子でCP対称性が破れるやり方について考えてきた。GIM機構を拡張した小林益川理論というのがあって、ボトム・クォークとトップ・クォークが存在することにすれば、理論のなかに複素数の位相を付け加えることができる。K中間子が反粒子と混合するときには、ストレンジ・クォークがダウン・クォークに変わる必要があ
ウーの実験 - Wikipedia
1956年、ワシントンDC、国立標準局低温研究室で行なわれたウーの実験。コバルト-60を含む垂直の真空チャンバー、検出器、界磁コイルは、後方の大型電磁石内に挿入される前にデュワー（低温保持装置）の中に置かれている。これは断熱消磁によってこの放射性同位元素を絶対零度付近まで冷却する。 呉健雄（チェンシュン・ウー）は実験を設計し、パリティの保存の実験を行うチームを率いた。 ウーの実験概略図 ウーの実験（ウーのじっけん）は、1956年に中国系アメリカ人物理学者呉健雄（チェンシュン・ウー）とアメリカ国立標準局低温研究グループが共同して行った核物理学実験である[1]。実験の目的は、弱い相互作用にもパリティの保存が適用されているかどうかをはっきりさせることであった。パリティの保存は電磁相互作用と強い相互作用ではこれ以前に実証されていた。もしパリティの保存が真であるならば、空間が反転した世界はこの世界の
スピンと群の表現 - 再帰の反復blog
目次: スピンの特殊さ 物理系の回転 スピンに関する実験 座標軸を回転させた場合 群の表現から見たスピン 群の表現 SO(3)の表現の例 スピンの場合 SO(3)の表現とSO(3)の表現 既約表現への分解の例 SO(3)の既約表現とSO(3)の既約表現 リー群とリー代数 リー群とリー代数 1パラメータ部分群と指数写像 リー代数の表現 微分表現 1パラメータ部分群と固有ベクトル スピンを持つ状態ベクトルの回転変換の仕方 微分表現を調べる 指数写像expにより群の表現を得る SU(2) 参考文献 1. スピンの特殊さ 1.1. 物理系の回転 スピンというのは、電子や陽子、中性子といった粒子自身が持っている角運動量のこと。 (スピンの角運動量の値が離散的な値を取るのは特にスピン特有の話ではなく量子力学一般に現れる特徴なので、それは置いといて、) スピンを持つ系は、回転変換に対して他では見られない
球面テンソル演算子についてのメモ - 再帰の反復blog
J.J.サクライ『現代の量子力学』の3.11節「テンソル演算子」(1版では3.10節)に入ったところで何をしているのか分からなくなり、特に球面テンソル周りの数式が何をやっているのか意味が取れずそこで止まっていた。 だいぶ試行錯誤して考えがまとまってきたので、現在理解した(と思う)ことを残しておく。 目次: ベクトル演算子 誤解 ベクトル演算子の変換の仕方 補足: 線形変換で成り立つ関係式 直交テンソル演算子 定義 基底としての性質と群の表現 既約でない表現 球面テンソル演算子 角運動量演算子の固有ベクトル 球面テンソル演算子の定義 球面テンソル演算子の無限小回転での定義 球面調和関数との関係 ウィグナー・エッカルトの定理 角運動量合成での基底ベクトル クレプシュ・ゴルダン係数 ウィグナー・エッカルトの定理 1. ベクトル演算子 1.1. 誤解 まずサクライp.311(1版 p.318)で、
鏡に映ると左右が反対に見えるのはなぜ？ | 日本心理学会
よく「鏡の中では左右が反対になって見える」といいます。でも，上下が逆さになって見えることはありません。上下は反対にならないのに，左右だけが反対になるのはなぜなのでしょうか。「鏡の中では左右が反対になって見える」なんて，誰もが知っていることなのに，なぜそうなるのかについては定説がない，と聞きました。それは本当なのでしょうか。 A．高野陽太郎 はい，本当です。「鏡の中では左右が反対に見える」ことを「鏡映反転」といいます。この鏡映反転の理由については，プラトン以来，二千数百年にわたって議論が続いてきたのですが，いまだに定説はありません。 なかなか答えが定まらなかった理由は，誰もが「鏡映反転は１つの現象だ」という思い込みをもっていたことでした。実は，鏡映反転は１つの現象ではなく，３つの別々の現象の集まりなのです。 まず，鏡に映った自分自身の左右が反対に見える理由と，鏡に映った文字の左右が反対に見え
蒸発するブラックホールの内部を理論的に記述
理化学研究所（理研）数理創造プログラムの横倉祐貴上級研究員らの共同研究チームは、量子力学[1]と一般相対性理論[2]を用いて、蒸発するブラックホールの内部を理論的に記述しました。 本研究成果は、ブラックホールの正体に迫るものであり、遠い未来、情報[1]を蓄えるデバイスとしてブラックホールを活用する「ブラックホール工学」の基礎理論になると期待できます。 近年の観測により、ブラックホールの周辺のことについては徐々に分かってきましたが、その内部については、極めて強い重力によって信号が外にほとんど出てこられないため、何も分かっていません。また、ブラックホールは「ホーキング輻射[3]」によって蒸発することが理論的に示されており、内部にあった物質の持つ情報が蒸発後にどうなってしまうのかは、現代物理学における大きな未解決問題の一つです。 今回、共同研究チームは、ブラックホールの形成段階から蒸発の効果を直
｢存在し得ないモノ｣とブラックホールが衝突か
｢存在し得ないモノ｣とブラックホールが衝突か2020.07.01 23:00179,083 George Dvorsky - Gizmodo US ［原文］ （ 山田ちとら ） 宇宙物理学界を揺るがす大ニュース。 ブラックホールがなにか得体の知れない天体と衝突した！との新しい研究が発表されました。 6月23日付で『The Astrophysical Journal Letters』に掲載された論文によれば、地球からおよそ800万光年離れているブラックホールがなにがしかの天体とぶつかり、その衝撃が重力波となってアメリカのLIGOとイタリアのVirgo干渉計に届いたそうです。 以下、ブラックホール（中央の大きな黒い円）が謎の天体（ブラックホールのまわりを螺旋状に落ちていく小さな影）を飲みこむ様子と、その衝撃が重力波となって伝わってくる様子を再現した映像をご覧ください。 Max-Planck-I
ヤモリ、足裏の吸着と解除のしくみ解明
トッケイヤモリ足裏の近接写真。指の部分が複雑な構造になっているのが分かる。 Photograph by Keller Autumn 自然界にはクライミングの名手がたくさんいるが、ヤモリより見事なものはおそらくいないだろう。 小さな爬虫類であるヤモリの多くは、吸着性のある足指でスパイダーマンのように切り立った壁をはい上がったり、天井からぶら下がったり、ガラスのようにツルツルした表面をしっかりつかむことができることが知られている。 ヤモリが持つ最高性能の吸着性はあまりにも見事なので、科学者たちはこれを模倣してテープや接着剤など人間が使う用途へ実用化しようと、10年以上熱心に研究を続けてきた。 今回新たに発表された研究で、ヤモリがくっついたり離れたりできる複雑な仕組みの一部が解明された。 科学者たちはモデルを使って、東南アジア原産種であるトッケイヤモリが足指の毛の角度を変えることで吸着力を強めた
なぜ弱火のレシピを時短のために強火にしてはいけないか1次元お肉を熱伝導方程式で焼いてみる - まどろみの思考空間
はじめに 料理の失敗談として「弱火で10分のところを強火ですれば時間短縮になる！」といって「外は黒焦げ、中が生焼け」となるという話をよく(?)聞きます。これはなぜでしょうか?今回はこれについて熱伝導方程式を解いてもとめようというのが今回の記事の趣旨です。 理論と手法 物理において何が現象の主要な支配要因になってるかを把握するためにはパラメータを最小限に抑えて、現象をもっともらしく表現できる近似をしてあげることが大切です。今回は最低限、現象を説明できる条件の1次元の熱伝導を計算します。また、厳密に解けそうな気がしますが数値計算を用いて解いていきます。 ということで1次元のお肉を焼いていきましょう。1次元の熱伝導方程式は下記のように表現できます。 ここでTは肉内部の温度分布で時間tと位置xの関数、κは熱拡散率です。肉の熱拡散率は(杉山,2013)*1にかかれている1.30×10^－7 m2/s
キャヴェンディッシュの実験 - Wikipedia
キャヴェンディッシュの実験（キャヴェンディッシュのじっけん, 英: Cavendish experiment）とは、イギリスの科学者であるヘンリー・キャヴェンディッシュによって1797年から1798年にかけて行われた、実験室内の質量間に働く万有引力の測定[1]と地球の比重の測定を目的とした実験である。なお、本実験は今日の重要な物理定数である万有引力定数と地球の質量の計測を目的としたものではなかった[2][3]が、後年それらの値が本実験の測定値に基づいて高精度計算されたことはキャヴェンディッシュの直接的な功績ではないものの特筆すべき事項である[4]。 この実験方法の原理[5]は1783年より少し前、天文学者ジョン・ミッチェルによって考案[6]されたものであり、キャヴェンディッシュの実験に使用されたねじり天秤装置 (en) は彼が作成したものである。しかし、1783年にミッチェルがその仕事を成
解説：ブラックホールの撮影成功、何がわかった？
地上の電波望遠鏡をつないだ地球サイズの巨大望遠鏡「イベント・ホライズン・テレスコープ（ELT）」が、おとめ座銀河団の大質量銀河M87の中心にある超大質量ブラックホールとブラックホールシャドウの画像撮影に史上初めて成功した。（PHOTOGRAPH BY EVENT HORIZON TELESCOPE COLLABORATION） ブラックホールの姿が、史上初めてとらえられた。 ブラックホールはいわば、近くに迷い込んできたものを手当たりしだいにむさぼる怪物。恒星、惑星、ガス、塵はもちろん、光でさえも、「事象の地平線」と呼ばれる境界をひとたび越えてしまったら、この怪物の手から逃れることはできない。（参考記事：「星を食らうブラックホール」） 科学者たちがとらえたのは、太陽65億個分の質量をもつ超大質量ブラックホールだ。地球から5500万光年の彼方、おとめ座銀河団の中心にある巨大楕円銀河M87のさら
Math book
メインページ / 更新履歴 数学：物理を学び楽しむために 更新日 2023 年 11 月 6 日 （半永久的に）執筆中の数学の教科書の草稿を公開しています。どうぞご活用ください。著作権等についてはこのページの一番下をご覧ください。 これは、主として物理学（とそれに関連する分野）を学ぶ方を対象にした、大学レベルの数学の入門的な教科書である。 高校数学の知識を前提にして、大学生が学ぶべき数学をじっくりと解説する。 最終的には、大学で物理を学ぶために必須の基本的な数学すべてを一冊で完全にカバーする教科書をつくることを夢見ているが、その目標が果たして達成されるのかはわからない。 今は、書き上げた範囲をこうやって公開している。 詳しい内容については目次をご覧いただきたいが、現段階では ■ 論理、集合、そして関数や収束についての基本（2 章） ■ 一変数関数の微分とその応用（3 章） ■ 一変数関数の
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http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/~asai/Lecture/4nensei1.pdf
http://www.icepp.s.u-tokyo.ac.jp/~asai/Lecture/4nensei2-2011.pdf
流星に伴って聞こえる音
ニュートリノで「粒子と反粒子の振る舞いの違い」の大きさを表す<br/>「CP位相角」を大きく制限 - 東京大学 大学院理学系研究科・理学部