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
京都大学など、未知の中性粒子発見 電気通さず熱だけ運ぶ
固体中で熱を運ぶ役割を持つのは、動き回れる電子（伝導電子）と、固体を構成する原子の振動（格子振動）の2種類だ。金属は動き回れる電子が多いため熱伝導率は高く、絶縁体は動き回れる電子が少ないため熱伝導率は低い。 研究グループはイッテルビウム12ホウ化物（YbB12）という絶縁体物質に注目。YbB12を0.1ケルビンという絶対零度近傍まで冷やし、格子振動による熱伝導を無視できる状態で測定したところ、電気を通さないにもかかわらず金属のような温度変化を示したという。 「これは伝導電子以外に熱を運ぶ中性粒子が存在しないと説明できない現象だ」と松田教授は実験結果を解説する。 同研究グループは18年にも、金属を特徴付ける現象の1つをYbB12で観測したとする研究結果を米科学雑誌Scienceに発表していた。この研究結果に対し、他の研究者から「何らかの未知の粒子があるのではないか」という意見が出ていたことが
見られていると絶縁体が安定化する －観測による量子多体状態の制御技術を確立－
富田隆文 理学研究科博士課程学生、高橋義朗 同教授、段下一平 基礎物理学研究所助教らの研究グループは、レーザー光を組み合わせて作る光格子に極低温の原子気体（レーザー冷却、蒸発冷却などを施し、真空容器中の気体を絶対温度でナノケルビンの温度にまで液化・固化させることなく冷却させたもの）を導入し、周囲の環境との相互作用によるエネルギーや粒子の出入り（以下、散逸）が量子相転移（圧力や磁場などを変化させた際に量子力学的なゆらぎにより物質の状態が異なる状態へと変わること）に与える影響を観測することに、世界で初めて成功しました。 本研究成果は、2017年12月23日午前4時に米国の科学誌「Science Advances」に掲載されました。 極低温原子気体を用いた量子シミュレーションは21世紀に始まった比較的新しい研究方法で、いまなお大きな発展の可能性を秘めています。今回の研究でシミュレートした開放量子
正確な時計に影響を受け、周囲の時計が不正確になることを解明 - ウィーン大
ウィーン大学とオーストリア科学アカデミーは、量子力学の対象となるミクロの世界において、ある時計の時刻を正確にすることによって、周囲の時計がその影響を受け、不正確になる効果があることを解明した。これは量子力学と一般相対性理論から導かれる根本的な効果であり、時間測定の物理的限界を示すものであるという。研究論文は、「米国科学アカデミー紀要（PNAS）」に掲載された。 この図のように、一般相対性理論では、空間のどのポイントでも他から影響を受けずに正確に時刻を測れる理想的な時計を考えることができる。しかし、量子力学も考慮に入れた場合、隣り合う時計同士は互いに独立ではなく、干渉しあって時間が不正確になる(出所：ウィーン大学) 日常的な世界では、時計によって周囲の時空が変化したり、ある時計が近くの時計に影響を及ぼしたりするといったことはないと考えられている。また、複数の時計を使えば、近接している複数の場
「地震予知はムダ。いますぐやめたほうがいい」東大地球物理学者の警告（伊藤 博敏） @gendai_biz
地震予知は害悪ですらある 「地震は予知できない」――著書を通じて、あるいは学会の場で情報発信を続ける人がいる。 ロバート・ゲラー東京大学理学系教授。専門は地球物理学で、地震は地球の内部構造を理解する一分野として研究してきたが、「予知できる」という前提のもと、国から年間平均で約100億円の予算を獲得してきた「地震村」のなかで、そう発言し続けるゲラー氏は、「異端の人」である。 だが、異端が正論であることが、今回も裏付けられた。熊本地震を予測、警告を発した学者は皆無。しかも政府の地震調査研究推進本部が公開した全国地震動予測地図（ハザードマップ）では、「30年以内に震度6弱以上の揺れ」が起きる確率は8％で、横浜市の78％、千葉市の73％、高知市の70％などと比べると、極端に低かった。 いうまでもないが、正論が判明したところで、喜べる話ではない。ゲラー氏が率直に話す。 「熊本地震が起きてしまい、多く
乱流発生の法則を発見：１３０年以上の未解決問題にブレークスルー - 東京大学 大学院理学系研究科・理学部
佐野 雅己（物理学専攻 教授） 玉井 敬一（物理学専攻 大学院生(博士課程１年)） 発表のポイント 整った流れ（層流）が乱れた流れ（乱流）に遷移するときに従う普遍法則を実験で見いだした。 最大級のチャネル実験装置を製作すると同時に、普遍的な法則の検証に必要な新たな測定解析手法を考案したことが発見のポイントだった。 乱流への遷移の理解は省エネルギーなどに不可欠であるだけでなく、自然界に普遍的に存在する不規則現象の理解に繋がる。 発表概要 我々の回りは空気や水などの流体で満ちています。整った流れは層流と呼ばれ、乱れた状態は乱流と呼ばれます。しかし、層流がいつどのようにして乱流に遷移するのか、そこにどんな法則があるのかは、130年以上にわたる未解決問題でした（注1）。流体の方程式が非線形性（注2）のため数学的に解けないことや、実験的にも乱れの与え方にさまざまな可能性があることが理解を阻んできまし
「重力波を初観測」米中心の国際研究チーム NHKニュース
アインシュタインが「一般相対性理論」の中で、その存在を提唱した宇宙空間のゆがみが波となって伝わる現象、いわゆる「重力波」を初めて直接観測することに成功したと、アメリカを中心とした国際研究チームが発表しました。 重力波の観測は、ノーベル賞にも値する成果とも言われることから、今後は世界各国の科学者による観測データの検証が進められることになります。
実際に動作する「マクスウェルの悪魔」が作られる
フィンランド・アールト大学は1月11日、実際に動作する「マクスウェルの悪魔」を回路上に製作したと発表した。 マクスウェルの悪魔とは、1867年にジェームズ・クラーク・マクスウェルた提唱した思考実験。2つに仕切られた容器の中で、仕切りに開いた穴にいる「悪魔」が右から来る温度の高い粒子だけ／左から温度の低い粒子だけを通すように働けば、熱力学的な仕事なしに温度差を作り出せる。 これは熱力学第二法則に反しており、エントロピーが減少する（原理的には必ず増大する）ことになるというパラドックス。現在では情報の受け渡し（粒子の温度を悪魔が見るという行為）があるため、熱と情報を並べて扱えばエントロピーの減少にはあたらないとされている。 あくまで思考実験であり、実際に実験を行なって確認するような理論ではなかったが、アールト大学の研究者は極低温の超伝導材料を用いたトランジスタを利用し、電荷によってゲートを開け閉
なにこれ不思議。無重力状態でT字ハンドルを回し外すと起きる現象 : 小太郎ぶろぐ
無重力の国際宇宙ステーション内で、装置に取り付けられたT字ハンドルを勢い良く回し、その勢いのまま外れたハンドルの挙動が不思議で面白い。 外れた向きのままクルクル数回転したら、180度反転してクルクル、また反転してクルクルと、向きを変えながら回り続ける。 これで空気もなかったら、どんな風に回り続けるんだろ。 【関連】 ミックスナッツを食べる、ただそれだけの行為も無重力だとなんだか楽しい 無重力の宇宙でヨーヨーするとどうなる？宇宙飛行士ドン・ペティットさんのISSヨーヨー実験 無重力状態でびしょ濡れの手ぬぐいを絞るとどうなる？宇宙飛行士クリス・ハドフィールドさんの実験映像 知ってはいるけどあんまり見たことはない無重力状態における水の映像
量子の非局所性の厳密検証に成功――新方式の量子コンピュータにも道
量子の非局所性の厳密検証に成功――新方式の量子コンピュータにも道：アインシュタイン提唱の「物理学の100年論争」が決着！（1/3 ページ） 東京大学 教授の古澤明氏らの研究チームは2015年3月、約100年前にアインシュタインが提唱した「量子（光子）の非局所性」を世界で初めて厳密に検証したと発表した。検証に用いた技術は、「新方式の超高速量子暗号や超高効率量子コンピュータへの応用が可能」（古澤氏）とする。 東京大学 教授の古澤明氏らの研究チームは2015年3月24日、約100年前にアインシュタインが提唱した「量子（光子）の非局所性」を世界で初めて厳密に検証したと発表した。検証に用いた技術は、「新方式の超高速量子暗号や超高効率量子コンピュータへの応用が可能」（古澤氏）とする。なお、この研究成果は、英国の科学雑誌「Nature Communications」（2015年3月24日［現地時間］オン
世界で初めて「光」の粒子と波の性質を同時に撮影することに成功
光は「粒子」の性質と「波」の性質を併せ持っていますが、これまでは同時に観測できなかったこの両方の性質を、スイス連邦工科大学ローザンヌ校(EPFL)の研究チームが世界で初めて電子顕微鏡で撮影することに成功しました。 The first ever photograph of light as both a particle and wave http://actu.epfl.ch/news/the-first-ever-photograph-of-light-as-both-a-parti/ Simultaneous observation of the quantization and the interference pattern of a plasmonic near-field : Nature Communications : Nature Publishing Group htt
青色光を当てるとハエ・蚊などの昆虫が死ぬことを発見、ブルーライトで人間の目が傷つくのと似た仕組み
by Mark Walker なんと青色光を当てると昆虫が死ぬことが発見され、12月9日に英国Nature Publishing Groupのオンライン科学雑誌「Scientific Reports」に掲載されたと発表されました。種によって吸収しやすい光の波長が違っていることも確認されており、人間の目に対して青色の光が害を与えるのと同じような仕組みで細胞や組織が傷害を受け死亡するのではないか、とされています。 青色光を当てると昆虫が死ぬことを発見～新たな害虫防除技術の開発に期待～ | プレスリリース | 東北大学 -TOHOKU UNIVERSITY- http://www.tohoku.ac.jp/japanese/2014/12/press20141209-02.html 東北大学大学院農学研究科の堀雅敏准教授の研究グループのプレスリリースによると、最近の研究により波長が短い可視光（4
遂に『ファインマン物理学』全巻がHTML5でオンライン公開されていた - YAMDAS現更新履歴
一年前に第1巻、第2巻の公開を紹介しているが、リチャード・P・ファインマンの『ファインマン物理学』の全てが公開されていた。 しかもこれ数式なんかの表示には HTML5 全面採用なんだよね。 ただし、オンラインで読むのが自由というだけで、これを使ったいろいろが許可されてるわけでないのに注意な。 ネタ元は Slashdot。 ファインマン物理学〈1〉力学 作者: ファインマン,坪井忠二出版社/メーカー: 岩波書店発売日: 1986/01/08メディア: 単行本購入: 8人 クリック: 165回この商品を含むブログ (64件) を見る ファインマン物理学〈2〉光・熱・波動 作者: ファインマン,富山小太郎出版社/メーカー: 岩波書店発売日: 1986/02/07メディア: 単行本購入: 4人 クリック: 14回この商品を含むブログ (39件) を見る ファインマン物理学〈3〉電磁気学 作者: フ
ワイリー・サイエンスカフェ
日本で8月に最もよく売れたWiley（Wiley-Blackwell, Wiley-VCHを含む）の理工書トップ５をご紹介します。タイトルまたは表紙画像をクリックすると、目次やサンプル章(Read an Excerpt)など、詳しい内容をご覧いただけます。 １位 Sequence Stratigraphy Edited by Dominic Emery, Keith Myers ISBN: 978-0-632-03706-3 Paperback / 304 pages / August 1996 地層学の有力な手法として近年急速に重要性を増した「シーケンス層序学」に関する古典的教科書です。British Petroleum (BP) で使われた研修用教材を基に編纂されたもので、シーケンス層序学の基本的な概念とテクニック、応用法を解説します。 ２位 Advanced Analysis of
「不確定性原理」の欠陥、光使い検証 東北大など - 日本経済新聞
東北大などの研究グループは17日、現代物理学の基本とされる「不確定性原理」が成り立たない場合があることを示した新理論を、光を使った測定実験で検証したと発表した。従来より一般的な方法で検証に成功したことで、盗聴できない量子暗号通信や超高速の量子コンピューターの開発への応用が期待される。新理論の数式「小澤の不等式」を2003年に提唱した名古屋大の小澤正直教授と東北大の枝松圭一教授らの研究成果で、1
47NEWS（よんななニュース）
うおぉ！飛べ、俺の「ごんぞ」！新潟上越市でわらぐつ飛ばし「世界選手権大会」 目指すは “世界記録”更新！結果はいかに？
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猫にはわかる量子プログラミング
物理学「量子もつれ効果」でシュレーディンガーの猫の撮影に成功（オーストリア研究） : カラパイア
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「原子結合の変化」可視化に成功