「レイトレーシング」は 3D グラフィックスの重要な技術となっていて、レイトレーシングを使ったリアリティの高いグラフィックス表現を見る機会が増えてきました。 また同時に、「レイトレーシングをオーディオに応用する」といった言及もちょいちょい見かけるようになりました。 しかし、グラフィックスのシミュレーションにレイトレーシングが有効なのは光の特性をレイトレーシングで近似できているからであり、音の特性に関してはレイトレーシングだけで近似するのは困難です。これはもう少し広く知られていて欲しい事実なのですが、何故かあまりきちんと知られていません……。 そもそも悲しいことに、「物理シミュレーションによる音響空間表現(方角、残響、遮蔽などの表現)」を網羅的に真面目に考察した資料は恐ろしく少ないです。この現状では、レイトレーシングだけで音響空間表現が簡単に出来るというような誤解が生まれてしまうのも仕方ない
朝日新聞デジタル @asahicom 広島大の26歳「アジアの科学者100人」に ブラックホール研究で asahi.com/articles/ASR9C… シンガポールの科学誌が発表した今年の「アジアの科学者100人」に、広島大学大学院で助教を務める片山春菜さん（26）が選ばれました。 広島大に在籍する研究者の受賞は初めてといいます。 2023-09-12 09:16:25 🍄キノコ老師🍄 @SMBKRHYT_kinoko 広島大の26歳「アジアの科学者100人」に ブラックホール研究で：朝日新聞デジタル asahi.com/articles/ASR9C… 博士号取得して即助教になっているあたりに優秀さを感じる。あと、大学院を3年で修了していない？？ twitter.com/i/web/status/1… 2023-09-12 12:15:12 🍄キノコ老師🍄 @SMBKRHYT_
前世紀には観測問題を論じる人が多かったのですが、標準的な量子力学にはそのような観測問題はなかったことが現在では分かっております。例えば以下のように理解されています。 （１）波動関数の収縮について: 量子力学は情報理論の一種であり、波動関数は古典力学の粒子のような実在ではなく、情報の集まりに過ぎません。測定によって対象系の知識が増えることで、対象系の物理量の確率分布の集まりである波動関数も更新されるのが波動関数の収縮です。 「系を観測をすると、その波動関数（または状態ベクトル）は収縮し、その変化はシュレディンガー方程式に従わない」と聞いて、前世紀の「観測問題」に目覚めてしまって、「波動関数とは？収縮とは？」と懊悩してしまっている物理学徒は、まず箱の中の古典的なサイコロの目の確率を考察してみて下さい。 各目の出る確率は1/6で、一様分布でしたが、箱をとってサイコロを観測して3の目が出ていれば、
因果を破って充電します。 東京大学で行われた研究により、因果律の壁を打ち破る新たな手法によって、従来の量子電池の性能限界を超えることに成功しました。 これまで私たちは古典的な物理学も量子力学でも「AがBを起こす」と「BがAを起こす」いう因果律が存在する場合、一度に実行できるのは片方だけであると考えていました。 しかし新たな充電法では、2つの因果関係を量子的に重ね合わせる方法が用いられており、「AがBを起こす」と「BがAを起こす」という2つの因果の経路から同時に充電することに成功しました。 研究者たちはこの方法を使えば、既存の量子電池の充電能力を高めることができると述べています。 しかし因果律を破るとは、具体的にどんな方法なのでしょうか？ 今回はまず因果律を打ち破る不確定因果順序（ICO）と量子電池の基本的な仕組みを解説し、その後、2つの量子世界の現象を組み合わせた今回の研究結果について紹介
LK-99は超電導体ではない──英学術誌「Nature」は8月16日（現地時間）、そんなタイトルの記事を公開した。韓国の研究チームは7月、「常温常圧で超電導性を示す物質を合成した」とする査読前論文を公開。世界中の科学者が関心を示していたが、Natureは「この物質が超電導体ではないという証拠が発見された」と複数の研究者の証言を紹介している。 LK-99が超電導体である証拠として韓国チームは、コイン状のサンプル物質が磁石の上で揺れている動画を公開。「サンプルは『マイスナー効果』（磁場を物体内部から押し出す現象で超電導体の特徴の一つ）によって浮いている」と主張していた。また、超電導を示す証拠として、104度付近でLK-99の電気抵抗率が急激に低下することも挙げていたことから、「常温超電導が実現するのでは？」と期待が寄せられていた。 しかし、さまざまな研究者たちが検証した結果から「LK-99の不
東京大学 発表のポイント ◆鉄系超伝導体FeSe1-xSxの一部において、今まで知られていた超伝導では説明できない、超伝導電子の数が金属状態の電子数を大幅に下回る性質を持つことを発見しました。 ◆金属の特徴は「フェルミ面」を持つことですが、超伝導状態では、このフェルミ面（2次元面）が消失する、面が点となる、面が線となる、の3種類が今まで知られていました。今回発見した超伝導はこのいずれにも当てはまらないものです。 ◆これは、理論的に示唆されていた、新しい第4の超伝導状態「フェルミ面を持つ超伝導」が実現していることを示しており、超伝導の新たな可能性をひらくものです。 「フェルミ面を持つ超伝導」のイメージ図 発表概要 東京大学大学院新領域創成科学研究科の松浦康平大学院生（研究当時／現在：同大学大学院工学系研究科助教）、六本木雅生大学院生、橋本顕一郎准教授、芝内孝禎教授らの研究グループは、コロンビ
リンク Wikipedia Boundary layer In physics and fluid mechanics, a boundary layer is the thin layer of fluid in the immediate vicinity of a bounding surface formed by the fluid flowing along the surface. The fluid's interaction with the wall induces a no-slip boundary condition (zero ve 14 リンク Wikipedia 境界層 境界層（きょうかいそう、英: boundary layer）とは、ある粘性流れにおいて、粘性による影響を強く受ける層のことである。1904年、ドイツの物理学者ルートヴィヒ・プラントルによって
宇宙が膨張しているのは小さな「赤ちゃん平行宇宙」を飲み込んで吸収しているからとの新理論が発表される、現行の宇宙論より正確に観測結果と合致
宇宙は加速度的に膨張を続けており、そのことはジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡による観測でも裏付けられています。宇宙の膨張を加速させている力の候補として、ダークエネルギーの存在が示唆されていますが、新しく「別の宇宙を吸収して膨らんでいるから」とする説が提唱されました。 Is the present acceleration of the Universe caused by merging with other universes? - IOPscience https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1475-7516/2023/12/011 Our universe is merging with 'baby universes', causing it to expand, new theoretical study suggests | Liv
ニュートリノ？ 陽子？ 宇宙の謎？？？ 「どれも難しそうだけど、ハイパーカミオカンデの ことがちょっと気になる」 そんなあなたのために、いろんな角度から ミテ・ヨンデ楽しめる記事をご用意しました。 この巨大実験装置、かなりおもしろいんです ガイド 早戸 良成 准教授 Yoshinari Hayato 武長 祐美子 Yumiko Takenaga （東京大学宇宙線研究所神岡宇宙素粒子研究施設）
量子もつれの伝達速度限界を解明
理化学研究所（理研）量子コンピュータ研究センター 量子複雑性解析理研白眉研究チームの桑原 知剛 理研白眉チームリーダー（開拓研究本部 桑原量子複雑性解析理研白眉研究チーム 理研白眉研究チームリーダー）、ヴー・バンタン 特別研究員、京都大学 理学部の齊藤 圭司 教授の共同研究チームは、相互作用するボーズ粒子[1]系において量子もつれ[2]が伝達する速度の限界を理論的に解明しました。 本研究成果は、多数のボーズ粒子が相互に作用することで生じる量子力学的な動きを理解する上で新しい洞察を提供すると同時に、量子コンピュータ[3]を含む情報処理技術における根本的な制約を解明することにも寄与すると期待されます。 量子力学で現れる最も基本的な粒子であるボーズ粒子が相互作用を通じてどのくらいの速さで量子的な情報を伝達できるのか、という問題は長年未解決でした。 共同研究チームはリーブ・ロビンソン限界[4]と呼
宇宙の「まとめ」です。 オーストラリア国立大学（ANU）で行われた研究によって、宇宙に存在するあらゆる物体のサイズと質量の関係を1枚の紙に並べた、最もスケールが大きい図表が作られました。 この図表を見れば、宇宙に存在するあらゆる物体のサイズと質量がどんな関係にあるかがわかり、私たちの宇宙の基本的な性質を視覚的に知ることができます。 ただ作られた図表は「素粒子から全宇宙」までを網羅する極スケールであるため、ぱっと見ただけではよくわかりません。 そこで今回は図表のどこに何があるかをわかりやすく説明し、「宇宙全体がブラックホールになる」ことを示唆する理由についても解説したいと思います。 研究内容の詳細は、2023年10月1日に『American Journal of Physics』にて「全ての物体といくつかの疑問（All objects and some questions）」とのタイトルで公
LK-99は「エネルギー問題の解決の糸口になる」と期待されたが…（写真はイメージです） Rokas Tenys-Shutterstock ＜韓国チームの開発したLK-99について、科学界は「常温常圧超伝導体は幻だった」と結論づけている。そんななか、67年前に予言され、理論上だけの存在だった「パインズの悪魔」を京大教授らが観測。ノーベル賞級の研究成果が発表された＞ 韓国チームが世界初の常温常圧超伝導体(超伝導物質)と主張する「LK-99」は、7月末に発表されて以来、「世紀の大発見か？」と世界中を巻き込む大論争になりました。 「本当だったらノーベル賞級」「エネルギー問題の解決の糸口になる」とされ、超伝導体関連の株式市場まで動きましたが、世界で最も権威がある科学学術誌の一つである「Nature」は16日、オンライン版で「韓国の研究チームが開発したLK-99は常温常圧超伝導体ではない」と報じました
OBJECTIVE. 立教大学（東京都豊島区、総長：西原廉太）理学部の村田次郎教授と同学部4年次生（当時）の塩田将基氏は、「重い人ほど滑り台を速く滑るのはなぜか」という一見もっともらしくも物理学的に考えると実は不思議に思える謎を、卒業研究のテーマとして探究しその性質を解明しました。 ピサの斜塔の実験で知られるように、重いものも軽いものも、空気抵抗がなければ同じ加速度で落下します。自由落下の一様性と呼ばれるこの性質は、高校の物理で学習した通りなら滑り台など摩擦力がはたらく状況でも変わらないと予想されます。ところが公園で親子が滑り台で遊ぶと、多くの場合に大人は子どもよりずっと速く滑ってしまいます。学生時代に物理をしっかり勉強した多くの大人を悩ませるこの謎に、大学生が挑戦しました。 塩田氏と指導を担当した村田教授は、質量が異なるが大きさは同じ物体を実際の滑り台で滑らせて詳しく観測しました。観測に
2023年7月、韓国・高麗大学量子エネルギー研究センターの研究チームが発表した「常温・常圧で超伝導を実現する物質」についての論文は大きなセンセーションを巻き起こしました。しかし、各所で行われている再現実験はなかなかうまくいかず、科学ライターのダン・ガリスト氏は科学誌Natureで、「研究者らは懐疑的に見ている」と述べています。 Claimed superconductor LK-99 is an online sensation — but replication efforts fall short https://doi.org/10.1038/d41586-023-02481-0 量子エネルギー研究センターの発表は「常温常圧超伝導」でしたが、記事作成時点で同様に常温常圧での超伝導を再現できたグループはなく、たとえば中国・東南大学の研究チームは110K(およそマイナス163度)での超伝
通常の物質と電気的に反対の性質を持つ「反物質」が、地球の重力によって落下することを欧米・カナダなどの国際研究チームが実験で確かめた。反物質には重力が引力ではなく反発力として働くとの説もあったが、今回の研究でそうした「反重力」が存在しないことが確定したとしている。成果は28日付で英科学誌ネイチャーに掲載された。スイス・ジュネーブにある欧州合同原子核研究機関（CERN）を拠点に反物質の研究を進める
TOPコラム海外最新IT事情重力を媒介する未発見の粒子「重力子」に似たものが見つかる Nature誌で論文発表、半導体使った実験で【研究紹介】 中国の南京大学、米コロンビア大学、ドイツのミュンスター大学、米プリンストン大学に所属する研究者らが発表した論文「Evidence for chiral graviton modes in fractional quantum Hall liquids」は、重力を媒介すると考えられている「重力子」に似たものを半導体から発見した研究報告である。 ▲論文のトップページ（スクリーンショット画像） アインシュタインの一般相対性理論によると、重力は時空の歪みによって生じるとされる。一方、量子力学の枠組みでは、力を媒介するのは粒子であり、重力の場合は「重力子」と呼ばれる仮説上存在する粒子が媒介すると考えられてきた。しかし、長年の探索にもかかわらず、宇宙空間で重力
イギリス・ケンブリッジ大学の研究チームが、「量子もつれ」と呼ばれる現象を利用することで、量子力学の世界において、25％の確率で過去に起こった事象を未来で変えることができるシミュレーションに成功したと発表しました。 Phys. Rev. Lett. 131, 150202 (2023) - Nonclassical Advantage in Metrology Established via Quantum Simulations of Hypothetical Closed Timelike Curves https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.131.150202 Scientists Successfully Simulate Backward Time Travel with a 25% Chance of
情報理論は世界の秘密を暴くのでしょうか？ 英国のポーツマス大学（UOP）で行われた研究によって、情報力学第2法則の存在は、私たちが存在する宇宙全体がシミュレーションであることを示すとする、興味深い結果が発表されました。 情報力学は情報は宇宙の基本的な構成要素であり、エネルギーと質量の両方を持つ物理的な存在であると定義しており、既存の情報熱力学とは厳密には異なっています。 また情報力学第2法則においては、あらゆる現象の情報内容は最小限に抑えられる傾向があるとされています。 新たな研究ではこの情報力学の第2法則による情報圧縮が、生物の遺伝情報や原子の情報量、数学的対象性、さらには宇宙全体に対して普遍的に適合できることを示しています。 また情報圧縮が起こるように世界がプログラムされているのは、この世界をシミュレートする演算機の負荷を軽減する目的があるためだと述べられています。 情報力学は、私たち
実用的な「ワープドライブ」を作るためには、反物質の存在と、反物質が反重力を持っていなければいけないという大前提が必要でした。ところが、欧州原子核研究機構(CERN)の研究チームが反物質を用いた実験を行った結果、反物質が重力に従って落下することが観測されたため、物理学者のイーサン・シーゲル氏は「ワープドライブの実現可能性は断たれてしまった」との意見を提唱しています。 Warp drive's best hope dies, as antimatter falls down - Big Think https://bigthink.com/starts-with-a-bang/warp-drives-best-hope-dies/ 19世紀頃から、空間は平坦なものではなく湾曲しているのではないかという説が数学者や物理学者により提唱されてきました。時空が湾曲し、折りたたまれることにより、物理的に
「反物質」に働く重力は「反重力」ではないと確認 直接測定の実験は世界初
普通の物質に対して一部の性質が反転している「反物質」の性質は、理論的な関心が高い一方で測定は難しく、実験的に証明されていない性質がいくつかあります。その1つが反物質に働く重力の向きです。大多数の物理学者は普通の物質と同じく、反物質にも同じ方向に重力が働くと考えていますが、重力とは反対方向の「反重力」が働いてる可能性を否定する実験的な証拠は、これまで存在しませんでした。 反物質の1つである「反水素」の研究を行う「ALPHA」実験の国際研究チームは、反物質に働く重力の向きと強さを実験装置「ALPHA-g」で測定した結果、反水素に働く重力の向きと強さは普通の物質と一致し、反物質に反重力が働いている可能性は事実上除外できることが明らかになったとする研究成果を発表しました。この結果は、現代物理学の枠組みでは「反重力は存在しない」と言い換えることもできます。 【▲ 図1: 今回のALPHA-gによる実
星として晩年の状態にあるとされる、オリオン座「ベテルギウス」は、たびたび天文ニュースの話題にのぼっており、現在非常に膨張した状態になっていると予測されています。 その直径は10億キロメートル以上に達していると考えられ、その全体のサイズは太陽の約1000倍に匹敵します。 そんなベテルギウスの表面は、現在飛んでもないことになっている可能性があるようです。 その事実はベテルギウスの自転速度の調査から示されました。 最近の調査によると、ベテルギウスは秒速5キロメートルという超高速で自転しているように見えると報告されたのです。 しかし専門家いわく、ベテルギウスほどの巨大な恒星であれば、理論的にはこの秒速5kmという数値より2桁は遅いはずだといいます。 では、どうしてこんな超高速に見えたのでしょうか？ 独マックス・プランク天体物理学研究所（MPI for Astrophysics）が新たに調査した結果
時間を操作して光子を正面衝突させることに成功！ - ナゾロジー
量子の世界では時間も自由になるようです。 米国のニューヨーク市立大学（CUNY）で行われた研究では、時間を操作することで光子を正面衝突させることに成功しました。 質量をもたない光子（電磁波）は通常ならば衝突せずお互いに通り抜けてしまいます。 しかし新たな研究では時間的界面を人工的に生成する時間反射技術が使われており、時間反射した光子を別の光子と正面衝突させて、くっつけたり反発して逆方向に弾き飛ばすことにも成功しました。 研究者たちは、ボール同士の衝突が空間的に起こる一方で、光子と光子の衝突は時間的な側面で発生すると述べています。 光と光が衝突するとき、いったい何が起こるのでしょうか？ 研究内容の詳細は2023年8月14日に『Nature Physics』にて掲載されました。
みなさんこんにちは！ サイエンスライターな妖精の彩恵りりだよ！ 今回の解説は、合成可能な最後の二重魔法数核の候補であった「酸素28」の合成についに成功し、魔法数が消失していたために二重魔法数核ではなかったことが確認された、という研究だよ！ なんか見知らぬ単語だらけで難しい？これはメチャクチャ合成しにくい原子核を合成することで、原子核を安定化させる "魔法" を調べる研究と言い換えられるね。この後の解説を読んでくれればきっと分かるはずだよ！ 酸素28の合成は、まさに核物理学上の金字塔とも言える成果であり、この実現には各国の核物理学にまつわる研究者と装置とノウハウが結集した、集大成とも言える成果だよ！ 原子核について軽くおさらい！ 身近な物質は何かしらの原子でできていて、その原子は外側を回る電子と、中心部にある「原子核」で構成されているよね。この原子核は更に「陽子」と「中性子」が何個かずつ結合
京大おもろトーク番外編 「おもちゃモデル」 https://ocw.kyoto-u.ac.jp/course/344/ 講演「おもちゃモデル」 時枝 正（スタンフォード大学 教授） 2018年2月8日 京都大学理学部6号館 チャプター 00:00 | 鳴る茶碗 07:44 | 杉玉の集団ぐるぐる巡り 12:28 | 転がる/転がらない多角形 18:45 | 斜面を下る粒入り筒 35:33 | 紙ふうせん 42:39 | 歌う輪、磁石 56:33 | 終わりの話
そもそも「量子もつれ」や「量子テレポーテーション」とは何か？そもそも「量子もつれ」や「量子テレポーテーション」とは何か？ / Credit:Canva . ナゾロジー編集部通信における長距離の情報伝達は、セキュリティが非常に重要です。 従来の通信方法では、情報を2種類の信号（1と0）で表現し、これを電線や光ファイバーを通じて目的地に送信しています。 しかし、量子力学の原理を通信に導入することで、量子ビットを増やすごとに、使用可能な信号パターンを2種類から増やし、より多くの情報をより高速かつ安全に送ることが可能になります。 その代表的な方法が「量子もつれ」を使用した「量子テレポーテーション」です。 量子テレポーテーションでは、量子もつれの状態にある粒子を用いて、一方の粒子に何らかの操作を行うと、もう一方の粒子に即座に影響が現れるという量子力学の特性を利用します。 ただ、多くの人にとっては言葉
物理学における「実在」は存在していない ～現代物理学事情（量子力学編）～｜Masahiro Hotta
アインシュタインは、量子力学をこの世界のもっとも基本的な理論の１つとは見なしていませんでした。その理由の１つとして、日常的なモノの実在性とその決定論的な運動を量子力学は許していないという点を挙げています。量子力学ではない、決定論的な実在の物理法則が他にあると信じていたのです。 『君は，君が見上げているときだけ月が存在していると本当に信じるのか？』 これはアインシュタインが親しい物理学者に向けて言ったとされる言葉です。量子力学はその月の実在性も否定する理論だったので、彼は死ぬまで不審に思い続けていたのでした。しかしアインシュタインが期待したような路線で成功をした理論は現れませんでした。一方で量子力学は、もの凄い精度でその正しさが実験的に確認をされている基礎理論として、広く認められるようになりました。 見えていた月が次の瞬間に振り返ってもまだ実在し続けることは、例えば人工衛星やロケットなどへの
ガジェット全般、サイエンス、宇宙、音楽、モータースポーツetc... 電気・ネットワーク技術者。実績媒体Engadget日本版, Autoblog日本版, Forbes JAPAN他 イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校と京都大学の研究者らが、約70年前に米国の物理学者デイヴィッド・パインズによって予言された「悪魔の粒子」の証拠を発見したと発表しました。 固体中の電子は通常、質量や電荷を持っており、十分なエネルギーがある状態ならば、電気的相互作用によって決まる電荷と質量を持つ「プラズモン」と呼ばれる複合粒子を形成します。ただこのプラズモンはエネルギーレベルが十分でなく、それを形成するために必要な質量が不足する室温状態では存在しないと考えられていました。 1956年、パインズはこのプラズモンの性質に例外があると考えました。固体中の電子が複数のエネルギーバンドを持つ場合、それぞれのプラズモンが
1つの粒子の持つ質量と性質を分離する量子チェシャネコ量子チェシャ猫とは、粒子の物性(スピンや質量など)のみをその粒子から分離できるという近年提唱された量子力学的な理論です。 この理論では1つの粒子を質量を担当する部分と、性質を担当する部分に分離させるという、極めて不思議な現象が起こると考えられています。 名前の由来は「不思議の国のアリス」に出てくるチェシャネコです。 作品中、チェシャネコはアリスにたびたび話しかけますが、立ち去る時にはまず体部分が消えて笑顔だけが残されます。 つまり体重が消えて笑顔だけが残る時間があるわけです。 これまで量子力学では1つの粒子が2つの場所に同時に存在したり、もつれ状態にある粒子が観察によって一瞬で常態が決定したり、過去と未来が干渉したり、因果律が崩壊して因果の重ね合わせが起きたりと、日常の常識や人間の直感に反するさまざまな現象が現実の世界で起こり得ることが示
「電気回路のなかに宇宙を創造する」とは一体…日本から登場した「意外なアプローチ」が世界の注目を集めるワケ（片山 春菜,畠中 憲之）
かつて、「永遠に思えるブラックホールもやがて質量を失い、最後には蒸発するだろう」とホーキングは予言し、物理学界に衝撃を走らせた。ただ、その観測は長いあいだ困難を極めていた。その新たな可能性を切り拓くのが、「人工ブラックホール」を用いた検証である。 本連載では、その研究の最前線で世界的な注目を集める物理学者の2人、片山春菜氏（広島大学助教）と畠中憲之氏（広島大学教授）にその意義を解説してもらおう。 日本で提唱された「画期的な研究手法」 電気回路上で擬似的なブラックホールを実現するためには、どうしたらいいでしょうか。 擬似的にブラックホールを作るときのポイントは、「場所によって流速が変わるような滝の流れ」を用意することでした。電気回路では、水を流すわけにはいきません。場所によって変わる流れを作るのは、電気回路を伝わる「電磁波」です。電気回路中を電磁波がどのように伝わるのでしょうか。 電気回路の
by Rebekah Smith 宇宙が舞台のSF作品では、先進的な技術を持つ宇宙人が星のエネルギーを最大限活用するために建造するダイソン球(恒星を覆い隠す殻)がよく登場するほか、実際の地球外文明探索プロジェクトでも、こうした巨大構造物の発見が重要視されています。フランス・ボルドー大学などの天文学者らが、U字の軌跡を描く馬蹄形(ばていけい)軌道で惑星を配置すると極めて安定することを発見し、発達した文明はわざわざ星を覆い隠さず大量の惑星をハビタブルゾーンに並べるだろうと提唱しました。 Constellations of co-orbital planets: horseshoe dynamics, long-term stability, transit timing variations, and potential as SETI beacons | Monthly Notices of
宇宙最速の光さえも抜け出せないと表現される「ブラックホール」は永遠に質量を失わないようにも思えますが、実際には「ホーキング放射」と呼ばれるプロセスを通じて徐々に質量を失っていくと言われています。 ラドバウド大学のMichael F. Wondrak氏らの研究チームは、ブラックホールの特別な性質である「事象の地平面」がなくともホーキング放射が起こることを理論的に示しました。この考えが正しい場合、ブラックホールだけでなく全ての天体がホーキング放射を通じて質量を失い、最後には蒸発する可能性があることになります。 【▲ 図1: ホーキング放射の概念図。真空では仮想的な粒子 (+νe) と反粒子 (-νe) のペアがあちこちで生まれてはすぐさま消滅する。しかし、事象の地平面付近 (青色と黒色の境界) で発生した粒子のペアは片方だけがブラックホールに吸い込まれることがある。残されたもう片方は飛び出して
宇宙の万物に質量を与える粒子の存在を理論的に予想したイギリスの物理学者、ピーター・ヒッグス博士が8日、死去した。94歳だった。
量子爆弾検査とは何か？まずは少し深い話です。 日常の世界にある物体はおおむね見た目通りであり、ボールはボールとして存在し、投げた時も1本の軌跡だけを残します。 しかしボールのサイズをどんどん小さくしていき量子の世界に入ると、奇妙なことが起こり始めます。 量子レベルまで小さくなってしまった物体は「粒子と波」という2つの性質を同時に持つようになり、1つの物体が壁に開いた2つの穴を同時にすり抜けるといった、奇妙な現象が起こり始めます。 しかし「大きな日常世界」と「小さな量子世界」の線引きは曖昧であり、このラインより大きければ普通の挙動、このライン小さければ量子的挙動という決まりはありません。 また量子的振る舞いが起こる最大サイズを調べる研究では、肉眼で見えるサイズの物体にも量子的挙動がみられることが示されました。 1マイクログラムの目視可能サイズで「シュレーディンガーの猫」の類似実験に成功！ ま
「ブラックホール」は現代物理学が破綻する領域であるため、それを回避するための理論的な提案がいくつも出されています。代表的な回避策の1つは「グラバスター（Gravastar）」です。 ライプツィヒ大学理論物理学研究所のDaniel Jampolski氏とLuciano Rezzolla氏は、「アインシュタイン方程式」を解くことで現れるグラバスターについて研究し、「グラバスターの中にグラバスターがある天体」が存在可能であることを示しました。この入れ子構造は何重にも可能であるため、両氏はこの天体を「ネスター（Nestar）」と名付けました。 ネスターが実際に存在するかどうかは分かりませんが、この研究結果は重力に関する数学的な視野を広げることに繋がるでしょう。 【▲図: 今回の研究で予言されたネスターは、グラバスターの入れ子構造となっています。 （Credit: Daniel Jampolski
ノッティンガム大学やキングス・カレッジ・ロンドン、ニューカッスル大学の研究チームが、超流動状態の極低温液体ヘリウムを用いた実験装置で「量子竜巻」を生み出し、回転するブラックホールの重力状態に似た状態を作り出すことに成功したと発表しました。 News - Quantum tornado provides gateway to understanding black holes - University of Nottingham https://www.nottingham.ac.uk/news/quantum-tornado-provides-gateway-to-understanding-black-holes Rotating curved spacetime signatures from a giant quantum vortex | Nature https://www.na
「銀河が先かブラックホールが先か」長年の疑問に挑む新たな研究結果
銀河の中心部には巨大なブラックホールが存在すると考えられています。そうなると必然的に生じるのが「銀河が先か、ブラックホールが先か」という疑問です。これまでは銀河が形成された後にブラックホールが誕生したというのが定説でした。 しかし、ソルボンヌ大学のJoseph Silk氏などの研究チームは、「ジェイムズ・ウェッブ宇宙望遠鏡」による初期宇宙の観測データとシミュレーション結果を組み合わせた結果、銀河とブラックホールはほぼ同時に誕生し、ブラックホールが銀河の星形成を加速したとする研究結果を発表しました。これはウェッブ宇宙望遠鏡の観測で示された初期の銀河が予想より多く存在する可能性を裏付ける成果です。 【▲図1: 初期宇宙の銀河の活動の模式図。中心部のブラックホールの活動が活発化すると、その放射によって周りのガスが押しのけられ、恒星の形成が促されます（Credit: Roberto Molar C
物質を構成する最小単位である素粒子を研究する素粒子物理学では、粒子を加速させて対象に当てたり互いに衝突させたりする加速器による実験が重要ですが、次世代の加速器開発にはコストや期間の面で課題が存在します。そんな中、アメリカでは素粒子のひとつである「ミュー粒子」を高速で衝突させる「muon collider(ミュー粒子衝突型加速器)」の開発が検討されているとのことで、科学誌のScienceがミュー粒子衝突型加速器の開発における課題や展望についてまとめています。 A muon collider could revolutionize particle physics—if it can be built | Science | AAAS https://www.science.org/content/article/muon-collider-could-revolutionize-partic
無重力の可能性を切り開く新素材で革新的な磁気浮上を実現
沖縄科学技術大学院大学（OIST）の量子マシンユニットは、物理的な接触や機械的な支えなしに安定した位置で浮遊し続ける物質、浮遊材料の研究を行っています。物質を浮遊させるために最も一般的なのは磁場によるものです。超伝導体や反磁性体（磁場によって反発する物質）などの物体を磁石の上に浮かせることで、科学的にも日常的にも様々な用途で使える高度なセンサーの開発が可能となります。 量子マシンユニットを率いるジェイソン・トゥワムリー教授をはじめとするOISTの研究者と、国際共同研究者のチームは、グラファイト（石墨、黒鉛）と磁石を用いて、真空中に浮遊するプラットフォームを設計しました。驚くことに、この浮遊プラットフォームは外部電源に頼ることなく動作します。将来的には、高精度で高効率な測定が可能な超高感度センサーの開発に役立ちます。この研究成果は、学術誌『Applied Physics Letters』に掲
宇宙の端では重力が1%ほど弱くなっている過去 100 年間、物理学はアルバート アインシュタインの一般相対性理論に従って、宇宙全体で重力がどのように機能するかを説明してきました。 またアインシュタインの理論は単に観測された現象を理解するだけでなく、私たちが知らなかった宇宙の側面を予測するのにも役立っています。 たとえば2019 年 4 月に一般に公開されたブラック ホールの最初の画像は、超大質量ブラック ホール外観（事象の地平面）が一般相対性理論の予測と非常によく似ていたことが確認されました。 M87ブラックホールの外観を視覚化したもの / Credit: EHT collaboration アインシュタインの理論を使うことで、まだ観測されていないブラックホールの外観を事前に予測できていたという事実は、多くの人々に理論の正確さについて驚きを提供しました。 一方、アインシュタインの理論は現在
大質量ブラックホール・クエーサーを時計代わりに利用した研究により、ビッグバン直後の宇宙は今日よりも時間の流れが5倍も遅い(現在の5分の1の早さ)、スローモーションのような状態だったことが明らかになりました。 Detection of the cosmological time dilation of high-redshift quasars | Nature Astronomy https://doi.org/10.1038/s41550-023-02029-2 Quasar 'clocks' show Universe appears to run five times slower soon after the Big Bang - The University of Sydney https://www.sydney.edu.au/news-opinion/news/2023/07
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「オーディオ版レイトレーシング」と「物理シミュレーションによる音響空間表現」｜Prismaton
『アジアの科学者100人』に選ばれた広島大で助教を務める片山春菜さん(26)の研究と経歴が異次元レベル
量子力学に「観測問題」は存在しない｜Masahiro Hotta
東京大学が「因果を打ち破って充電」する量子電池を発表 - ナゾロジー
「LK-99は超電導体ではない」 Nature誌が掲載 世界中の科学者の追試結果を紹介
第4の超伝導状態「フェルミ面を持つ超伝導」の発見｜記者発表｜お知らせ｜東京大学大学院新領域創成科学研究科
川の堰に棒を突っ込むとなんか気持ちいい現象が発生…ってこれは一体何？→「境界層剥離」という現象らしい
特集「ミテ ヨンデ カミオカンデ」 | ハイパーカミオカンデ
実は宇宙全体がブラックホールだった？宇宙の全物体を表記した図から意外な結論 - ナゾロジー
幻の常温常圧超伝導ニュースを超えた！ 京大チームが超伝導体で「ノーベル賞級」の大発見か
大人の方が速い？「滑り台」の疑問を学生が謎とき | 立教大学
常温常圧超伝導体だという「LK-99」に科学誌Natureが懐疑的な見解を示す
「反重力は存在せず」実験で結論 国際研究チーム - 日本経済新聞
重力を媒介する未発見の粒子「重力子」に似たものが見つかる Nature誌で論文発表、半導体使った実験で【研究紹介】
「過去」を25％の確率で変える逆方向タイムトラベルのシミュレーションにケンブリッジ大学の研究チームが成功
情報力学第2法則はこの世界がシミュレーションであることを示している - ナゾロジー
反物質が重力に従い落下することが明らかになったことでワープドライブ実現の最大の希望が消滅したとの指摘
ベテルギウスの表面はボコボコ沸騰した大変な状態になっていた！ - ナゾロジー
最後の二重魔法数核候補「酸素28」の合成に成功！ 魔法数20の消失を確認！ - Lab BRAINS
京大おもろトーク番外編「おもちゃモデル」講演：時枝 正（スタンフォード大学 教授）2018年2月8日 - YouTube
画像情報を物理的に送信せず「テレポート」させることに成功！ - ナゾロジー
約70年前に提唱された謎の粒子「パインズの悪魔」の証拠が偶然みつかる | テクノエッジ TechnoEdge
粒子の性質だけを粒子の質量から分離する量子実験「量子チェシャネコ」とは？ - ナゾロジー
ダイソン球に代わる地球外文明の新しいアイデア「馬蹄形星系」を天文学者が提唱
全ての物質はやがて蒸発する？ ブラックホール以外でもホーキング放射が起こる可能性
万物に質量……「ヒッグス粒子」予想のヒッグス教授死去 94歳 - BBCニュース
MITが「量子爆弾検査」を跳ね回る液滴で再現することに成功！ - ナゾロジー
入れ子グラバスター「ネスター」を理論的に発見 重力理論の “マトリョーシカ人形”
科学者が実験装置内で「量子竜巻」を生成しブラックホールの重力状態の模倣に成功
これまでより高い衝突エネルギーが得られる「ミュー粒子衝突型加速器」が素粒子物理学に革命をもたらすかもしれない
「宇宙の端は重力が1%減少する」宇宙法則の不具合（グリッチ）を発見 - ナゾロジー
ビッグバン直後から10億年ほどの初期宇宙の時間の流れは極端なスローモーション状態だった