未発見の謎の物質「暗黒物質」を探索している東京大や名古屋大、神戸大が参加する国際実験チーム「ゼノン」は17日、イタリアのグランサッソ国立研究所の地下にある施設で実施した実験で、想定外の事象を観測したと発表した。未知の素粒子を捉えた可能性があるという。暗黒物質である可能性は低いが、信号の特徴から素粒子物理学で存在が予想される粒子「アクシオン」かもしれず、東大などはさらに詳しく調べる。アクシオンも
未知の素粒子観測か 欧米チーム、想定外の事象 - 日本経済新聞
未発見の謎の物質「暗黒物質」を探索している東京大や名古屋大、神戸大が参加する国際実験チーム「ゼノン」は17日、イタリアのグランサッソ国立研究所の地下にある施設で実施した実験で、想定外の事象を観測したと発表した。未知の素粒子を捉えた可能性があるという。暗黒物質である可能性は低いが、信号の特徴から素粒子物理学で存在が予想される粒子「アクシオン」かもしれず、東大などはさらに詳しく調べる。アクシオンも
「伝説の理論物理学者」 フリーマン・ダイソンさん死去：朝日新聞デジタル
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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
量子重力には対称性はない ― 大栗機構長らが証明
2019年6月19日 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU） 1. 発表概要 東京大学国際高等研究所カブリ数物連携宇宙研究機構（Kavli IPMU) の大栗博司 (おおぐりひろし) 機構長は、マサチューセッツ工科大学物理学教室の Daniel Harlow 助教と共同で、重力と量子力学を統一する理論では、素粒子論の重要な原理であった対称性がすべて破れてしまうことを、ホログラフィー原理を用いて証明しました。この証明にあたっては、量子コンピューターで失われた情報を回復する鍵とされる「量子誤り訂正符号」とホログラフィー原理との間に近年発見された関係性を用いるという新たな手法が用いられました。本研究成果は、素粒子の究極の統一理論の構築に大きく貢献するものであるとともに、近年注目される量子コンピューターの発展にも寄与すると期待され、アメリカ物理学会の発行するフィジ
雷雲はなんと10億V超、電圧の測定に成功
米ネブラスカ州カーニーを流れるプラット川。嵐の空に鳥たちの影が浮かび上がる。（PHOTOGRAPH BY RANDY OLSON） 1752年、米フィラデルフィアの上空に分厚い雨雲が現れた。ベンジャミン・フランクリンはその下に立ち、凧を飛ばすだけの簡単な実験で、雷が電気であることを証明した。それから250年以上が経ち、雷雲の驚くべき秘密がまたひとつ明らかになった。 このたび学術誌「Physical Review Letters」に掲載された論文によると、まったく新しい方法を使って雷雲全体の電圧を分析したところ、瞬間的に13億ボルトにも達していたという。その電力はおよそ2ギガワット。これはニューヨーク市全域に電力を30分間供給できるほどのエネルギーだと、論文の共著者で、インド、ムンバイにあるタタ基礎科学研究所の高エネルギー物理学者であるスニル・グプタ氏は語る。 「それだけの電圧を地上で達成さ
説明できますか？ 「ヘリウム分子」が存在しない理由（平山 令明）
複雑怪奇な化学現象を見通しよく 化学の面白さはその変幻自在な分子の変化にあります。しかし、化学嫌いにとっては、その変幻自在が複雑怪奇に映るだけです。 私たちも含め世の中の森羅万象の多くは、化学的な現象であると言えます。それらをすべて網羅的に暗記するなどとうていできない業ですし、その必要もありませんが、そこに何か統一的なお話がないと、現象がただただ複雑怪奇に見えてしまうのはしかたのないことかもしれません。 水素分子はなぜH2なのか 水分子は、1個の酸素原子に2個の水素原子が「結合」したものです。二酸化炭素は、1個の炭素原子に2個の酸素原子がやはり「結合」したものです。それでは、「結合」は何によって起こるのでしょうか？ 水素分子は2個の水素原子からできていて、H2と表されることは皆さんもご存知のことと思います。では、なぜ水素原子は2個集まるとH2になり、2個の水素原子（H）のままでいないのでし
土星の1日の長さが判明、太陽系で唯一謎だった
土星の環の一部に本体の影が落ちている。NASAの探査機カッシーニが2016年10月に最後に撮影した数点の画像を合成したもの。（PHOTOGRAPH BY NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE） 土星を取り巻く繊細な環。美しいのはもちろんだが、魅力はそれだけではない。信じられないような科学的な事実も打ち明けてくれるのだ。 このほど天体物理学の学術誌「The Astrophysical Journal」に、環に生じる波を利用して、土星の1日の長さを解明した論文が発表された。論文によると、土星の1日は10時間33分38秒であるという。科学者たちはこれまで、土星の1日の長さがわからないことを何十年も歯がゆく思っていた。 これは重要な発見だ。「太陽系のどの惑星についても、1日の長さは根本となる特性ですから」と、NASAの土星探査機カッシーニのミッションに参
水滴の「ぽちゃん」という音、発生の仕組みついに解明
水面に落ちる水滴の様子を超高速カメラで捉えた画像。15・16枚目には、水面下で生じた気泡が写されている。ケンブリッジ大学提供（2018年6月22日提供）。(c)AFP PHOTO / University of Cambridge / Sam Phillips 【6月23日 AFP】真夜中に繰り返され、精神をじわじわとむしばむ「ぽちゃん、ぽちゃん…」という水滴の音──。これまで謎だったこの音の発生の仕組みをついに解明したとする論文が22日、オンライン科学誌「サイエンティフィック・リポーツ（Scientific Reports）」に掲載された。 論文の主著者は英ケンブリッジ大学（University of Cambridge）の学部生サミュエル・フィリップス（Samuel Phillips）さん。この研究に取り組んだきっかけは、フィリップさんを指導するアヌラグ・アガルワル（Anurag Ag
電流を曲げるだけで熱制御可能な「異方性磁気ペルチェ効果」を観測 | NIMS
国立研究開発法人 物質・材料研究機構 (NIMS) 国立大学法人 東北大学 国立研究開発法人 科学技術振興機構 (JST) NIMSは、東北大学と共同で、磁性体中で電流を曲げるだけで加熱や冷却ができる熱電変換現象「異方性磁気ペルチェ効果」を観測することに世界で初めて成功しました。 NIMSは、東北大学と共同で、磁性体中で電流を曲げるだけで加熱や冷却ができる熱電変換現象「異方性磁気ペルチェ効果」を観測することに世界で初めて成功しました。熱電変換現象で加熱・冷却するためには、これまで2つの異なる物質を接合した構造が用いられてきましたが、本研究により、接合のない単一の物質において、その磁気的な性質のみによって熱制御できる新しい機能が実証されました。磁性体における基本的な熱電変換現象であるにもかかわらず未観測であった異方性磁気ペルチェ効果が初めて観測されたことで、熱電変換の基礎・応用研究がさらに活
反物質「消滅」の謎、解明に一歩前進 CERNチーム
欧州合同原子核機構のリニア・アクセレレーター（2017年5月9日撮影、資料写真）。(c)AFP PHOTO / Fabrice COFFRINI 【4月5日 AFP】約137億年前の宇宙誕生時、ビッグバン（Big Bang）によって物質と反物質の粒子が対を成して生成された。物理学の通説ではそうなっている。 だが、現在の宇宙で見ることができる、地球上の小さな昆虫から宇宙にある巨大な星までのあらゆるものは物質の粒子でできており、それと対を成す反粒子はどこにも見つからない。 欧州にある巨大な地下素粒子実験施設の物理学者チームは4日、実験室内で作った反物質の粒子「反水素原子」の前例のない観測を通じて、この謎の解明に一歩近づいたとする研究結果を発表した。 欧州合同原子核研究機構（CERN）の「ALPHA（Antihydrogen Laser Physics Apparatus）」実験チームのジェフリ
暗黒物質ない銀河、6500万光年先で「ありえない」発見
ハッブル宇宙望遠鏡が捉えた「DF2」銀河。欧州宇宙機関提供。(c)AFP PHOTO / ESA/Hubble 【3月29日 AFP】宇宙の4分の1を構成するとされ、目に見えず解明もほとんど進んでいない「暗黒物質」のない銀河の存在が28日、天文学者らによって初めて明らかにされた。 【特集】エイリアン？それとも…？ 宇宙の「謎」写真集 英科学誌ネイチャー（Nature）に発表された論文は、今回の発見によって、銀河の形成方法に関するさまざまな仮説の見直し、あるいは大幅な修正が必要となる可能性があると指摘している。 論文の共同執筆者であるカナダ・トロント大学（University of Toronto）の天文学者ロベルト・アブラハム（Roberto Abraham）氏はAFPの電話取材に応じ、「非常に奇妙」と述べ、「この大きさの銀河なら、通常の物質の30倍の暗黒物質があるはずだが、全くなかった」
金・銀・プラチナは宇宙のどこからやってきた？ センター試験の問題を一瞬にして時代遅れにしたまさかの出来事 | JBpress (ジェイビープレス)
中性子星どうしが衝突・合体する様子のイメージ図。鉄より重い元素は、中性子星の衝突・合体によって生成された可能性がある。 Image by University of Warwick/Mark Garlick, under CC BY 4.0. 世間では、受験も最終フェーズに突入です。2018年1月13～14日には、恒例・大学入試センター試験が行われました。その問題が難問だとか悪問だとか、あれこれ批評されるのもまた恒例です。問題作成関係者は大変気を配って作成しますが、褒められることは滅多にありません。 今年度は「地学 第6問 A」が天文・宇宙物理の業界に波紋を広げました。天文・宇宙物理研究者にとって、いったいその問題のどこが「問題」だったのでしょうか。 実はその問題、2017年8月17日12時41分04秒（協定世界時）までは、全く「問題」なかったのですが、この時刻に地球に到来した重力波が、元
16世紀から続く名作「物理」の攻略Wikiが誕生 “魔導書”購入のためのAmazonリンク集付き
16世紀から17世紀頃のガリレイやニュートンの時代に始まったとされる人気のゲーム、「物理」の攻略Wikiがオープンしました。高い難易度から早期に“引退”してしまった人にとっては、もっと早くからこのWikiがあれば……と思わずにはいられないかもしれません。 物理 攻略 Wiki このWikiは、「物理の学習者が『大学の学部卒業』レベルになるまでに必ずぶつかるであろう困難の数々をクエストという形で面白おかしく表現して、多くの小目標を視覚化」「それにより学習者を励まし、応援」することを目的としており、「あたかも『物理』という名のテレビゲームが存在しているかのように」物理を紹介していくというサイト。 「メインクエスト」として、以下の11マップが紹介されています。 「力学」の平原 「解析力学」の丘 「電磁気学」の工場 「光学」の洞窟 「熱力学」の火山地帯 「統計力学」の塔 「流体力学」の滝 「相対性
水に特有の物理的特性の起源を解明 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）放射光科学総合研究センター ビームライン開発チームの片山哲夫客員研究員（高輝度光科学研究センターXFEL利用研究推進室研究員）、ストックホルム大学のキョンホァン・キム研究員、アンダース・ニルソン教授らの国際共同研究グループは、X線自由電子レーザー（XFEL）[1]施設SACLA[2]を利用し、過冷却状態[3]にある水（H2O）の構造を捉えることに成功しました。 水は生命に不可欠な液体ですが、その挙動に関する理解は不完全です。例えば、温度を下げていくときの密度、熱容量[4]、等温圧縮率[5]といった熱力学的な特性の変化は、水と他の液体とでは逆の挙動を示します。そのため、水の熱力学的な特性については長年議論されており、いくつかの仮説が提唱されています。そのうちの一つが、水には密度の異なる二つの相があり、その間を揺らいでいるという仮説です。しかし、温度を0℃未満に下げた
身近で奥の深い「硬さ」と真摯に向き合ってみる8000文字 - はげあたま.org
明けましておめでとうございます。2018年の初更新から暴発しました。 業界誌のちょっとした技術解説クラスの記事が出来上がってます。金出すから書けと言われたら、3万円でも書きたくない奴ですね。 さて、皆さんは「硬さ」について深く考えた事はあるでしょうか？ さすがに「硬さ」という単語がわからない人はいないと思います。 「長さ」や「重さ」、「強さ」といった一般的な物理量と比較しても劣らない知名度でしょう。 では「硬さとは何か」を具体的に説明できますか？ 今回は触れませんが「かたさ」は、硬さと堅さ、固さと書き分けられてたりもします。 私、この辺りには一家言あるんですが、その身から言っても「硬さとは何か」というのは永遠の課題とも言えるテーマです。 では、どこがどう課題なのか。 一般的な新書レベルで噛み砕いて書いてみました。構成考えずに書いたので話があっちこっちに飛んでますが、専門的にもそれなりに踏み
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
スカイツリー頂上は地上より時間が速く進むか？ 実験へ | NHKニュース
東京スカイツリーの展望台にのぼると地上よりも時間が速く進む。これはアインシュタインの相対性理論から導かれる結論ですが、実際に超高精度の時計を東京スカイツリーに設置して、私たちが暮らす日常の空間で時間の進み方がどのくらい違っているのか調べようという実験を、東京大学などのグループが始めることになりました。 アインシュタインの一般相対性理論では、時間の流れるスピードは重力の強さによって異なるため、地球の中心から離れれば離れるほど重力が弱まっていき、時間の進み方が速くなることが、理論上わかっています。 しかし、こうした違いは私たちが生活する空間では、ごくわずかなため、実際にその違いを計ることは困難でした。 研究チームは今の１秒の定義を決めている「セシウム原子時計」よりもさらに１０００倍精度が高い超高精度の「光格子時計」の開発に成功していて、東京スカイツリーの１階と、４５０メートルの高さにある展望台
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予言から80年以上実在が証明できなかった“幻の粒子”「マヨラナ粒子」が発見 ～より安定動作する「トポロジカル量子コンピュータ」の実現につながる一歩 - PC Watch
東北大、量子速度限界がマクロな物理法則にも存在することを発見
仮面ライダーに出てくる数式が話題 実は本物の物理学 - 日本経済新聞
