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好奇心もうきうき

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政治や朝鮮ネタなど不愉快な話題を離れてたまにはちょっとうきうきするような話題を。

先頃、物理学会がひっくり返るような大ニュースがあった。とはいえ、一般の生活にそれほど関連性が無いためか、大きな扱いではない。考えてみれば、私たちの日常に専門的な科学知識はほとんど関係がないと言えるし、オームの法則やケプラーの法則、E=MC2、カカソウマアアテニスナシャッキンキンなど意識することはない。

それでも、私たちの生活は確実に科学の法則に関わりながら存在しているのであり、今回の発表もその意味でいずれ大きく私たちの生活を変えるのかもしれない。もしかしたらタイムマシンが完成したり、ワープ航法が完成したり、無から無限のエネルギーを取り出す技術が完成したらとおもうと楽しいではないか。もっとも、おそらく100年でこれらが完成するとは到底思えないし、たぶん永久に完成しないとは思うが。

ま、それはさておき、また日本チームの快挙だ。日本チームだけではないが、ISSといいITERといい、国際組織に於ける最先端科学技術の機関の中で、日本チームの上げている成果は相当な物ではないのだろうか。

赤文字は引用

ヒッグス粒子、発見へ前進 宇宙の成り立ち解明へ

 ジュネーブ郊外にある1周約27キロメートルの大型加速器で陽子と陽子とを光速近くに加速させて衝突させ、研究チームの名前にもなっている「アトラス」「CMS」という2つの実験装置で別々に粒子の性質を調べた。アトラスには日本から東京大学、高エネルギー加速器研究機構など15の大学・機関が参加している。

 2月末から10月末までの実験データを解析したところ、アトラスの場合、ヒッグス粒子が存在する確からしさは98.9%だった。物理学の世界ではこの数字が99.9999%だと発見となる。

 
 ところで、このヒックス粒子なるもの、専門教育を受けた人以外にはちんぷんかんぷんだろうし、当然ながらわたしもだ。宇宙一つにしても、私の子供の頃は無限に広い、始まりも終わりもないなどと習ったが、実際はかつて何もなかった空間に、ある時突然宇宙が現れ、現在も膨張しつつあると聞き、まったくその概念が理解できなかったことを覚えている。正直言えば今でも概念を理解しているわけではないのだが、何度も同じことを見聞きすればそれが前々から知っていたかのような錯覚を覚える。
 
 それでも、今回の発見は(正式には発見とは未だ認められていないのだが)ビッグバンの原因さえ明かすかもしれないと言う。なにしろ、何もなかった無から、現在の宇宙が作られたその根本の要因がヒックス粒子だというのだから大変だ。


 
ヒッグス粒子 「質量の謎」解明へ一歩

 ヒッグス粒子の存在は約50年前に理論的に予言された。宇宙誕生の大爆発(ビッグバン)直後は、すべての素粒子の質量はゼロだったが、膨張とともに冷めていったある時点で相転移と呼ばれる劇的な変化が起こり、宇宙空間はヒッグス粒子に満たされたとされる。

 クォークやニュートリノなどの素粒子は、ヒッグス粒子と衝突(相互作用)することで動きが鈍り、質量を持ったと説明される。光を粒子とみなした光子はヒッグス粒子と相互作用しないので、今も光速で飛び回れる。この仕組みは提唱者の名前から「ヒッグス機構」と呼ばれるが、2008年にノーベル物理学賞を受けた南部陽一郎氏の「対称性の自発的な破れ」が大もとになった。


 考えてみれば、世界で最初に原子モデルを考え出したのは、一般にはラザフォードと言われているが、彼はその業績でノーベル賞を受賞している。しかし、当時すでに日本の長岡半太郎は原子モデルを発表しており、ラザフォードがそれを証明した形なのだから、例によってノーベル賞の不公正さがここでも証明されたと思っている。ラザフォードは二つのことを証明したわけだ。日本にはかなり早くから原子物理学での先駆者が多くいて、その後も湯川秀樹の中間子理論など(これは日本人初のノーベル賞受賞につながったが)から朝永振一郎、そして陽子の自然崩壊を観測した小柴昌俊など、その分野での業績には嚇嚇たる物がある。今回の理論も、日本人学者南部陽一郎の研究が大元だと聞けば、喜びもひとしおだ
 
 ただ、ISSなどにも言えるのだが、大規模な観測のための設備などは現在では極めて巨大になり建設維持にも一国ではまかないきれない巨費がかかるため、多国籍の研究機関がこれらの研究を行うようになっている。
 
 その中で各国が業績を競っているような形だが、(実際は協力しているのであり、競争ではないはずだが)日本チームの業績は決して小さい物ではないと思う。まあ、このような報道は業績を上げた国が大々的に行うので、実際は日本だけの業績ではないだろうが。
 
 たとえば、次の成果も国際機関が出した物であり、そしてその観測でも日本チームが大きな業績を上げているとされている。
 
 光速超えるニュートリノ 「タイムマシン可能に」 専門家ら驚き「検証を」

 名古屋大などの国際研究グループが23日発表した、ニュートリノが光よりも速いという実験結果。光よりも速い物体が存在することになれば、アインシュタインの相対性理論で実現不可能とされた“タイムマシン”も可能になるかもしれない。これまでの物理学の常識を超えた結果に、専門家からは驚きとともに、徹底した検証を求める声があがっている。
 
 これは上記のヒックス粒子とも関連してくるが、光は波であると共に粒子であり、実際には特定できていない。全ての物質が波であるとさえ言われているくらいだ。
 
 光を粒子と見た場合、それを光子(フォトン)というが、明らかに質量があるのに(光圧を生ずる)ヒックス粒子とは干渉しないとのこと。このように聞くと改めて光とは何だろうとか、物質とは何だろうと思うわけだ。思っても素養のない哀しさ、分からないがとにかく今まで絶対不変と言われていた光の速度を超える物質の移動が観測されたという。

 実験に参加した名古屋大の小松雅宏准教授は「実験に間違いがないかと検証を繰り返したが、否定できない結果になった。公表することで他の研究者による検証や追試が進み、物理学の新たな一歩につながれば」と話している。
 
 たしかに、物理学の根本をひっくり返しかねない観測だけに、慎重の上にも慎重を期す必要はあるだろう。ヒックス粒子にしても本当に存在するのか、あるいは今までの理論の矛盾を埋めるために仮想された理論ではないのかを見極める必要があるだろう。
 
 かつて、地球が宇宙の中心にあり、太陽も惑星も、天球も全てが地球の周りを回っていると考えられていたとき、惑星の動きが説明できず、やたらに複雑な歯車機構が天球の裏側にあるのだとの理論が台頭した。つまり惑星は一年の一定の時期、今まで進んでいた方向から逆戻りをし、その後にまた元の方向に動くこと、惑星の見かけの大きさが変わることなどを説明するにはその歯車理論がどうしても必要だったわけだ。
 
 今回の続けざまの大きな観測の報道を見て、ふとそのようなことを思い出した。宇宙が無から生じ、光が絶対不変の速度を漏っている事実を説明するためにこれらの現象が発見されたなどがないように、確認を待ちたいものだ。そして、それらが確認されたら、改めて宇宙誕生の秘密、光の秘密が明かされるのを待ちたいと思う。
 
 もしかしたら重力の法則なども見直されて、人工重力や重力制御の方法が見つかれば、そして、ワープ航法が開発されたら・・・などなど想像するだけでも楽しい。なにしろ、ワープ航法などは、全宇宙のエネルギーの数倍を要するので絶対に実現不可能だと、おもしろくもない結論が今は出ているのだから、それがひっくり返ればそれだけでも価値がある。無から無限のエネルギー・・・実によい。それが実現したらその時から私は脱原発派に鞍替えする。

上記に引用されているURLの記事を読む場合は下記の「続きを読む」をクリックしてください。但し、内容確認以外なら、敢えて読む必要はありません
以下は参照用の資料ですので、確認をされる以外はあえて読む必要はありません。


ヒッグス粒子、発見へ前進 宇宙の成り立ち解明へ

「万物の重さの起源」 来年中にも存在確認か

2011/12/13 23:20 小サイズに変更


 欧州合同原子核研究機関(CERN)は13日、2つの国際研究チームによる実験で、万物の重さ(質量)の起源とされる「ヒッグス粒子」を発見できる可能性が高まり、研究が大きく前進したと発表した。来年いっぱいデータを集めれば、ヒッグス粒子の存在を確認できる期待が膨らんできたという。

 宇宙がいつどのように誕生し、どうやって今の姿になったのかを、長年、世界の科学者らが探究してきた。40年以上も前に提唱されたヒッグス粒子が見つかれば、物質が質量を持った謎が解け、現在の宇宙理論の大きな裏付けとなる。ノーベル賞級の成果といえる。

 ジュネーブ郊外にある1周約27キロメートルの大型加速器で陽子と陽子とを光速近くに加速させて衝突させ、研究チームの名前にもなっている「アトラス」「CMS」という2つの実験装置で別々に粒子の性質を調べた。アトラスには日本から東京大学、高エネルギー加速器研究機構など15の大学・機関が参加している。

 2月末から10月末までの実験データを解析したところ、アトラスの場合、ヒッグス粒子が存在する確からしさは98.9%だった。物理学の世界ではこの数字が99.9999%だと発見となる。

 実験結果についてCERNは「ヒッグス粒子の発見というには、まだ十分ではない」としながらも、「興味をそそられるヒントが2つの実験から出てきた」とコメントした。

 現在の素粒子物理学を支える理論(標準理論)では、宇宙はビッグバン(大爆発)によって誕生し、その時、様々な種類の素粒子が生まれた。最初は質量を持たず、光速で自由に飛び回っていたが、その後、ヒッグス粒子で満たされた空間が登場、動きにくくなって質量が備わったと説明される。

 ヒッグス粒子を巡る今回の成果は、CERNが事前に13日に発表するとアナウンスしたため、「世紀の大発見か」と国内外で話題になっていた。
 
 
ヒッグス粒子 「質量の謎」解明へ一歩

2011/12/13 23:55更新

 物質に重さ(質量)をもたらす「ヒッグス粒子」の発見は、現代物理学の大きな課題の一つだ。山手線に匹敵する巨大な円形加速器(LHC=大型ハドロン衝突型加速器)で探索を続ける欧州合同原子核研究機関(CERN)の2つの国際実験グループが13日、最新の成果を公表した。「世紀の発見」には至らないが、ヒッグス粒子の探索に関して興味深いデータが得られたという。

 ヒッグス粒子の存在は約50年前に理論的に予言された。宇宙誕生の大爆発(ビッグバン)直後は、すべての素粒子の質量はゼロだったが、膨張とともに冷めていったある時点で相転移と呼ばれる劇的な変化が起こり、宇宙空間はヒッグス粒子に満たされたとされる。

 クォークやニュートリノなどの素粒子は、ヒッグス粒子と衝突(相互作用)することで動きが鈍り、質量を持ったと説明される。光を粒子とみなした光子はヒッグス粒子と相互作用しないので、今も光速で飛び回れる。この仕組みは提唱者の名前から「ヒッグス機構」と呼ばれるが、2008年にノーベル物理学賞を受けた南部陽一郎氏の「対称性の自発的な破れ」が大もとになった。

 ヒッグス粒子は素粒子論の柱である「標準理論」の中で唯一、未発見の素粒子だ。その存在が実証されれば標準理論は「完結」に近づくが、物理学者たちはヒッグス粒子の発見で標準理論に風穴が開き、より大きな理論の構築につながることを期待している。

 私たちが認識できる普通の物質は原子から成り、その振る舞いは標準理論でほぼ完璧に説明できる。しかし、全宇宙で普通の物質が占める割合は4%でしかない。残り96%のうち約22%は、大きな重力を持って銀河や星の形成に関与している「暗黒物質」。残りの74%は、重力とは逆に物質を引き離す力(斥力)で宇宙を加速膨張させている「暗黒エネルギー」だ。どちらも正体不明で標準理論の枠組みでは説明できない。

 LHCでは、暗黒物質の候補とされる「超対称性粒子」の発見も期待されている。超高エネルギー状態で顔を出すヒッグス粒子の性質が分かれば、暗黒物質や暗黒エネルギーの手がかりが得られる可能性もある。

 現代物理学は、4%の世界からの大きな飛躍を間近にした「革命前夜」の状況にある。ヒッグス粒子が物理学の新たな扉を開けるカギになるかもしれない。(中本哲也)




光速超えるニュートリノ 「タイムマシン可能に」 専門家ら驚き「検証を」

2011.9.24 00:24


 名古屋大などの国際研究グループが23日発表した、ニュートリノが光よりも速いという実験結果。光よりも速い物体が存在することになれば、アインシュタインの相対性理論で実現不可能とされた“タイムマシン”も可能になるかもしれない。これまでの物理学の常識を超えた結果に、専門家からは驚きとともに、徹底した検証を求める声があがっている。


概念変わる?


 「現代の理論物理がよって立つアインシュタインの理論を覆す大変な結果だ。本当ならタイムマシンも可能になる」と東大の村山斉・数物連携宇宙研究機構長は驚きを隠さない。

 アインシュタインの特殊相対性理論によると、質量のある物体の速度が光の速度に近づくと、その物体の時間の進み方は遅くなり、光速に達すると時間は止まってしまう。

 光速で動く物体が時間が止まった状態だとすると、それよりも速いニュートリノは時間をさかのぼっているのかもしれない。すると、過去へのタイムトラベルも現実味を帯び、時間の概念すら変更を余儀なくされる可能性もある。

 それだけに、村山氏は「結果が正しいかどうか、別の検証実験が不可欠だ。実験は遠く離れた2地点の間でニュートリノを飛ばし、所要時間を計るというシンプルなアイデア。正確さを確保するには双方の時計をきちんと合わせる必要があるが、これはそれほど簡単ではない」と語る。


新たな一歩に


 スーパーカミオカンデ実験を率いる東大の鈴木洋一郎教授も「別の機関による検証実験で、結果の正しさを確かめることが大事だ」と慎重な姿勢だ。

 鈴木氏は、昭和62年に小柴昌俊氏がニュートリノを検出した実験で、超新星爆発で出た光とニュートリノがほぼ同時に観測されたことを指摘。「両者の速度に今回のような違いがあるとすると、ニュートリノは光よりも1年は早く地球に到達していなければおかしいことになる」と語る。

 実験に参加した名古屋大の小松雅宏准教授は「実験に間違いがないかと検証を繰り返したが、否定できない結果になった。公表することで他の研究者による検証や追試が進み、物理学の新たな一歩につながれば」と話している。

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コメント

歯車

いつも面白い記事を有難うございます。ROMで愛読していますが、初めて※を書き込ませて下さい。
はじめて惑星の運動理論が考えられたのは古代ギリシアですが、歯車理論と言えるようなものはありませんでした。惑星が見かけ上行きつ戻りつするのを説明することは、すでに紀元前4世紀に、球の回転運動を三つ組み合わせるモデルによって出来ていました。そのモデルを実際の観測値に近づけるために複雑な説明機構がつけ加えられたのですが、それも歯車がどうこうというのとは違った説明です。
あともう一つ、新エネルギーが開発されたらいいなという夢は僕も共有しますが、それが実現したら脱原発というのは、いつもの主張とは違うのではないでしょうか。火力や水力のほうが危険性が高いんだから、まず脱火力、脱水力をしてから、脱原発なのではないかと思います。
べつにケチをつけるつもりじゃないことは、言うまでもないですね。楽しい記事だったのでコメントしたくなった次第です。

歯車

>2011-12-16 01:16 | のらりひょん様

>いつも面白い記事を有難うございます。ROMで愛読していますが、初めて※を書き込ませて下さい。

恐れ入ります。いつでもコメントをいただければ幸いです。

>はじめて惑星の運動理論が考えられたのは古代ギリシアですが、歯車理論と言えるようなものはありませんでした。惑星が見かけ上行きつ戻りつするのを説明することは、すでに紀元前4世紀に、球の回転運動を三つ組み合わせるモデルによって出来ていました。そのモデルを実際の観測値に近づけるために複雑な説明機構がつけ加えられたのですが、それも歯車がどうこうというのとは違った説明です。

なるほど、昔、どうしても説明の付かない天体の動きを歯車で説明したと何かで読んだ記憶があったと思いますが、思い違いだったかもしれません。ちょっと調べてみましたが、そのような歯車説が出た記録も見つかりませんでした。

いまなら、アンティキラ島の機械の話などとの混同かななどと思えるのでしょうが、当時はこれは未だ発見されていなかったですし。いや、発見はされていたけれど、解析されていなかったトイことですが。

>あともう一つ、新エネルギーが開発されたらいいなという夢は僕も共有しますが、それが実現したら脱原発というのは、いつもの主張とは違うのではないでしょうか。火力や水力のほうが危険性が高いんだから、まず脱火力、脱水力をしてから、脱原発なのではないかと思います。

ああ、無からエネルギーを取り出す技術は、当然実現するとは思ってません。ですから、実際には私の主張は変わっていませんよ。原発推進です。ただ、順序としては原発を作ってから、脱水力、脱火力ですね。そうしないと、電力が足りなくなります。

>べつにケチをつけるつもりじゃないことは、言うまでもないですね。楽しい記事だったのでコメントしたくなった次第です。

いえ、いつでもどうぞ。

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