二重スリットは時間軸にあってもいいようです。 英国のインペリアル・カレッジ・ロンドン（ICL）で行われた研究によって、光の波としての性質を証明する二重スリット実験の干渉効果が、2つの物理的スリットではなく、同じ場所で2連続で開閉する時間的スリットでも観測できることが示されました。 通常の空間的二重スリット実験では、光子が空間的に離れた2つのスリットを通過すると、右側を通った光と左側を通った光が干渉し合って干渉縞を作ることが知られています。 今回の新たに行われた時間的二重スリット実験は時間的に先（過去）に通った光と、時間的に後（未来）に通った光が相互作用し干渉縞を作ることを示唆しています。 量子力学の不思議さを象徴する二重スリット実験の肝である「スリット」が空間的隔たりだけでなく時間的隔たりにおいても機能するという結果は非常に驚きです。 研究内容の詳細は2023年4月3日に『Nature P
「野球のフォークボールが落ちるのに『負のマグヌス力』がかかっていることが、スーパーコンピューターの解析で初めて分かったんだって。これ、すごいことなの？」 ある日、科学技術の取材を担当する同僚記者が、ある大学のプレスリリースを片手に困惑した様子で、聞いてきた。 野球経験がない彼は、この研究の何がすごいのか分からない様子だ。 しかし、大学野球で投手をしていた私にとっては、あまりに衝撃的な知らせだった。 フォークボールは、回転を減らしたボールが重力の影響を強く受け、落ちるーーー。 それは野球人にとって揺るがない常識だった。 かつて変化球にこだわり、いや、今もこだわっている投手の１人として、この研究、どうしても追わざるを得ない。 まるで消えるように、鋭く落ちるフォークボール。 魔球とも呼ばれる、その正体が見えるかもしれないと、思った。 ホームベース付近で急激に落ちるフォークボール。 終戦直後のプロ
私たちが普段目にする固体・液体・気体は、物質を構成する原子や分子の並び方や結びつきの強さの違いで表されるよ。これらの違いをまとめて相と呼び、異なる相を行き来するのを相転移と呼ぶよ。 液体の水は0℃で凍って固体の氷に、100℃で沸騰して気体の水蒸気となるよね？科学的にはこれを物質の相が変化した、というよ。 物質の相とは、スゴく簡単に言えば、物質そのものは同じだけど、物質を構成する原子や分子の並び方が違うもの同士を比較する時に使われる言葉だよ。 氷も水も水蒸気も、水分子でできているという点では物質の種類に違いがないけど、水分子の並び方が全く違うから、これは相が違うと呼ぶよ。 そして、ある相から異なる相に変化することを相転移と呼ぶよ。だから氷が融けたり水が沸騰することは、水が相転移をした、と呼ぶよ。 さて、氷は圧力をかけると、普段目にする氷とは違う水分子の並び方をするよ[注1]。固体であることに
Online ISSN : 2423-8872 Print ISSN : 0029-0181 ISSN-L : 0029-0181
国際共同研究チームが、濡れた箸（はし）が高温の油に触れる際に生じる複雑な物理現象を解明した。Eurekalert!が6月16日に伝えた。この研究の成果は、学術誌 Physics of Fluids に発表された。この結果は、大気汚染を安価に測定するための音響センシング技術等、さまざまな科学分野に応用できる可能性がある。 アジアでは揚げ物をする際に菜箸を油につけ、出てくる泡と泡がはじける音によって油の温度を判断する方法がある。「この方法は広く用いられているが、学術的文献を検索しても、科学的な説明を見つけられなかった」と、カナダのウォータールー大学（University of Waterloo）のヂャオ・パン（Zhao Pan）教授は語る。 今回の研究では、濡れた紙、湿らせた箸、水滴を高温の油に入れ、高感度のマイクと高速度カメラを用いて記録する実験を行った。その結果、異なる3種類の空洞（cav
Home > Press > コンデンサーの極板間の電場と電磁波の電場は別物 －100年続いた混乱を解消し、電磁波発生の安易な説明を正す－ 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構 概要 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所 低速陽電子実験施設の兵頭俊夫協力研究員（東京大学名誉教授）は、平行平板コンデンサーの極板の電荷による電場の変動（変位電流）は磁場を作らないという正しい認識が定着していない要因を指摘し、その詳細を解明することで正しい認識を定着させるための論文を発表しました。 コンデンサーの極板の電荷による電場が変動しても磁場を作らないことは100年前に証明されているのですが、なかなか常識にならず、現在でも「平行平板コンデンサーの極板の間で変化する電場が極板間やまわりに作る磁場」が、電磁波が発生するしくみの説明の前置きとされているのを見かける
原子核内の陽子や中性子が互いに反発して起きる斥力（せきりょく）を、陽子を構成する素粒子「クォーク」を一部入れ替えた粒子を使った衝突実験で検証した。東北大学などの国際研究グループが発表した。この粒子と陽子をぶつけると、陽子同士の場合とは異なり、極端に強い斥力が生じた。量子力学の基本原理を基に斥力の謎に迫り、身の回りの物質が安定して存在できる仕組みの解明につながるという。 陽子や中性子の間に働く力「核力」は、両者が1～2フェムトメートル（フェムトは1000兆分の1）ほど離れている時は引力だが、重なり合うように近いと斥力に変わる。重なりが大きいほど斥力は強い。この引力と斥力のバランスにより、原子核は潰れずに自ら安定して存在できる。しかし、斥力が生じる仕組みは未解明だった。 陽子と中性子はそれぞれ、クォーク3つでできている。「パウリの排他原理」によると、クォークは「スピン」や「カラー」と呼ばれる量
立教大学 世紀の謎「カーリングはなぜ曲がるか」を精密観測で解明 大学ニュース / 先端研究 2022.09.05 14:00 （最終更新日：2022.10.07 19:20） 立教大学（東京都豊島区、総長：西原廉太）の村田次郎理学部教授は、カーリング競技で用いられるカーリング石が「反時計回りに回転させると、進行方向に向かって左側に曲がっていくのはなぜか」という、98年間にわたって科学者の間で真っ向から対立する仮説に基づく議論が繰り広げられてきた「世紀の謎」を、精密な画像解析によって実験的に解決することに初めて成功しました。 私たちの4次元時空を超える5次元以上の「余剰次元」の探索実験の為に開発した画像処理型変位計測技術を応用する事で、ミクロン精度でカーリング石の運動を精密観測した結果、中心からずれた点での摩擦支点を中心に石の重心が振られる、旋廻現象によって偏向が起きる事、そして速さが遅いほ
紹介 「弱すぎる重力」はなぜ、宇宙を支配する力になりえたのか？ 【ブルーバックスを代表する人気企画、「からくり」シリーズ最新刊！】 「質量」と「重さ」の違いとは？ 素朴な問いから「物理学最大の難問」まで一気読み！ 自然界を支配する４つの力の中で、最も身近で最弱の力。 この宇宙に現在の構造をもたらした最大の貢献者でありながら、なぜか「標準模型」に含まれない異端児。 そして、その発生源である質量が重力を生み出す理由は不明のまま──。 「ニュートンが考えた重力」と「アインシュタインが考えた重力」はどう違う？ 「重力と加速度が等しい」とはどういうことか？ 「見えない質量」＝ダークマターを見る方法は？ 万有引力のふしぎを徹底的に解き明かす！ 【もくじ】 第１章 「質量」と「重さ」のからくり 第２章 「万有引力」のからくり 第３章 「質量保存の法則」とエネルギーのからくり 第４章 「見えない力」のから
ハイパーカミオカンデ概要 ハイパーカミオカンデ計画は、東京大学と高エネルギー加速器研究機構を中核機関とする国際共同研究プロジェクトです。 現行のスーパーカミオカンデを凌駕する巨大水タンクと超高感度光センサーからなる超大型地下ニュートリノ観測装置とJ-PARC加速器ニュートリノビームの高度化により、ニュートリノのCP対称性の破れ（ニュートリノ・反ニュートリノの性質の違い）の発見や超新星爆発ニュートリノの観測、陽子崩壊の発見などを通して、宇宙の進化史や素粒子の統一理論の解明を目指します。 「素粒子」と「宇宙」を地下から見上げる スーパーカミオカンデ装置による素粒子ニュートリノの変身（ニュートリノ振動）の1998年の発見を突破口に、素粒子理論の見直しをせまるニュートリノの性質が次々に明らかにされてきました。2011年には大強度加速器J-PARCで作られたニュートリノビームとスーパーカミオカンデを
NASAの運営するAstronomy Picture of the Day（APOD）は6月19日、ブラウザゲーム『Super Planet Clash』をサイト上で公開した。惑星系に天体を投入していくゲームだ。 『Super Planet Clash』は、惑星系に天体を投入していくゲームだ。投入された天体は公転を始めるが、その軌道はほかの天体の引力による影響を受ける。そのため、考えなしに天体を投入していくとそれぞれの軌道が狂ってしまう。そして、天体同士が衝突する、またはひとつでも天体が軌道から離脱すると、ゲームオーバーとなる。プレイヤーは天体の軌道をなるべく維持しつつ、1000年続く星系を作ることを目指す。 天体は、星系内の任意の位置をクリックして投入可能。投入できる天体のサイズはEarthと、Ice giant/Giant planet/Brown dwarf/Dwarf starの計
抜群によい質問です。簡潔でかつ奥が深い。身近な現象と量子論の深いメカニズムをつなげる本質的な問いです。何が言いたいかというと、難しくて私にはちゃんと説明できません。どうしましょう。でもこれでは答えになっていませんね。少し考えてみましょう。 棒磁石を２つに折って分けるととアラ不思議、折ったところにN極とS極が勝手に現れて、２つの磁石ができあがる。だったらもっと折ってみたらどうだろう。４つ、８つ、...。どこまで小さく折っても磁石のままなんだろうか。もっともな疑問ですよね。分子レベルになったらどうだろう。それは場合によるでしょう。でも確実に言えるのは、もっと分解して原子核と電子に分けてみたときです。そう。１つの電子は磁石なのです。 電子は自転しています（スピンといいます）。電荷をもつものが回転すると磁石になります。電子は小さな素粒子ですが、一つの立派な磁石です。 問題は、原子や分子など、大きく
2016年２月11日に世紀の大発見として発表された重力波も、いまでは毎週のように観測される「宇宙の日常茶飯事」になっている。国際観測ネットワークは2021年11月、累計90個の突発的重力波と、1000を超える候補信号を公表した。重力波観測ではどのようなデータが観測、分析されているのだろうか。 重力波は物体が加速する時に生じる振動だ。安普請の廊下を太った人が歩いても振動は起きるが、日常の類推が許されるのはそこまで。重力波は、空間そのものを歪めながら、何にも遮られず、光速でどこまでも進む。だから、重力波を観測することで、この世界で起きた「重いものが高速で動く現象」を何でも捉えることができる。 米国の重力波観測所LIGO（ライゴ）は、ルイジアナ州リビングストンとワシントン州ハンフォードの２カ所で、長さ４キロメートルのレーザー干渉計を使って重力波を24時間観測している。世紀の大発見となる重力波は、
古典力学 – オススメの参考書 (上級者向けを意識して) 物理学の入口，それは古典力学． 書店に出向けば古典力学 (以下，しばしば単に力学) のテキストが必ずあるはずだ． 何よりも一つの体系立った最も古い物理学なので，一口にテキストといっても微分積分学のテキストのように，星の数ほどある． 微分積分学 – オススメの参考書 (高校数学との接続を意識して) その中でも以下では上級者向に的を絞って紹介したい． というのも，入門者・初級者向のテキストは現代において「積極的に出版・宣伝される対象」として優遇されており，「わざわざ紹介する」というのが正に無駄骨を折る行為に等しいからである． 一方で上級者向は絶滅の危機といっても過言ではない． ここでは絶版本も惜しげなく紹介する． 図書館に行けばあるはずだ．閉架にもなかったら正に絶滅しているということだ． そういう年代に入ってきている．と思う． ただいき
米イリノイ州バタビア郊外にある米フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）で、CDF衝突実験に臨む科学者ら（撮影日不明、資料写真）。(c)AFP PHOTO / Fermilab 【4月13日 AFP】素粒子の一種「Wボソン」が、理論値を著しく上回る質量を持つとする研究論文が7日、発表された。約10年に及ぶ精密な測定に基づくもので、宇宙の仕組みに関する理解の根幹を揺るがす研究結果だ。 宇宙を理解する際の基礎となっているのは、素粒子物理学の「標準理論（Standard Model）」だ。標準理論は、宇宙の最も基本的な構成要素とそれらをどのような力が支配しているかを最もよく説明する科学的理論とされる。 自然界に存在する基本的な四つの力（相互作用）の一つ、「弱い力」を媒介するボース粒子（Boson、ボソン）のうち電荷を持つのがWボソンで、標準理論の柱の一つとなっている。 だが、米科学誌サイエン
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