TL;DR 量子粒子は負の時間を過ごすことが実験で示された。光子が原子雲を通過する際、平均より早く到達。弱測定で負の滞在時間が直接確認され、標準物理学で説明可能。 HomerosによればOdysseusは、トロイから故郷のIthacaまで、あらゆる困難を乗り越えて壮大な旅を続けた。彼は多くの土地を訪れたが、その大半をCalypsoという妖精の島で過ごした。 妻のPenelopeがその特別な時期について尋ねたとしたら、Odysseusはこう答えたかもしれない。「あの時間は何でもなかった。いや、むしろ無よりも少なかった。Calypsoのもとで過ごしたのはマイナス5年だ。でなければ、たった10年で帰り着けるはずがない。信じられないなら、彼女に聞いてみればいい。」 量子粒子もOdysseus同様に捉えどころがないことが、『Physical Review Letters』に掲載された実験によって示さ

1970年代、Stephen Hawking（スティーブン・ホーキング）が導き出した一つの計算結果が、現代物理学に深刻な亀裂をもたらした。量子力学と一般相対性理論を組み合わせた半古典的アプローチにより、ブラックホールは完全な「黒」ではなく、微弱な熱放射（ホーキング放射）を放ち、最終的には蒸発して消滅することが示されたのである。この発見は直ちに物理学の根幹を揺るがす難問を生み出した。それが「ブラックホール情報パラドックス」である。量子力学の基本原理であるユニタリティ（情報保存の法則）は、系に落ち込んだ量子情報が決して失われないことを要求する。だが、ブラックホールが完全に蒸発してしまうのであれば、そこに飲み込まれた物質の情報は宇宙から完全に消え去ることになる。 さらに、素粒子物理学においても長年の未解決問題が存在する。標準模型において素粒子に質量を与えるヒッグス場の真空期待値（電弱スケール）は

世界初、「ナトリウムイオン電池」の充電メカニズムを日本の共同チームが完全解明：リチウムの限界を突破する次世代エネルギー 現代のデジタル社会と電動モビリティの急速な発展は、高性能なリチウムイオン電池（LIB）の存在なしには語れない。しかし、需要の爆発的な増加に伴い、主原料であるリチウムやコバルトといった希少金属（レアメタル）の資源枯渇リスクや価格高騰、そして採掘に伴う環境負荷が世界的な懸念事項となっている。こうした中、リチウムに代わる「次世代の蓄電デバイス」として熱い視線を浴びているのが、海水などに無尽蔵に含まれ、圧倒的に安価で安定供給が可能なナトリウムを用いた「ナトリウムイオン電池（NIB）」である。 長きにわたり、ナトリウムイオン電池の実用化と高性能化を阻む厚い壁が存在していた。それは、電池のマイナス極（負極）となる材料内部で、ナトリウムイオンが「いつ」「どこに」「どのように」入り込んで

現代社会はモーターによって駆動している。電気自動車（EV）、家電製品、産業用ロボットから、スマートフォンの中で振動を生み出す極小の部品に至るまで、我々の生活は電気エネルギーを物理的な運動エネルギーに変換する装置に完全に依存している。しかし、その根幹を支える技術は、19世紀に発明されて以来、驚くほど変わっていない。すなわち、銅線を巻いたコイルと強力な磁石（電磁石または永久磁石）を用い、磁場の力を利用して回転を生み出す「電磁モーター」だ。 だが今、日本の研究チームが、この100年以上続くモーターの常識を根本から覆す画期的なブレイクスルーを達成した。東京科学大学物質理工学院 材料系の西村涼特任教授および塚本翔大研究員らのチームは、株式会社ENEOSマテリアルとの共同研究により、磁石も金属製ローターも一切使用しない、全プラスチック製部品の回転を可能にする「強誘電モーター」の駆動実証に世界で初めて成

東北大、劣化率ゼロの「コバルトフリー」次世代リチウムイオン電池カソードを開発：軌道工学が解き明かしたマンガンの可能性 現代の脱炭素社会への移行において、リチウムイオン電池は疑いようのない主役である。太陽光や風力といった再生可能エネルギーを電力網に安定して供給するための巨大な蓄電システムから、排気ガスを一切出さずに長距離を走り抜ける電気自動車（EV）、さらには我々の手元にあるスマートフォンやウェアラブルデバイスに至るまで、このエネルギー貯蔵技術は現代文明の心臓部として機能している。 しかし、その爆発的な需要拡大の裏側で、リチウムイオン電池は深刻な物理的・社会的な限界に直面していた。とりわけ、バッテリーの性能とコストを決定づける「カソード（正極）」の素材問題は、業界全体が乗り越えなければならない巨大な壁であった。 2026年2月11日、米国化学会誌『Journal of the America

物理学が成立するためには、未来が過去に影響を与える可能性があると仮定する必要があると専門家は考えている 2022年、ノーベル物理学賞は、宇宙の仕組みに関する我々の根本的な直観のいくつかを量子世界が打ち破ることを示した実験的研究に対して授与された。 多くの人々はこれらの実験を見て、「局所性（locality）」——遠く離れた物体が相互作用するには物理的な媒介者が必要であるという直観——への挑戦であると結論づける。実際、遠く離れた粒子間の不思議なつながりは、これらの実験結果を説明する一つの方法となりうる。 一方で実験は、我々の経験の背後に客観的な状態が存在するという直観、すなわち「実在論（realism）」への挑戦であると考える人々もいる。そもそも、測定が何か実在するものに対応していると考えるからこそ、実験の説明が難しくなるのだ。いずれにせよ、多くの物理学者が局所的実在論の「実験による死」と呼

気候変動対策の切り札として、温室効果ガスを排出しない原子力エネルギーが世界的に再評価される「原子力のルネサンス」が進行している。しかし、その足元で、一つの巨大な疫学研究が科学界に波紋を広げている。 ハーバード大学公衆衛生大学院（Harvard T.H. Chan School of Public Health）の研究チームは、2000年から2018年までの全米データを用いたかつてない規模の調査を行い、稼働中の原子力発電所（NPP）に近い郡（County）ほど、がんによる死亡率が有意に高いことを明らかにした。2026年2月23日付の国際学術誌『Nature Communications』に掲載されたこの論文「National analysis of cancer mortality and proximity to nuclear power plants in the United Sta

2026年2月、ニューヨーク大学の（NYU）の研究チームが、これまで量子力学の極低温下でしか存在し得ないと考えられていた「時間結晶（Time Crystal）」を、誰もが手に取れるマクロなスケールで、しかも音波による浮遊技術を用いて実現したと発表した。 この研究は、物理学の最も基礎的な法則の一つである「ニュートンの運動第3法則（作用・反作用の法則）」の解釈に新たな光を当て、散逸系における自律的な秩序形成のメカニズムを解明した歴史的な成果である。本記事では、この「古典的時間結晶」がいかにして誕生し、なぜ私たちの科学的常識を覆すのかを見ていきたい。 時間結晶とは何か：空間から時間への対称性の破れ 通常、私たちが目にする「結晶（ダイヤモンドや水晶など）」は、原子が空間の中に規則正しく並んだ構造を持っている。これは専門用語で「空間並進対称性の破れ」と呼ばれる現象だ。これに対し、2012年にノーベル

20世紀初頭、物理学界は液体ヘリウムが絶対零度付近で摩擦を完全に失い、容器の壁を這い上がる「超流動（Superfluidity）」という現象に衝撃を受けた。それから約1世紀。人類は今、量子力学が支配する物質の新たな極限状態――流体でありながら固体でもあるという、直感に反する「超固体（Supersolid）」の自在な制御という、歴史的な扉を開こうとしている。 コロンビア大学およびテキサス大学オースティン校を中心とする米国の物理学研究チームは、二層のグラフェンを用いた実験において、擬粒子である「励起子（Exciton）」の超流体を「超固体」へと相転移させることに世界で初めて成功した。この発見は、半世紀以上にわたる物理学の未解決問題に終止符を打つ可能性を秘めているだけでなく、次世代の量子デバイスや材料科学に革命をもたらす物となるかもしれない。 励起子という「擬粒子」が描く量子振付 今回の発見の主

天文学の世界において、数十年にわたり「揺るぎない事実」とされてきた定説が、今、根底から覆されようとしている。我々の銀河系（天の川銀河）の中心に位置し、強力な重力で銀河を束ねているとされる超大質量ブラックホール「いて座A*（Sagittarius A*）」。しかし、最新の研究は、そこに存在するのはブラックホールではなく、未知の素粒子である「フェルミ粒子」が凝縮した巨大なダークマターの塊である可能性を示唆している。 この衝撃的な仮説は、銀河全体の回転から、最新の電波望遠鏡が捉えた「影」の正体まで、宇宙の構造に関するパズルを一つの連続した物質として説明しようとする壮大な試みである。 聖域「いて座A*」への疑念：ブラックホール神話の綻び 長年、天文学者の間では、銀河系の中心には太陽の約400万倍の質量を持つ超大質量ブラックホール（SMBH）が鎮座しているという合意があった。その根拠は、銀河中心付近

2026年2月5日、世界最大の車載電池メーカーであるCATL（Contemporary Amperex Technology Co., Limited）と、中国の自動車大手であるChangan Automobile（長安汽車）が、世界初となる量産型ナトリウムイオン電池を搭載した乗用車「Changan Nevo A06（長安啓源 A06）」を初公開した。 これまでEVの心臓部を独占してきたリチウムイオン電池に代わる、あるいはそれを補完する新たな「ナトリウムイオン電池」時代の幕開けを告げるこの発表は、リチウムというレアメタルへの依存からの脱却、EVの最大の弱点の一つであった「寒冷地での性能低下」の克服、そして劇的なコストダウンの可能性を秘めた大きな変革の始まりとなるかもしれない。 ナトリウムイオン電池を搭載した世界初の量産車：Changan Nevo A06の全貌 今回発表された「Changa

熱の“一方通行”が可能に：ヒューストン大学が解き明かした「完全な熱整流」が、スマホとEVの寿命を劇的に変える ヒューストン大学（University of Houston）の研究チームが、物理学における長年の常識を覆す画期的な理論を発表した。それは、電子機器やバッテリーの宿敵である「熱」を、まるで電気信号のように一方向にのみ流すことを可能にする「熱整流」技術だ。 これまで、熱は「温度の高い方から低い方へ、あらゆる方向に広がる」というのが直感的な理解であり、工学的な課題でもあった。しかし、Bo Zhao助教とSina Jafari Ghalekohneh氏らによる研究は、この熱の動きを完全に支配し、「熱ダイオード」や「熱サーキュレーター」といった、かつては理論上の存在でしかなかったデバイスの実現へ道を拓くものである。 熱力学の常識への挑戦：なぜ「熱の一方通行」は難しいのか？ 電子は制御できる

異なるAIたちが全て同じ「真理」に辿り着いた：MITが解明した科学モデルの驚くべき収束と、その先に待つ“物理的現実”の発見 2025年12月、科学界に静かな、しかし地殻変動レベルの衝撃を与える論文がMIT（マサチューセッツ工科大学）の研究チームによって発表された。タイトルは『Universally Converging Representations of Matter Across Scientific Foundation Models（科学基盤モデル全体における物質表現の普遍的収束）』。 この研究が示唆する事実は、驚くべきものだ。化学式を読むAI、原子の3D座標を計算するAI、タンパク質配列を解析するAI――これら全く異なる「言語」と「目」を持つAIたちが、学習を進めた果てに、物質に対して「全く同じ内部イメージ」を持ち始めているというのである。 これは、異なる言語を話す人々が、辞書な

硬いガラスのコップが床に落ちて砕け散る。あるいは、波が岩に打ち付けられて白い飛沫（しぶき）となる。これらは日常的でありふれた光景だが、物理学の視点から見れば、そこには「カオス（混沌）」が支配しているように見える。亀裂は予測不能な経路を走り、液滴は複雑な不安定性によって引き裂かれる。その結果生じる大小様々な破片のサイズを、一つ一つ正確に予測することは不可能に近い難問とされてきた。 しかし、この一見無秩序な現象の背後に、驚くほどシンプルで強力な「普遍的な法則」が存在することが明らかになった。 フランスのエクス＝マルセイユ大学およびフランス大学院（IUF）のEmmanuel Villermaux教授は、固体、液体、気泡といった物質の状態を問わず、物体が粉々に破壊される際の「破片のサイズ分布」を予測する統一的な数理モデルを発表した。米国物理学会誌『Physical Review Letters』に