乱雑さを決める時間の対称性を発見 | 理化学研究所
要旨 理化学研究所（理研）理論科学連携研究推進グループ分野横断型計算科学連携研究チームの横倉祐貴基礎科学特別研究員と京都大学大学院理学研究科物理学宇宙物理学専攻の佐々真一教授の共同研究チームは、物質を構成する粒子の“乱雑さ”を決める時間の対称性[1]を発見しました。 乱雑さは、「エントロピー[2]」と呼ばれる量によって表わされます。エントロピーはマクロな物質の性質をつかさどる量として19世紀中頃に見い出され、その後、さまざまな分野に広がりました。20世紀初頭には、物理学者のボルツマン、ギブス、アインシュタインらの理論を踏まえて「多数のミクロな粒子を含んだ断熱容器の体積が非常にゆっくり変化する場合、乱雑さは一定に保たれ、エントロピーは変化しない」という性質が議論されました。同じ頃、数学者のネーターによって「対称性がある場合、時間変化のもとで一定に保たれる量（保存量）が存在する」という定理が証
乱流発生の法則を発見：１３０年以上の未解決問題にブレークスルー - 東京大学 大学院理学系研究科・理学部
佐野 雅己（物理学専攻 教授） 玉井 敬一（物理学専攻 大学院生(博士課程１年)） 発表のポイント 整った流れ（層流）が乱れた流れ（乱流）に遷移するときに従う普遍法則を実験で見いだした。 最大級のチャネル実験装置を製作すると同時に、普遍的な法則の検証に必要な新たな測定解析手法を考案したことが発見のポイントだった。 乱流への遷移の理解は省エネルギーなどに不可欠であるだけでなく、自然界に普遍的に存在する不規則現象の理解に繋がる。 発表概要 我々の回りは空気や水などの流体で満ちています。整った流れは層流と呼ばれ、乱れた状態は乱流と呼ばれます。しかし、層流がいつどのようにして乱流に遷移するのか、そこにどんな法則があるのかは、130年以上にわたる未解決問題でした（注1）。流体の方程式が非線形性（注2）のため数学的に解けないことや、実験的にも乱れの与え方にさまざまな可能性があることが理解を阻んできまし
アモントンの法則の系統的破
�摩擦は最も身近な物理現象の一つです。私たちが歩くことができるのも、靴の底と道の間に摩擦があるからです。また摩擦は様々な舞台で現れる多様な現象です。地震も摩擦現象の一つです。現代では原子スケールの摩擦も活発に研究されています。 上の図にあるように床の上においた積み木に外力を加えて動かそうとすると、外力による運動を妨げようとする力が働きます。これが摩擦力です。外力が最大静摩擦力より小さければ積み木は動きません。最大静摩擦力以上の外力を加えると積み木は動き出しますが、動いているときも動摩擦力が働きます。 この摩擦現象はピラミッドの古代から人類によって多くの研究がなされてきました。それらの研究によって得られた最も有名な法則が次のアモントンの法則です。 摩擦力は見かけの接触面積に依存しない。 摩擦力は荷重に比例する。 i は板の上においた積み木を動かそうとするとき働く摩擦力は、上の図にあるように、
摩擦の物理 松川宏 日本表面科学会会誌「表面科学」2003年6月号 特集「摩擦研究の最先端とその応用」 総合報告
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ビオ・サバールの法則(1820年)を見つけた方法
ビオ・サバールの法則（1820年）を見つけた方法 これはビオとサバールが発見した有名な法則ですが、高校物理の授業でこれを習うとき、電流は繋がった長い導線を流れるのに、どうしてこの様に電流の一部分の要素について成り立つ複雑な法則を見つけることができたのか疑問に思うところです。彼らがこの法則を見つけた手順を解りやすく説明します。 １．ビオ・サバールの法則 エルステッドが1820年7月に電流が磁石に作用を及ぼすのを発見して報告した。この発見は直ちにヨーロッパ中に広まり科学者の間に大きな興奮を呼び起こして電磁気学研究の幕開けとなった。それを知った、ジャン＝バティスト・ビオとフェリックス・サバールは1820年10月に電流による磁場の強さを求める実験を開始して、定常電流のまわりの磁場について次の法則を発見した。 電流Ｉが流れている導線のΔＳの長さ部分は、それから距離ｒ離れた場所に以下の値で示される磁場
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On the origin of gravity and the laws of Newton - Journal of High Energy Physics
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