過去と未来の順序は曖昧で重なり合う？ 量子電池の最新研究
過去と未来の順序は曖昧で重なり合う？ 量子電池の最新研究：今こそ知りたい電池のあれこれ（23）（2/2 ページ） 今回の研究には不確定因果順序という考え方が採用されています。従来の古典物理学の世界では「Aという事象の後にBという事象が起こる」と、その反対の「Bという事象の後にAという事象が起こる」は、どちらか一方しか成立しません。特に、AとBの間に明確な因果（過去と未来の関係性）がある場合、「未来のBという事象の後に過去のAという事象が起こる」とは、通常考えられないことかと思います。 しかし「AからB」「BからA」のどちらの順序で成立するのかを明確に確定できず、ときにはそのどちらもが同時に成立しうるというのが不確定因果順序の考え方です。このような因果律の非対称性（過去の原因があるから未来の結果があるという因果関係）に反する実験結果というのは、ますますもって感覚的に理解しにくい内容ではありま
東京大学が「因果を打ち破って充電」する量子電池を発表 - ナゾロジー
因果を破って充電します。 東京大学で行われた研究により、因果律の壁を打ち破る新たな手法によって、従来の量子電池の性能限界を超えることに成功しました。 これまで私たちは古典的な物理学も量子力学でも「AがBを起こす」と「BがAを起こす」いう因果律が存在する場合、一度に実行できるのは片方だけであると考えていました。 しかし新たな充電法では、2つの因果関係を量子的に重ね合わせる方法が用いられており、「AがBを起こす」と「BがAを起こす」という2つの因果の経路から同時に充電することに成功しました。 研究者たちはこの方法を使えば、既存の量子電池の充電能力を高めることができると述べています。 しかし因果律を破るとは、具体的にどんな方法なのでしょうか？ 今回はまず因果律を打ち破る不確定因果順序（ICO）と量子電池の基本的な仕組みを解説し、その後、2つの量子世界の現象を組み合わせた今回の研究結果について紹介
因果律崩壊？光が原子雲に入る前に原子雲から出ていくのを観測 - ナゾロジー
遊園地は入らなければ出れない量子の世界は常識が通じない遊園地の敷地に入った時間は、出る時間よりも必ず前になります。 この常識はお客だけでなく、遊園地のスタッフや上空を通過する鳥、銃弾のような無生物にも適用されます。 生物も無生物も一定の領域を「通過」するならば、入るのが先で出るのは後、逆はできません。 それは子供でもわかることです。 しかし量子の世界においては日常の常識が通じないことが知られています。 量子の世界では1つのものが2つの通路を同時に通ったり、何もない空間から粒子が現れては消えていくことが確認されています。 また量子の世界の曖昧さは、物体の場所だけでなく、時間にも及ぶことが示されており、実験室レベルでは過去と未来を干渉させることにも成功しています。 二重スリット実験を物理的スリットではなく「時間の切れ目」で再現成功！ さらに物体の持つ電荷のような「性質」を、物体の「質量」から切
量子テレパシーによる「疑似的な超光速通信」の方法をわかりやすく解説 - ナゾロジー
量子テレポーテーションを使った疑似的な超光速通信は可能量子もつれや量子テレポーテーションを扱う科学記事のコメントではしばしば「超光速通信」に触れた書き込みが散見されます。 量子もつれによれば「一方を観測することでもう一方の状態が瞬時に確定する」「たとえ銀河の端と端にいたとしても一瞬で粒子の状態が伝わる」といった説明がされるため、この部分が「超光速通信」と関連していると思う人が多いでしょう。 一方、量子力学について詳しい人々にとってそのような勘違いは非常に滑稽に映るため、しばしば量子力学に関する記事のコメント欄は混乱状態に陥ります。 結論から言えば、量子もつれや量子テレポーテーションを使った超光速通信は疑似的には可能です。 近年の研究では、もつれ状態にある粒子に対して、もつれ状態が壊れない弱い観測を、恣意的な結果が得られるように行う方法が注目されています。 画像情報を物理的に送信せず「テレポ
大地震発生直前に観察される電離層異常発生の物理メカニズムを発見―地殻破壊時に粘土質内の水が超臨界状態となることが鍵―
梅野健 情報学研究科教授、水野彰 同研究員、高明慧 同専門業務職員（研究当時）らの研究グループは、大地震発生直前に観察される電磁気学的異常を地殻破壊時の粘土質内の水が超臨界状態であることにより説明する物理メカニズムを発見しました。今まで、2011年東北沖地震、2016年熊本地震などの大地震発生直前に震源付近の電離層上空に異常が観測されたことが報告されていましたが、なぜ大地震発生直前の電離層に異常が生じるかを明確に説明する物理モデルの報告はなく、幾つかの仮説が提唱されているのみでした。 本研究グループは、プレート境界面には、すべりやすいスメクタイトなどの粘土質が存在し、その粘土質の中にある水が地震発生前の高温高圧下で超臨界状態となり、電気的な性質が通常の水と異なり絶縁性となり、電気的特性が急に変化することで電磁気学的異常が生成することを初めて提案し、電離層への影響を大気の静電容量によりモデル
双安定ヒンジキャップについて | Nature Architects inc.
調味料や化粧品に利用されるヒンジキャップの多くは，双安定性により開閉機構を実現しています。本記事では，力学的な観点から双安定ヒンジキャップについて紹介します。 Most of the hinge caps used in condiments and cosmetics have an open/close mechanism achieved by bistability. This article introduces bistable hinge caps from a mechanical point of view. はじめに この記事をお読みの皆さんは，日頃からヒンジキャップに弾性エネルギーを蓄えては解放し，解放しては蓄えていることと思います。 双安定性を有するヒンジキャップは，開いた状態と閉じた状態のどちらでも停止することができます。このように2つの異なる安定状態（すなわち双
How Rotation Drives Magnetic Levitation
A detailed experimental analysis explains the forces by which a spinning magnet can cause another magnet to levitate in midair. An experiment with off-the-shelf components uses a magnet glued to the end of a rotary multitool. Its rotation causes a second magnet to levitate millimeters away from the first one.Magnetic levitation is common in floating trains and high-speed machinery, but two years a
回転するドリルの先端に磁石が浮き続ける不思議現象の仕組みを解明！ - ナゾロジー
誰でも気軽に磁気浮遊ができます。 デンマーク工科大学（DTU）で行われた研究によって、2021年に発見されたばかりの新たな磁気浮上の仕組みが解き明かされました。 磁石を使って別の磁石の浮上を試みる磁気浮遊は、おもちゃからリニアモーターカーまで広く取り入れられている技術であり、ある程度探求し尽くされていたと思われていました。 しかし2021年になって、高速回転する磁石を使った新型の磁気浮遊が発見され、物理学界を大きく騒がせました。 しかもこの新型磁気浮遊に必要な材料は、家庭でも揃うドリルと磁石だけだったのです。 今回の研究では、この磁気浮遊がどんな仕組みで起こるかが調べられることになりました。 新型の磁気浮遊は家庭にあるようなドリルと磁石があれば誰でも再現可能という点からもわかるように、非常に簡単に再現できるため、工業分野での応用が期待されます。 しかし、なぜ磁石を高速回転させるだけで、他の
ニュートンの「第一法則」は300年以上も誤訳されていたと判明！ - ナゾロジー
ニュートンの「第一法則」は間違って解釈されているなぜ誰も気付かなかったのでしょうか？ / Credit:Canva . ナゾロジー編集部ニュートンの運動法則は、古典物理学の基礎を築いた、重要な法則です。 ニュートン以前にも物体の運動についてはガリレオやデカルトなどによって言及されていましたが、ニュートンによってはじめて基本法則としてまとめられました。 ニュートンが考えたのは、この世のすべての運動は、物体に加わる力の合計によって説明できるというものでした。 そして、私たちが中学や高校のときに習うニュートンの第一法則では一般に 「力が働いていない物体は、静止しているか直線運動を続ける」 と解釈されています。 宇宙空間にボールが存在する場合、なにがしかの外力を加えなければボールは静止したままであり、ボールが一定の速度で飛んでいる場合も、外部からの力がなければ永遠にそのままの速度で飛び続けます。
常温常圧超伝導体「LK-99」の再現に中国の研究機関が成功と報告！夢の物質がついに実現か？ | XenoSpectrum
常温常圧超伝導体「LK-99」の再現に中国の研究機関が成功と報告！夢の物質がついに実現か？ 2023 8/02 先日、韓国の研究者らが発表した、夢の常温常圧超伝導体の再現に成功したとの報告は、過去に類似の報告が数多くもたらされてはきたものの、再現性がなく、実際に超伝導状態が確認出来なかったことから、少しの期待と多くの懐疑のまなざしと共に迎えられた。だが、もしかしたら我々は、歴史の瞬間に立ち会っている可能性もある。 「LK-99」と名付けられたこの化合物は、研究者らによると常温・常圧の状態で超伝導の特性を示す「常温常圧超伝導体」であるとして、先週プレプリントサーバーarXivに発表された。科学会ではこの報告の正当性を確かめるために、研究が進められているが、2つの研究機関から予備的な試験の結果として、実際に発見者らが主張したような超伝導特性を示す特徴が認められたとの報告がもたらされているのだ。
光の速度より速い物体が存在する可能性――超光速の視点から特殊相対性理論を拡張 - fabcross for エンジニア
超光速の視点から特殊相対性理論を拡張し、量子力学の基本原理を取り入れることが可能になるという理論の研究が発表された。超光速の世界は、3つの時間次元と1つの空間次元からなる時空で説明され、さらには超光速の物体が本当に存在する可能性もあるとしている。この研究は、ポーランドのワルシャワ大学と英オックスフォード大学によるもので、2022年12月30日付で『Classical and Quantum Gravity』に掲載された。 1905年に発表された特殊相対性理論によって、3次元空間に時間が4つ目の次元として加わり、これまで別々に扱われてきた時間と空間の概念がまとめて扱われるようになった。特殊相対性理論は、ガリレオの相対性原理と光速の不変性という2つの仮定に基づいている。 この2つのうち重要なのはガリレオの相対性原理だ。この原理では、全ての慣性系において物理法則は同じであり、全ての慣性観測者は同
【解説追加しました(10/5)】2022年ノーベル物理学賞は，ベルの不等式の破れを実証し量子情報科学を開拓した量子もつれ光子の実験の業績により，アラン・アスペ博士（パリ・サクレー大学及びエコール・ポリテクニーク、フランス），ジョン・F・クラウザー博士（アメリカ），アントン・ツァイリンガー博士（ウィーン大学，オーストリア）の三氏が受賞。
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世紀の謎「カーリングはなぜ曲がるか」を精密観測で解明 | 立教大学
OBJECTIVE. 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ど摩擦が強まるという、通常は一定と考える動摩擦係数が実際には速度依存性を持つ性質により、氷に対する速さが異なる左側と右側とで、非対称な頻度で旋廻が生じると
陽子に新たな素粒子が含まれている可能性が浮上！教科書に書き直し必須か？ - ナゾロジー
高校物理の教科書も書き換わるかもしれません。 国際的な研究組織「NNPDFコラボレーション」によって行われた研究によって、陽子の内在的な因子として、新たにチャームクォークと反チャームクォークのペアが含まれる可能性が明らかになりました。 これまで物理の教科書には「陽子は2個のアップクォークと、1個のダウンクォークが結合したものである」と書かれていましたが、これからは、さらにチャームクォークと反チャームクォークのペアを加えて記入する必要があるかもしれません。 しかし、陽子の基本的な構成要素であるにもかかわらず、なぜこれまでチャームクォークの存在は知られていなかったのでしょうか？ 研究内容の詳細は2022年8月17日に『Nature』にて掲載されています。
3次元重力のホログラフィー原理で初期宇宙の密度揺らぎの相関の計算に成功、京大
京都大学(京大)は、3次元重力を用いたホログラフィー(ホログラフィック原理)を開発し、それを用いて初期宇宙における密度揺らぎの相関を計算することに成功したと発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所の疋田泰章 特定准教授、国立台湾大学 物理学系の陳恒楡教授の2名によるもの。詳細は、米国物理学会が刊行する機関学術誌「Physical Review Letters」に掲載された。 現時点で量子効果まで含んだ重力を扱う「量子重力理論」は未完成である。マクロな世界で重力を扱う一般相対性理論と、ミクロな世界で量子の振る舞いなどを扱う量子力学は相性が悪く、なかなか融合させることができないためである。 ただし、期待されている理論もある。その1つが有名な「超弦理論(超ひも理論)」だが、同理論特有の効果は超高温状態でしか現れないため、現在の人類が持つ技術では実験的に検証するのが困難とされている。しかし、初
AIに物理法則を学習させたら、未知の物理変数で現象を表現し始めた！ - ナゾロジー
AIには人類が知覚できない何かがみえているようです。 米国のコロンビア大学（Columbia University）で行われた研究によれば、AIに物理法則を学習させ、それを表現するために必要な「変数」の数を考えさせたところ、現在の人類には理解できない要素が含まれることが判明した、とのこと。 ありふれた振り子運動や回転運動でも、AIは人類とは異なる独自の変数を用いて物理法則を理解し、正確な運動予測まで成功させていました。 研究者たちは、AIは人類がまだ発見できていない未知の方程式と「変数」を用いて、物体の運動法則を理解している可能性があると述べています。 もし研究者たちの予測が正しければ、誰もが知る振り子運動や円運動などには誰も知らない「裏の方程式」が存在することになります。 研究内容の詳細は2022年7月25日に『Nature Computational Science』にて掲載されました
京大、ドジッター宇宙に対する「ホログラフィー原理」の具体例の構成に成功
京都大学(京大)と大阪大学(阪大)は7月22日、「3次元ドジッター宇宙」に対する「ホログラフィー原理」の具体例の構成に成功し、膨張する宇宙を表すミクロな模型を発見したことを発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所の瀧祐介大学院生、同・疋田泰章特定准教授、同・西岡辰磨特定准教授(現・阪大教授)、同・高柳匡教授らの研究チームによるもの。詳細は、「Physical Review Letters」に掲載された。 “万物の理論”である「量子重力理論」は今のところまだ完成していないが、それを実現できる鍵と考えられている1つが、ホログラフィー原理だという。これを用いると、難解な「量子重力理論の問題」を、より馴染み深い「物質の問題」に置き換えることが可能となる。 ただしこれまでは、ホログラフィー原理が適用できる重力理論として、現実とは異なる、宇宙定数が負の宇宙である「反ドジッター宇宙」が主な対象として
Wataru Oshima on Twitter: "この現象、なぜ手で触れると水の輪が広がるのか物理的な説明を知りたい。子供が偶然発見して質問されたけど答えられなかった！教えて偉い人！ https://t.co/EqrqghphYR"
この現象、なぜ手で触れると水の輪が広がるのか物理的な説明を知りたい。子供が偶然発見して質問されたけど答えられなかった！教えて偉い人！ https://t.co/EqrqghphYR
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レンチンした牛乳の上にコーヒーを注いだらなんか起きた！！→不思議な現象の理由をめぐって議論が巻き起こるも...｢どう見てもイクラにしか見えない｣
Columbia Engineering Roboticists Discover Alternative Physics