陰陽マーク？ 「量子もつれ」をリアルタイムに可視化することに成功 国際チームが23年に発表
（a）右上の小さい画像は、実験で使用したビームの形状。左下の画像は、測定結果の干渉パターンを示す、（b）（a）の干渉パターンから計算によって再構築した量子状態で、光子対の波動関数の空間分布を表現。カラースケールは振幅（明るさ）と位相（色）の情報を同時に表現しており、赤や緑の領域は異なる位相を、明るさの変化は振幅の変化を示している。これらの陰陽マークは、この研究で使用された特定の光パターン（ビームの形状）の一例であり、量子もつれという現象自体を表現しているわけではないことに留意したい この方法の大きな利点は、測定速度が飛躍的に向上したことだ。従来は数日かかっていた測定が、数分または数秒で完了する。さらに、量子系の複雑さが増しても検出時間が変わらないため、より大規模な量子系の解析にも適用できる。 Source and Image Credits: Zia, D., Dehghan, N., D
物理学者が円周率の新しい表現方法を発見 インド理科大学院|インド科学技術ニュース|Science Portal India インドの科学技術の今を伝える
インド理科大学院(IISc)は6月18日、IIScの科学者が、ひも理論を使って物理現象を説明する研究をしている際に、円周率を表す新しい級数表現を見つけたと発表した。研究成果は学術誌Physical Review Lettersに掲載された。 この級数表現は、高エネルギー粒子の量子散乱の解読プロセスに関連する計算から円周率を抽出する方法を提供するものだ。研究は、IIScのポスドクであるアルナブ・サハ(Arnab Saha)氏とIISc高エネルギー物理学センター(CHEP)のアニンダ・シンハ(Aninda Sinha)教授により行われた。 シンハ教授のグループは、自然界のすべての量子プロセスが、弦を弾く際に生じるさまざまな振動モードを活用できると仮定する理論的枠組みとして知られるひも理論に関心を持っていた。彼らの研究は、大型ハドロン衝突型加速器で陽子が衝突するといった高エネルギー粒子の相互作用
科学詳しいマン教えて
密閉された箱の中で電球をつけると光がでるじゃん？この出てきた光ってのは最終的にどこに消えるの？ 箱が100％反射する素材でできてたら、箱の中はいつか光の粒子みたいなので満たされるの？ おしえて😭
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
「反物質」に働く重力は「反重力」ではないと確認 直接測定の実験は世界初
普通の物質に対して一部の性質が反転している「反物質」の性質は、理論的な関心が高い一方で測定は難しく、実験的に証明されていない性質がいくつかあります。その1つが反物質に働く重力の向きです。大多数の物理学者は普通の物質と同じく、反物質にも同じ方向に重力が働くと考えていますが、重力とは反対方向の「反重力」が働いてる可能性を否定する実験的な証拠は、これまで存在しませんでした。 反物質の1つである「反水素」の研究を行う「ALPHA」実験の国際研究チームは、反物質に働く重力の向きと強さを実験装置「ALPHA-g」で測定した結果、反水素に働く重力の向きと強さは普通の物質と一致し、反物質に反重力が働いている可能性は事実上除外できることが明らかになったとする研究成果を発表しました。この結果は、現代物理学の枠組みでは「反重力は存在しない」と言い換えることもできます。 【▲ 図1: 今回のALPHA-gによる実
「オーディオ版レイトレーシング」と「物理シミュレーションによる音響空間表現」｜Prismaton
「レイトレーシング」は 3D グラフィックスの重要な技術となっていて、レイトレーシングを使ったリアリティの高いグラフィックス表現を見る機会が増えてきました。 また同時に、「レイトレーシングをオーディオに応用する」といった言及もちょいちょい見かけるようになりました。 しかし、グラフィックスのシミュレーションにレイトレーシングが有効なのは光の特性をレイトレーシングで近似できているからであり、音の特性に関してはレイトレーシングだけで近似するのは困難です。これはもう少し広く知られていて欲しい事実なのですが、何故かあまりきちんと知られていません……。 そもそも悲しいことに、「物理シミュレーションによる音響空間表現(方角、残響、遮蔽などの表現)」を網羅的に真面目に考察した資料は恐ろしく少ないです。この現状では、レイトレーシングだけで音響空間表現が簡単に出来るというような誤解が生まれてしまうのも仕方ない
エントロピーとは何か
「エントロピー」という概念がよくわかりません。 - Mond https://mond.how/ja/topics/25cvmio3xol00zd/t242v2yde410hdy https://b.hatena.ne.jp/entry/s/mond.how/ja/topics/25cvmio3xol00zd/t242v2yde410hdy 「エントロピー」は名前自体は比較的よく知られているものの、「何を意味しているのか今一つ分からない」という人の多い概念である。その理由の一つは、きちんと理解するためには一定レベルの数学的概念（特に、微積分と対数）の理解が必要とされるからであろう。これらを避けて説明しようとしても、「結局何を言いたいのかすっきりしない」という印象になってしまいやすい。 「エントロピー」を理解し難いものにしているもう一つの理由は、「エントロピー」という概念が生まれた歴史的経緯
飲み屋でできる物理実験「ビールに落としたピーナッツは浮き沈みを繰り返す」 - ナゾロジー
ピーナッツが「浮き沈み」を繰り返す科学的メカニズムとは？南米アルゼンチンのある街酒場では、ラガービールの中にローストした殻付きのピーナッツを10粒ほど入れる習慣があるそうです。 そこではピーナッツがジョッキの中で浮き沈みする現象がよく知られていました。 ただ、そんな現象は初めて聞いたという人がほとんどでしょう。それは科学者であっても同様のようです。 独ルートヴィヒ・マクシミリアン大学ミュンヘン（LMU München）の科学者であるルイス・ペレイラ（Luiz Pereira）氏は、同国の首都ブエノスアイレスを訪れた際にこれを目にし、その物理的なメカニズムを明らかにしようと考えました。 そこでペレイラ氏と同僚は今回、酒場でやられているのと同じ手順で実験を行い、ビールの中で何が起こるのかを調べたのです。 すると確かに、ビールに落としたピーナッツは一度グラスの底まで沈んだ後に再び浮かび上がり、そ
「遅咲き」の女性物理学者62歳 「心身がガタガタだった」30代後半からの十数年を越えて挑んだ新しい分野 | AERA dot. (アエラドット)
小型の中性子線装置（RIKEN Accelerator-driven compact Neutron Systems＝RANS）2号機の前で説明する大竹淑恵さんこの記事の写真をすべて見る 理化学研究所（理研）に勤める物理学者の大竹淑恵さんは、日本中性子科学会の学会賞を2022年に受けた。中性子（ニュートロン）という粒子を使って、橋や道路などのインフラの内部を「透視」する技術の開発をリードする。標準化を目指す「ニュートロン次世代システム技術研究組合」の理事長でもある。 【写真】若い意欲にあふれたまなざし。東海村にある原研３号炉で実験していたとき 自ら「遅咲き」という。研究が軌道に乗ったのは50代に入ってから。30代後半から心身の不調に悩まされ、家族の看護と介護に翻弄された時期もあった。最初の結婚は6年間で終わり、40歳を過ぎて踏み切った17歳年下との事実婚は2年前に解消。「私はいつも男の人を
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
古典力学 – オススメの参考書 (上級者向けを意識して) | Math Relish
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
歴史で学ぶ量子力学【改訂版・2】「自分が物理学など何も知らない喜劇役者だったらよかったのに」 - ナゾロジー
物質の全ては波物理学の常識では同時に成り立つはずのない2つの性質「粒子」と「波動」が、どちらも成り立ってしまうという問題に対し、最初の光を当てたのが、物理学者としては異例の系譜を持つフランス公爵家出身の貴公子ルイ・ド・ブロイでした。 「アインシュタインの発見は、あらゆる物質粒子、特に電子に拡張されなければならない」ルイ・ド・ブロイの肖像 / Credit:Wikipedia Commons彼はX線を研究する兄モーリスの影響で物理学にはまっていき、兄が公爵家を継ぐために科学の道を諦めたため、その意志を引き継いで物理学者になりました。 ド・ブロイの発想は非常に画期的でした。 彼は光が粒子なのか、波なのかという論争を物理学者たちが繰り広げる中で、次のようなことを考えたのです。 「波であるはずの光が粒子のように振る舞うのだとしたら、原子などの粒子は波のように振る舞うのではないだろうか？」 ド・ブロ
歴史で学ぶ量子力学【改訂版・1】「それは窮余の策から始まった」 - ナゾロジー
はじめに 「量子力学」を考える上での注意量子力学が難解な学問という認識は、誰もが抱いているでしょう。 では、なぜ量子力学は難しいのでしょう？ その理由は、量子力学が本来は頭の中でイメージできるような概念を持っていないためです。 とはいえ、量子力学に関するさまざまな図解やたとえ話は、誰でも一度は目にしたことがあると思います。 しかし、実のところ、それらはすべて厳密には正しくないのです。 物理学とは、ニュートンからはじまり、目に見える現象の数々を説明する学問として発展してきました。 ところが、あるときこの理論が崩れ去り、既存の理論では一切説明のつかない事実が次々と発見されたのです。 それはたとえば、光が波として見ても、粒子として見てもどちらでも成立してしまう、という問題です。 これは頭でイメージしようとしても（あるいは図に描こうとしても）、思い描くことが不可能です。 そのため、物理学者たちはこ
世界で初めて「ワープ・バブル」生成に偶然成功
「巨大な宇宙船が何光年もの距離をワープによって一瞬にして移動する」といったSFでおなじみのワープ・ドライブは、これまで「現実には実現不可能」といわれてきました。ワープ・ドライブを実現するには宇宙船を亜空間の場である「ワープ・バブル」で包む必要がありますが、新たにDARPA(国防高等研究計画局)から資金提供を受けてワープ・ドライブとは全く別の研究をしていた研究チームが、ワープ・バブルを偶然に出現させたと報告しました。 DARPA Funded Researchers Accidentally Create The World's First Warp Bubble - The Debrief https://thedebrief.org/darpa-funded-researchers-accidentally-create-the-worlds-first-warp-bubble/ ワープ
『コミュニケーションにおける科学的知識を用いた比喩に対する考察〜磁場〜』
私が参加している勉強会（当日の参加者は4名で理系３文系1、物理系は２）であった話の１つ。 文系の人が発言をする。 コミュニケーションにおいて革新的なアイデアを持つ人たちが散らばっているときに、それらを結びつけるコアとなる人の果たす役割に対して、「あるコアとなる人がいて、その人を中心とした磁場のようなものができて集まってくる」 というような（正確な表現は全く覚えていないため申し訳ないですが）内容であった。 このような表現に対して、参加していた物理系のもう一人の方が 「え、電場じゃないんですか？」 とツッコミを入れた。（編注：電気を帯びた粒子（荷電粒子）に力を作用させる、空間に広がっているもの。荷電粒子や、電極等を用いて与えることができる。）当人によると ・物質（荷電粒子）が反応して力を受けるのは電場 であり、 ・磁場の発散は０ ・電荷は電場に対するソースとなる といったあたりを指摘していたか
京大、一般相対性理論のエネルギー概念を革新する新たな定義を提唱
京都大学(京大)は11月5日、一般相対性理論が提唱された当初からの懸案だった“一般の曲がった時空”において、正しいエネルギーの定義を提唱したこと、ならびに、その定義を自然に拡張することで、宇宙全体からなる系で、エネルギーとは異なる別の新しい保存量が存在することを理論的に示したことを発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所の青木慎也教授、同・横山修一特任助教、大阪大学(阪大) 大学院理学研究科の大野木哲也教授らの共同研究チームによるもの。詳細は、シンガポールの国際学術誌「International Journal of Modern Physics A」に2本の論文(論文1、論文2)として掲載された。 一般相対性理論によって、物質の質量(=エネルギー)や運動量が空間の曲がり具合を決定し、その曲がりが重力であるということが示され、それまでのニュートン力学から革新された。E=mc2の公式で知
宇宙に始まりはなく過去が無限に存在する可能性が示される - ナゾロジー
宇宙はビッグバンによって始まり、それ以前は「無」だったというのが現在の定説となっています。 けれど、もしかしたら私たちの宇宙は常に存在していて始まりはなかった可能性が、新たな量子重力理論によって示されました。 イギリス・リバプール大学(University of Liverpool)の研究チームは、因果集合理論（causal set theory）と呼ばれる量子重力の新しい理論を使い、宇宙の始まりについて計算したところ、宇宙に始まりはなく無限の過去に常に存在していたという結果を得ました。 この結果に従うと、ビッグバンは宇宙が遂げた最近の進化の1つでしかないということになります。 この研究は『arXiv』で公開されたのみで、査読付き論文誌に掲載されてはいませんが、ビッグバン以前の宇宙は無だったという説明に納得できない人には、興味深い洞察になるかもしれません。 この研究成果は、2021年9月2
プレスリリース｜学習院大学
2024.07.22 「大学時報」第417号（2024.7月号）「小特集 大学の研究力促進に向けた学内環境整備の取り組み」に、本学の寄稿記事が掲載されました。
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サンシャイン池崎が100分で相対性理論を学んで推しにカッコよく説明するEテレ深夜（コメントあり）
物理学エンターテインメントとしての「シン・ウルトラマン」を楽しみつくす
