現代量子論の確立 1936年のノーベル物理学賞受賞者は誰だろう？オーストリアのヴィクトール・フランツ・ヘスと米国のカール・デイヴィッド・アンダーソンである。1936年というと、現代から見るとずいぶん昔のように感じられる。第二次世界大戦前、ナチスが台頭し、不景気で暗い時代のような印象を受けるが、調べてみると、現代に通じる新しい研究が受賞しているのに驚かされた。 ヘスは、気球に乗り1912年「宇宙線を発見」。宇宙線は宇宙から飛来する放射線である。最近の「ヒッグス粒子」発見も、この宇宙線の発見なくしてはありえなかった。宇宙線を地球上でつくり出す、加速器が発明されて「ヒッグス粒子」も発見される。ちょうど今から100年前のこの発見によって、人類は“神の粒子”まで発見してしまう。 アンダーソンは、1932年この宇宙線の中から、それまで考えられることのなかった、マイナスのエネルギーを持つ反粒子「陽電子」
昨日は、マティアス・ガバディエルさんやフアン・マルダセナさんによるバシリエフ理論を使ったホログラフィー原理の精密な解析、またニーマ・アルカニハメッドさんやフレディ・カチャゾさんによる４次元のN=4超対称ゲージ理論やN＝８ゲージ理論の摂動計算の話が特に面白かったです。 エドワード・ウィッテンさんによる超弦理論の摂動計算の有限性の話は、Caltechでこの春に開かれた会議での講演と重なっていましたが、先週のボンでの講演と合わせて、全貌がよくわかりました。 夕方には、大学に隣接した公園の中にあるレストランで、スピーカー・ディナーがありました。向かいに座っていたナティ・ザイバーグさんが撮ってくれた写真を右に貼りました。 今日の午前中は、超弦理論から素粒子の標準模型を導こうという、いわゆる「超弦理論現象論」の講演がありました。 ミリアム・ツベチックさんは、F理論でインスタントン効果を計算すると、モジ
遠く離れた関係を知らせる粒子 Particles Announce Their Long-Distance Relationship Julian Hofmannらは、20メートル離れた2つの原子の量子もつれを実証し、原子が量子もつれ状態で あることを知らせる方法を開発した。この偉業は、量子もつれの研究と量子計算や通信ネットワーク等の 実用化の発展に向けた大きな一歩である。 量子もつれは、2つの粒子の量子特性に高い相関性があると、それらの粒子が離れていても、一方の 量子状態を測定したときにもう一方の粒子の量子状態が変化するという「不気味な遠隔作用」としても 知られている。しかし、量子もつれを実用化するには、量子もつれ状態が最初に発生するのがいつ なのかを知る必要がある。 この「量子もつれの前兆」を作り出すため、Hofmannらは2個の単一ルビジウム原子を20メートル離れた 実験室でそれぞれ
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自発的対称性の破れ（じはつてきたいしょうせいのやぶれ、spontaneous symmetry breaking）とは、ある対称性をもった系がエネルギー的に安定な真空に落ち着くことで、より低い対称性の系へと移る現象やその過程を指す。類義語に明示的対称性の破れや量子異常による対称性の破れ、またこれらの起源の1つとしての力学的対称性の破れなどがある。 主に物性物理学、素粒子物理学において用いられる概念であり、前者では超伝導を記述するBCS理論でクーパー対ができる十分条件、後者では標準模型においてゲージ対称性を破り、ウィークボソンに質量を与えるヒッグス機構等に見ることができる。また、この他、磁気学における強磁性体の磁化についても発生の前後で自発的対称性の破れが考えられている。 有限自由度の量子系では、ハミルトニアンがある対称性を持つとき、その真空状態もまた同じ対称性を持ち自発的対称性の破れは起こ
>エネルギーが∞になる訳でもなく このエネルギーが何を指しているのかはわからないのですが、 相対論的エネルギーは m を静止質量として Ｅ＝√( (mc^2)^2 + (pc)^2 ) ＝ mc^2/√(1-v^2/c^2) とかけます。すると、エネルギーも無限大になってしまうので 質量を持っていると光速では飛べません。 また、このエネルギーの式の v/c<<1 での近似式が Ｅ≒ mc^2 + mv^2/2 となって、Newton力学のエネルギーとなります。 >もしv<cなら減速させて止めることも可能のはず。 そうですね。ただ、皆さんが仰っているようにニュートリノは ・重力相互作用（質量を持つとして） ・弱い相互作用 でしか相互作用しないので、実際に止めることは非常に困難です。 また、光速未満で走っているということは 地球に対する静止系でｖ=0 のニュートリノもいるはずですが、 今のとこ
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７月４日、ＣＥＲＮはヒッグス粒子と見られる新たな粒子を発見したことを発表。写真はヒッグス粒子の存在を約５０年前に提唱していた理論物理学者ピーター・ヒッグス氏（右から３人目）と、実験チームの研究者（左から２人目）（２０１２年 ロイター／Denis Balibouse） ［ジュネーブ ４日 ロイター］ 「まさか生きているうちにこの日を迎えるとは」───。宇宙の創造に深く関わっているとされる「ヒッグス粒子」の存在を約５０年前に提唱していた、英国の理論物理学者ピーター・ヒッグス氏（８３）は感慨深げな様子だった。
CERNがヒッグス粒子と思われる新たな素粒子を発見！ って実際どういう事なの？2012.07.05 14:00 ついに先日がCERN（欧州原子核研究機構）が｢ヒッグス粒子（Higgs Boson）｣と思われる新たな亜原子粒子を発見したと発表。これはつまり科学者たちがヒッグス粒子を発見したということなのか？ 簡単な答えは｢発見した｣ということなのですが、実はそれほど単純な話でもないようです。 2012年7月4日がヒッグス粒子が正式に発見された日だというのは間違いではありません。CERNのロルフ・ホイヤー所長いわく｢俗人として、私たちは見つけたと思う｣と話しています。物理の法則に影響を与えかねない大発見の発表に関して保守的なCERNからのコメントとしては、これ以上明確になることはないでしょう。 ですが、ハウアー所長の発言の続き、｢しかし科学者としての立場では、『一体何があるのだろう』と言いたい
野尻先生によるＴｗｉｔｔｅｒでの解説をまとめてみました。単位云々の話が省かれているのは、ひとえに数学オンチである私の理解不足のせいです(･･;) 追記：ノーベル物理学賞受賞記念（？）で、リニューアル公開します。
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本日７月４日、ここCERNにおいて、ヒッグス粒子に関するセミナーが開かれます。この中では、今年2012年に取得したデータを用いて行ったヒッグス粒子探しの結果について報告がされる予定です。今年はまだ半分過ぎたばかりなのですが、実は既に去年一年間に貯められたデータと同じ分だけのデータが貯められています。 そこで、一度中間まとめとしてヒッグス粒子探しについての今年の結果を、皆さんに報告しておこうという趣旨で開かれるセミナーです。難しい数式こそないものの、一目見ただけではよくわからない図やグラフがたくさん出てきます。今のうちに少しでも見慣れておいて、本番に備えましょう。 さて、第三回まで、ヒッグス粒子がガンマ線２本に崩壊するような壊れ方を探す方法についてお話しました。その中で少しだけほのめかしましたが、ヒッグス粒子というのはガンマ線以外にもさまざまな崩壊の仕方をします。今は一刻を争ってヒッグス粒子
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米シカゴ大名誉教授の南部陽一郎博士が１９６１年に提唱し、ノーベル物理学賞の受賞対象となった「対称性の自発的な破れ」の理論を一般化した統一理論を、東京大・カブリ数物連携宇宙研究機構の村山斉（ひとし）機構長らが８日、米物理学会誌（電子版）に発表した。 南部博士の理論は、絶対零度で真空という条件下での素粒子を想定したもので、温度や密度のある普通の物質で起こる現象では成り立たないケースが多くあることが知られていた。 村山さんは米カリフォルニア大バークレー校の大学院生、渡辺悠樹（はるき）さんと共同で南部理論の拡張に取り組み、自然界で起こる「対称性の自発的な破れ」を統一的に説明できる理論を見いだした。 この成果は宇宙論や物性物理学など幅広い分野に波及し、将来は量子デバイスなどへの応用も期待できるという。 対称性の自発的な破れとは、平行移動や回転をさせても元の状態と区別がつかない「対称性」が、外からの力
昨年の5月から準備してきた科学解説書 『重力とは何か ― アインシュタインから超弦理論へ、宇宙の謎に迫る』 が、5月30日に幻冬舎新書から出版されます。 昨年のノーベル物理学賞が、「遠方の超新星爆発の観測による宇宙の加速膨張の発見」に与えられたことに象徴されるように、宇宙物理学の発展は、これまで私たちの知らなかった宇宙の姿を明らかにしつつあります。 これにより、これまですべての物質の元であると考えられてきた原子は、実は宇宙のたった4パーセントに過ぎない。宇宙の大部分は「暗黒物質」や「暗黒エネルギー」など、まだ正体のわかっていないものでできていることが明らかになりました。 このような発見の基礎となっている物理学は、「物質」とそこの間に働く「力」によって自然を理解する学問です。 宇宙を理解するためには、それがどのような「物質」からできているかを知るだけでなく、それらの間に働く「力」を解明しなけ
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高エネルギー加速器研究機構(KEK)、宇宙航空研究開発機構(JAXA)、東京大学の3者は、南極上空を周回する高高度気球(画像1)による合計1カ月以上に及んだ日米共同の宇宙線観測実験「BESS-Polar(ベスポーラー)」で、1～14GVのRigidity(運動量/電荷)の範囲内での宇宙線観測により得られた4800万例のヘリウム原子核の中から、反ヘリウム原子核は1例も観測されなかったと発表した。研究の詳細な内容は、3月30日付けで米物理学会の学術雑誌「Physical Review Letters」に掲載された。 宇宙における物質と反物質の非対称性は素粒子物理・宇宙物理の根幹に関わる大きな問題であるが、その詳細はまだよくわかっていない。宇宙初期に存在したはずの反物質はその大部分は消滅してしまったと考えられているが、所々にポケットのように孤立する反物質が優勢な世界として生き残っている可能性も指
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