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Channel: 【 閑仁耕筆 】 海外放浪生活・彷徨の末 日々之好日/ 涯 如水《壺公》
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神の素粒子を追う物理学者達 / CERN (16/19) _学究達=553

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ⰧⰊⰧ Intermiussion/幕間 =狂(きょう)の出来事=平成5年09月25日<ⰧⰊⰧ

◆ ワルツの親父が死去し、大変な悲しみを訴えるあまり倅がいつも明るく元気な歌ばかり作ることになる(1849年)。 ◆ 染料工場の爆発で何故か赤痢が蔓延、真相は検閲により削除(1937年=大牟田爆発赤痢事件)。 ◆ 某国の親日感情への配慮から、ア〜ン♥♥風呂をこの日からソープランドと呼ぶことに(1984年)。全日本特殊浴場協会連合会が高度な政治的配慮を断行したのだそうだ。

本日記載附録(ブログ)

日本からも200人以上が参加する素粒子物理研究の最前線

欧州原子核研究機構、通称CERN(セルン)、欧州21カ国の共同運営

ノーベル賞を受賞したヒッグス粒子発見の舞台である

スイスとフランスの国境地帯にあり、全周はなんと27キロ 

【この企画はWebナショジオ】を基調に編纂(文責 & イラスト・資料編纂=涯 如水)

CERN/セルン(16/19)

◇◆第6回 5兆度!の宇宙が始まった頃を再現してみた =1/3= ◆◇

 加速器で粒子を衝突させ高エネルギー状態を作り出すことは、時間を遡って宇宙の始まりに近い状態を再現することでもある。ここまで主に述べてきたATLAS実験は、LHC加速器の主要実験として、まさに宇宙の成り立ちを突き止め、同時に宇宙の始原に迫るものだった。

 しかし、LHC加速器で行われている実験はこれだけではない。ATLASと共にヒッグス粒子を発見したCMSが有名だが、日本の研究機関が積極的に関与し、また非常に特徴ある実験といえるALICEの検出器を見学することができた。

 ATLASはCERN本部に近いスイス側だが、ALICEは国境を越えてフランス側にある。ほかの検出器同様、地下に設置されているものを案内してくださったのは、現地に常駐しているハイデルベルク大学物理学部の大山健研究員。ALICE検出器の「トリガーコーディネーター」という重要な役割を担っている。膨大な実験データの中から、研究に必要な部分を切り出して記録する「トリガー」を決める担当者だ。何百人もいる研究者によって、それぞれほしいデータは違うので、コーディネーターが必要になる。

 ATLASの検出器に比べて、ALICEはやや小ぶりだ。

「検出器の大きさが16メートル、16メートル、26メートルぐらいの大きさです。ATLASよりサイズは大分小さい割にはATLAS以上に重いです。ほとんどの重さは、巨大なソレノイドマグネットですね。今、作業中でドアが開いてますが、それも1メートル以上も厚みがある鉄の塊です」

 ATLASと違って地下空間が広く、かなり距離をとって眺めることができた。また、ビームが衝突する軸の方向から見ることもできたので、全体像をイメージしやすかった。とはいっても目に入る大部分は、大山さんが言うとおり、ソレノイドマグネットの赤い外殻なのだが。

さて、ここではどういう実験をしているのか。

「QGP、クォーク・グルーオン・プラズマをつくりだす実験です」というのが端的な答えだ。

 実は、ぼくはこの瞬間まで、QGP、クォーク・グルーオン・プラズマなるものについて知らなかった。そして、その意味を知ると、魅了された。なぜなら、それは、宇宙の始原に非常に密接にかかわるものだったからだ。今の我々のまわりには存在しないが、宇宙が超高温だった初期に見られたはずの知られざる物質のあり方、というか。

「クォーク・グルーオン・プラズマ(QGP)というのは何かというと──あくまで例え話なのですが、水を考えてください。固体の状態、氷の温度を上げると液体になって、さらに温度を上げると気体、水蒸気になって、さらに温度を上げるとプラズマ、原子核、陽子や中性子にまでになると。そこまでわかってますけど、さらにその上に何があるのか、恐らくこうだろうというのが、QGPです。超高温もしくは超高密度の極限状態では、陽子や中性子の中に閉じ込められていたクォークやグルーオンが自由粒子のように振る舞っているような、新しい物質相ができるのではないかと考えられているんです」

・・・・・・・・明日に続く・・・・・

【参考資料】 :追悼:ホーキング博士、その賭けと発言を振り返る(1/3)

Ω・ 意外にも「ブラックホールが存在しない」に賭けていた!?  ・Ω

英国の理論物理学者スティーブン・ホーキング博士が3月14日、76歳で死去した。1970年代に、ひとたび飲み込まれたら光でさえ絶対に逃げだせないとされていたブラックホールが「真っ黒」ではなく、光の一部は特異点の周囲の「事象の地平線」から逃げ出せることを明らかにして、物理学界に衝撃をもたらしたことで知られる。(参考記事:「ブラックホールは存在しない?」

 これをきっかけに、量子力学のレンズ越しにブラックホールを研究するという、まったく新しい手法が誕生することになった。しかし、宇宙の性質に関するホーキング氏の驚くべき発言はそれだけではない。ホーキング博士の40年以上にわたる研究生活において話題になった有名な賭けや、刺激的な発言のいくつかを振り返ろう。(参考記事:「星を食らうブラックホール」

ブラックホールをめぐる賭け

 ホーキング博士のブラックホール研究はあまりにも有名なので、博士がかつてブラックホールを否定するほうに賭けていたと聞いたら、意外に思われるかもしれない。しかし、茶目っ気のある博士は、昔から科学的な問題についていくつも有名な賭けをしていて、その多くに負けている。

 1974年12月10日、ホーキング博士はカリフォルニア工科大学の理論物理学者キップ・ソーン氏と、銀河系内の巨大なX線源であるはくちょう座X-1がブラックホールであるかどうかをめぐって賭けをした。実は二人とも、はくちょう座X-1がブラックホールであることをほぼ確信していたが、ホーキング博士はブラックホールではないほうに賭けることを選んだ。(参考記事:「はくちょう座のブラックホール」

 博士は1988年の著書「A Brief History of Time」(邦訳「ホーキング、宇宙を語る」1989年)の中で、「私にとって、それは保険のようなものだった。ブラックホールについてたくさんの研究をしてきたので、ブラックホールが存在しないことが明らかになった場合には、すべてが無駄になってしまうからだ」と書いている。「ブラックホールが存在しないほうに賭けておけば、少なくとも賭けには勝ったという慰めを得ることができるし、雑誌『Private Eye』4年分も手に入る」

 今では、はくちょう座X-1はブラックホールであることが広く受け入れられている。また、2016年の重力波の発見によって、ブラックホールの存在はいっそう確実なものになっている。(参考記事:「重力波検出に成功、30億年前のブラックホール衝突」

 それからおよそ四半世紀後の1997年、ホーキング博士は、ソーン氏とカリフォルニア工科大学の理論物理学者ジョン・プレスキル氏とともに、ブラックホールをめぐる別の賭けを始めた。賭けの対象になったのは、ブラックホールの中に物質が落ち込むときに、物質に関する情報も失われるかどうかである。ソーン氏とホーキング博士は、ブラックホールに飲み込まれた情報が(量子力学に反して)失われるほうに賭け、プレスキル氏は情報が失われないほうに賭けた。

 2004年、ホーキング博士は負けを認め、プレスキル氏に野球百科事典を贈った。ホーキング博士はその後、ブラックホールが情報を保存するしくみの解明に取り組んだ。2016年に「Physical Review Letters」に発表した論文では著しい進捗が見られたが、謎はまだ解明されていない。(参考記事:「史上初のブラックホール撮影、成否は数カ月後」

  ・・・・・・続く

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