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December 05, 2012

究極の?QED

今年度の仁科賞受賞の一人、初田哲男さんの研究です。

朝永・湯川博士の研究を精密計算で極限まで推し進める

理化学研究所 第四代所長で、日本原子物理学の父と呼ばれる仁科芳雄 博士。その理研仁科研究室で二人の理論家が活躍した。朝永(ともなが)振一郎 博士(1965年ノーベル物理学賞受賞)と湯川秀樹 博士(1949年ノーベル物理学賞受賞)だ。仁科博士の名を冠した仁科加速器研究センター(RNC)の初田量子ハドロン物理学研究室では、朝永・湯川博士が行った電子や原子核に関する研究を、スーパーコンピュータを使った精密計算により極限まで推し進めている。そして今年11月、仁科博士の功績を記念し、原子物理学とその応用に関し、優れた研究業績をあげた研究者に贈られる“仁科記念賞”を、初田哲男 主任研究員らが受賞することが決まった。 (中略)  CERNの実験データの精度でミュオンのg因子の値を求めるには、光子3個の影響まで計算する必要があった。そこで木下博士は、QEDに基づいたコンピュータによる大規模計算でg因子の値を導き出す研究を世界に先駆けて開始した。そして1974年、電子のg因子の値を30億分の1の精度で導き出した。「やっとこの研究も終わったと思いました。しかしその後、ある会合で一人の研究者が私をつかまえて、“ワシントン大学の研究者たちが電子のg因子を計測する新しい実験を始めた。今までの実験よりも3桁精度が高い、1000億分の1の精度の実験値が出るはずだ”と言うのです。それでこの研究をやめられなくなってしまいました」 (中略) なぜ、核力は近距離では反発力として働くのか。「それは量子力学の基本原理である“パウリの排他律”が原因です」と初田主任研究員。ミクロの世界の粒子はフェルミ粒子とボース粒子に分かれる。クォークや電子はフェルミ粒子、光子はボース粒子だ。ボース粒子は同じ位置に何個でも同時に存在できる。しかし、同一種類のフェルミ粒子は同じ位置に同時に存在できない。それがパウリの排他律だ。「クォークには、アップ、ダウン、ストレンジなど6種類があり、陽子や中性子はアップとダウンが3個集まってできています。陽子や中性子をある一定の距離以内に近づけようとすると、同じ状態のアップ同士やダウン同士が同じ位置に重なるようになります。そこでパウリの排他律によって反発力が働くのです。その反発力が働くメカニズムの詳細を知るには、QCDによる核力の計算をさらに精密化する必要があります」

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朝永先生の研究が一歩深まったのは喜ばしい、としか感想の言えないダメな物理学徒アマサイです。
(^_^;)

この図はなんだかわかりやすいです。

これも実験物理学ということになるのでしょうか。

スーパーコンピュータ「京」の成果の一つですね。
(ってかこれも蓮舫のおかげじゃね?)

量子力学は宇宙から物質の本質まで夢があってよいなあ。人気blogランキング・自然科学にぷちっとな。【押す】
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