タグ : 物理学

「時空の創発」って どういうこと? 細谷曉夫氏に聞く

時空は量子もつれから創発する(2022年6月号「創発する時空」)。と言われても,どういう話なのか想像もつかない,という人は多いだろう。 量子もつれといえば,互いに遠く離れた光子や電子どうしの性質が連動して変化する不思議な … 続きを読む

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創発する時空  量子情報がもたらしたパラダイム

物理学において,重力を説明する最善の理論は一般相対性理論だ。アインシュタインが,空間と時間が物質によってどのように歪むかを記述した有名な理論である。それ以外のすべてを最もよく説明するのが量子力学で,物質やエネルギー,素粒 … 続きを読む

カテゴリ 2022年6月号, 記事

高エネルギー物理実験の限界を打ち破る プラズマ航跡場加速

20世紀初頭,科学者はこの物理世界を形作っている基礎単位に関する知識をほとんど持ち合わせていなかった。だが20世紀末までには,観測される物質の基礎となっているすべての元素だけでなく,この宇宙と地球,私たち人間を作り上げて … 続きを読む

カテゴリ 2022年4月号, 記事

原子1層の極薄磁石〜日経サイエンス2022年1月号より

情報記録とスピントロニクスに   コンピューターからクレジットカード,クラウドサーバーまで,今日の技術は磁気を用いてデジタルデータを記憶装置に保持している。だが磁石の大きさによって記憶容量が制限される。紙のよう … 続きを読む

カテゴリ 2022年1月号, SCOPE & ADVANCE

乱雑さに潜む法則を解明

 一見乱雑なシステムに,奇妙で美しい法則が潜んでいる──。2021年のノーベル物理学賞の1/2は,ランダムな相互作用が働く複雑な系の振る舞いを数学的に解明した伊ローマ・ラ・サピエンツァ大学教授のパリージ(Giorgio … 続きを読む

カテゴリ 2021年12月号, 記事

大規模なつながりは突然に ネットワークの相転移を語る数理

 テキストメッセージの「送信」をタップしたら,そのメッセージは自分のスマホから友人のスマホに直接送られると思われるかもしれない。実は,メッセージは通常セルラーネットワークやインターネットをはるばる伝わって受信者のもとに届 … 続きを読む

カテゴリ 2021年12月号, 記事

南部陽一郎の 「対称性の自発的破れ」から半世紀 宇宙の暗黒に迫る

 宇宙のほとんどは暗黒物質と暗黒エネルギーという正体不明の存在でできている。この宇宙の暗黒セクターは,素粒子物理学のベースである「標準理論(標準モデル)」が直面する問題と深いつながりがある。そうした問題を解く有力な考え方 … 続きを読む

カテゴリ 2021年11月号, 記事

フラットランドの電子〜日経サイエンス2021年10月号より

3次元の超電導体中で2次元的に振る舞う電子が見つかった   奇妙な物理法則が支配する隠された世界──などというと,SF話のように聞こえる。だが最近,ある実在の超電導材料のなかに隠された平面世界が観察された。米国 … 続きを読む

カテゴリ 2021年10月号, SCOPE & ADVANCE

1000兆分の1の放射性物質を検出〜日経サイエンス2021年8月号より

暗黒物質粒子の探索など素粒子物理の高精度実験に寄与   1ppb(10億分の1)という濃度は10トンのポテトチップスにひとつまみの塩を加えた程度だが,科学者たちはいまや,その数百万分の1の濃度の放射性粒子を見つ … 続きを読む

カテゴリ 2021年8月号, SCOPE & ADVANCE

Escape from a Black Hole / ブラックホールの情報パラドックス 解決へ新たな糸口

Humankind caught its first glimpse of a black hole on April 10, 2019. The Event Horizon Telescope (EHT) team, which uses an Earth-spanning network of radio observatories acting in concert, shared imag … 続きを読む

カテゴリ 2021年6月号, 英語で読む日経サイエンス

量子情報で解き明かす重力理論

一般相対性理論と量子力学を統合する量子重力理論の研究が,量子情報理論との関係の深まりを受けて急進展している。「ブラックホールの情報パラドックス」の解決の糸口が見つかり,最も基本的な対称性が量子重力理論では破れていることが … 続きを読む

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ブラックホールの情報パラドックス 解決へ新たな糸口

ブラックホールは最後には蒸発して消える。ブラックホールに入った物質は二度と外に出られないことを考えると,物質が持つ情報はブラックホールの蒸発とともに失われることになるが,これは,いかなる場合でも情報は失われないという物理 … 続きを読む

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特集:時空と情報

 光さえ抜け出られないブラックホール。この奇妙な天体は時間とともに小さくなり最後には蒸発してしまう。そうなると中に入った物質の情報は失われるように思える。これは,いかなる場合でも情報は失われないという量子力学の基本原理と … 続きを読む

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超低温のミステリー〜日経サイエンス2021年2月号より

量子世界をのぞき見るレーザー実験   人間は大きくて温かいので,量子力学が作用している様子を見ることはまずできない。量子現象を見るために,物理学者はレーザーを使って原子を冷却し,絶対零度をわずか1兆分の1度上回 … 続きを読む

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現場ルポ 姿現し始めた核融合実験炉ITER

日米欧ほかの国際協力で準備が進んでいる国際熱核融合実験炉(ITER)は核融合エネルギーの利用を目指す過去最大にして最も野心的な試みだ。曲折の末,2020年7月に本体装置の組み立てが正式に始まった。地上に太陽を作り出す“夢 … 続きを読む

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