何十年もの間、物理的解釈における科学者が「タイムミラー」または「時間反射」と呼ぶ時間の逆転は理論物理学の周辺領域にとどまっていた。まるでSF映画の一場面のようなコンセプトだ。波が時間をさかのぼって進み、周波数がリアルタイムで反転し、反射の法則が奇妙な方向にねじ曲げられる。 だがニューヨーク市の研究チームが、この仮説を「測定可能な現実」として発表した。 「鏡を見て、自分の顔ではなく後頭部が映っているようなもの」CUNY大学院先端科学研究センター（ASRC）のフセイン・ムーサ博士率いるグループは時間反射が実際に可能であり、現代の技術でも実現できることを示す画期的な実験を行った。 基本的に、タイムミラーは通常の鏡のように光や音を「空間的に反射」するわけではない。波を「時間的に」逆方向へ進ませるのだ。この現象は長らく理論上のものとされてきたが、ここまで明確に観測されたのは初めてだ。 研究者らは「鏡

山下 裕毅 先端テクノロジーの研究を論文ベースで記事にするWebメディア「Seamless/シームレス」を運営。最新の研究情報をX（@shiropen2）にて更新中。 米ペンシルベニア大学の物理学・天文学部門に所属する研究者らが発表した論文「Pour-over coffee: Mixing by a water jet impinging on a granular bed with avalanche dynamics」は、ハンドドリップコーヒーの物理的メカニズムを分析し、少ない豆でも効率的に風味を引き出せる方法を提案した研究報告である。 ▲ハンドドリップコーヒーを淹れている様子 コーヒーは世界で最も消費される飲料のひとつであるが、気候変動によりアラビカ種などの栽培が次第に困難になっている。このため、少ない豆でも良質な抽出を実現することが重要な課題となっている。研究チームはこの問題に取り

時間は存在するのか？時間とは、私たちの日常や科学の礎を支える、きわめて基本的な概念の一つです。 時計の針が刻む秒や、昼から夜へと移り変わる一日の流れは、時間が絶対的に存在すると信じさせるに十分でしょう。 しかし20世紀以降、物理学の飛躍的な発展によって「時間は本当に普遍なのか？」という根本的な疑問が浮かび上がってきました。 もしかすると、時間はある特定の条件下で姿を現す“派生的”な性質なのではないか、というのです。 アインシュタインの一般相対性理論では、時間は空間とともに「時空」を形づくり、重力の影響で歪んだり遅れたりします。 私たちが当たり前だと思っていた「絶対の時間」は、観測者の場所や状態によって変わる相対的な存在であることが示されたのです。 たとえば、強い重力場に近いほど時計はゆっくり進み、重力の弱い場所ではわずかに速く進むことが予測されます。 実際、東京大学と理化学研究所の研究チー

発表のポイント ◆ 交代磁性体と呼ばれる新しいカテゴリの磁性体の物質探索を行い、室温で情報の読み書きが可能な物質を世界で初めて発見しました。 ◆ 既存の磁気記憶素子では強磁性体における↑（上向き）と↓（下向き）のスピン状態を利用して情報を記憶していますが、交代磁性体では↑↓と↓↑のスピン状態で情報を記憶し、かつ強磁性体と同等の手法で情報の読み書きを行うことが可能です。 ◆ 交代磁性体は、従来利用されてきた強磁性体と異なり、①ビット間干渉の原因となる漏れ磁場が存在しないため素子の集積化に有利、②応答速度が100倍以上高速、③磁気的な外乱に対する耐性が高い、といった特徴を持ち、次世代の超高密度・超高速な情報媒体としての活用が期待されます。 交代磁性体の概念図 概要 東京大学大学院工学系研究科の関 真一郎教授、高木 里奈助教（現：同大学物性研究所准教授）、同大学工学部の開田 亮佑学部生（現：同大

このコーナーでは、2014年から先端テクノロジーの研究を論文単位で記事にしているWebメディア「Seamless」（シームレス）を主宰する山下裕毅氏が執筆。新規性の高い科学論文を山下氏がピックアップし、解説する。 X： ＠shiropen2 米コロンビア大学や米ペンシルベニア州立大学などに所属する研究者らが発表した論文「Semi-Dirac fermions in a topological metal」は、物質中で特異な性質を持つ新しい粒子の存在を確認した研究報告である。この粒子は、ある方向に動くときは質量がゼロとなり、別の方向に動くと大きな質量を持つという、直感に反する奇妙な性質を示す。 この特殊な粒子は「Semi-Dirac fermions」と呼ばれ、16年前に理論的に予測されていたが、これまでは人工的に作られた環境でしか観測されていなかった。今回、研究チームはジルコニウム、シリコ

自然科学研究機構 核融合科学研究所 教授の高畑一也氏が、核融合発電の基礎知識について解説する本連載。第1回では、地上で実現する核融合反応とはどのようなものか、核融合発電の優位性と安全性、実現に必要な物理的条件、どうして核融合発電が必要なのかについて紹介します。 今回から3回に渡り、核融合発電の基礎知識について解説記事を書かさせていただきます。分かりやすく、細部にわたって説明していきますので、よろしくお願いいたします。著者は自然科学研究機構 核融合科学研究所で、核融合実験装置の設計／製作に携わった経験があり、現在は広報室長を兼任しアウトリーチ活動をけん引しています。 最近は、海外で核融合のスタートアップが勃興したこともあって、ニュースなどで核融合発電が取り上げられることが増えてきました。しかし多くの人は、この聞き慣れない言葉に不安を持つようです。何せ、名前に「核」が付きますから。そのような不

静岡大学は10月11日、粒子、弦、膜などのさまざまな物体の間に働く重力の性質を多様な空間次元で比較したところ、「十次元空間における膜」だけが「スケール不変性」と「非自己双対型電磁双対性」と呼ばれる2つの性質を同時に満たせることを解明し、十次元空間における膜は「量子重力理論」において特別な存在であることがわかったと発表した。 同成果は、静岡大 理学部の森田健准教授によるもの。詳細は、日本物理学会が刊行する理論物理と実験物理を扱う欧文学術誌「Progress of Theoretical and Experimental Physics」に掲載された。 我々の宇宙は、重力(マクロの世界)を扱う「一般相対性理論」と素粒子(ミクロの世界)を扱う「量子力学」を統合した量子重力理論によって記述できると予想されているが、両理論は折り合いが悪いため、現状では量子重力理論の完成には至っていない。 これまでの

2D Rigid Body Collision Resolution Part 1: Defining the problemFrom Mario bouncing off a Goomba to two cars bumping into each other in a racing game, dealing with collisions is such an integral part of most video games that we often take it for granted. In this series of blog posts, I want to show you what actually goes on behind the scenes in a physics simulation like the one above. While we're g

京都大学(京大)は1月23日、時間が経過するにつれて空間が指数関数的に膨張する宇宙を表す、宇宙定数が正の場合のアインシュタイン方程式の代表的な解の「ドジッター宇宙」に対する「ホログラフィ原理」(dS/CFT)を考察した結果、3次元ドジッター宇宙における時間的な測地線の長さが、共形変換で不変となる量子物質理論の共形場理論における「擬エントロピー」という量の虚数部分に相当することを見出したと発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所の瀧祐介大学院生、同・土井一輝大学院生、同・ Jonathan Harper研究員、同・Ali Mollabashi研究員、同・高柳匡教授らの研究チームによるもの。詳細は、米国物理学会が刊行する機関学術誌「Physical Review Letters」に掲載された。 ホログラフィ原理とは、ある宇宙の重力理論は、その宇宙の端に仮想的に存在する量子物質の理論(共形場

京都大学(京大)と大阪大学(阪大)は7月22日、「3次元ドジッター宇宙」に対する「ホログラフィー原理」の具体例の構成に成功し、膨張する宇宙を表すミクロな模型を発見したことを発表した。 同成果は、京大 基礎物理学研究所の瀧祐介大学院生、同・疋田泰章特定准教授、同・西岡辰磨特定准教授(現・阪大教授)、同・高柳匡教授らの研究チームによるもの。詳細は、「Physical Review Letters」に掲載された。 “万物の理論”である「量子重力理論」は今のところまだ完成していないが、それを実現できる鍵と考えられている1つが、ホログラフィー原理だという。これを用いると、難解な「量子重力理論の問題」を、より馴染み深い「物質の問題」に置き換えることが可能となる。 ただしこれまでは、ホログラフィー原理が適用できる重力理論として、現実とは異なる、宇宙定数が負の宇宙である「反ドジッター宇宙」が主な対象として

回答 (7件中の1件目) 先人の回答にほぼ尽きているのですが補足を一応しておきます。少し雑多な文章になることをお許しください。 1 まず疑問を感じる人は少なくありません。統一理論への時空を離散化するアプローチ(後述するように単純に格子で離散化するわけではない)はループ量子重力と言います。しかし、現在のところの最有力候補、超弦理論がAdS/CFTという一つ大きな理論(予想？)へのアプローチを産んだのに比べて、これは私の知る限りそんなにうまくいってません。さて、当てずっぽうで離散化したら面白いんじゃないかなぁといって離散化したわけでなく、歴史的には明確なモチベーションがあります。2はそのモ...

「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

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