皆さんは「もしもあのとき違う選択をしていたら、今ごろどうなっていただろう？」と考えたことはありませんか。 人間は誰しも、日常生活の中で小さなターニングポイントをいくつも迎えます。 たとえば、今この瞬間、この文章を読んでいる“あなた”とはほんの少しだけ違う行動や選択をしている“もうひとりのあなた”が、見えない別の世界に同時に存在している──そんな奇妙な話は、いかにもSF小説に出てきそうな設定です。 しかし実は、この「並行世界（パラレルワールド）」の概念は、量子力学という現代物理学の基礎理論の解釈として、真剣に議論されてきた歴史があります。 これがいわゆる「多世界解釈（MWI）」です。 多世界解釈の根本的なアイデアは、「量子力学において生じる“重ね合わせ”のすべての可能性が、実際に現実として同時に存在する」というものです。 たとえば有名なシュレディンガーの猫の思考実験では「生きている猫」と「死

米ライス大学に所属する研究者らが発表した論文「Particle exchange statistics beyond fermions and bosons」は、「パラ粒子」（Paraparticles）と呼ばれる新種の粒子が存在する可能性を示した研究報告である。 keyboard_arrow_down 研究背景：観測できないとされてきた“第3の粒子” keyboard_arrow_down 研究内容：第二量子化の定式化 宇宙のすべての基本粒子は、フェルミ粒子（Fermion）とボース粒子（Boson）という2つのグループのいずれかに分類されるというのが、これまでの定説であった。 フェルミ粒子とボース粒子の違いは、2つの同じ粒子を入れ替えたときの性質の変化にある。ボース粒子である光子を入れ替えても、その性質を表す量子波動関数は変化しない。一方、フェルミ粒子である電子を入れ替えると、波動関数

みなさんこんにちは！　サイエンスライターな妖精の彩恵りりだよ！ 今回の解説は、合成可能な最後の二重魔法数核の候補であった「酸素28」の合成についに成功し、魔法数が消失していたために二重魔法数核ではなかったことが確認された、という研究だよ！ なんか見知らぬ単語だらけで難しい？これはメチャクチャ合成しにくい原子核を合成することで、原子核を安定化させる "魔法" を調べる研究と言い換えられるね。この後の解説を読んでくれればきっと分かるはずだよ！ 酸素28の合成は、まさに核物理学上の金字塔とも言える成果であり、この実現には各国の核物理学にまつわる研究者と装置とノウハウが結集した、集大成とも言える成果だよ！ 原子核について軽くおさらい！ 身近な物質は何かしらの原子でできていて、その原子は外側を回る電子と、中心部にある「原子核」で構成されているよね。この原子核は更に「陽子」と「中性子」が何個かずつ結合

2つのブラックホールがお互いの周りを回りながら近づく様子を描いた図。このときに重力波を発する。（ILLUSTRATION BY MARK GARLICK, SCIENCE PHOTO LIBRARY） 時間と空間が織りなす巨大な重力波が検出されたことを示す証拠が得られた。その波長は、なんと数光年から数十光年だという。新たに発表された研究によると、このような波長の重力波の存在を示す証拠が見つかったのは初めてで、最大で太陽の100億倍という質量をもつ超巨大ブラックホールどうしの合体によるものではないかと考えられている。今回の発見の詳細は、2023年6月29日付けで学術誌「Astrophysical Journal Letters」に掲載された一連の論文にまとめられている。 この波を観測したのは、「北米ナノヘルツ重力波観測所」（NANOGrav）の研究者グループだ。68個のパルサーと呼ばれる回転

©️竹内希／KMI 物理定数と呼ばれる自然界の基本定数の値が、新しい素粒子や未知の力によって影響を受ける可能性があることが、名古屋大学と高エネルギー加速器研究機構（KEK）のクロスアポイントメントである北原鉄平特任助教（素粒子宇宙起源研究所（KMI）・高等研究院・素粒子原子核研究所）らからなる国際共同研究グループ（日本、フランス、オランダ、イスラエル、米国）による研究によって明らかになりました。本研究成果は、2023年3月24日付アメリカ物理学会の学術誌「Physical Review Letters」に掲載されました。 素粒子標準模型は、素粒子がどのように振る舞い、相互作用し、最終的に原子核、原子などの大きな構造を形成するかを予測します。多くの場合、標準模型の予測は素粒子、原子核、原子に関するさまざまな精密な測定結果と一致することが分かっており、現在のところ非常に成功した理論として知られ

原子や素粒子などミクロの世界でなにが起こるのかを説明する理論が「量子力学」です。それによると「量子もつれ」という常識外れの現象が起こります。あまりに奇妙なのでアインシュタイン博士は納得せず、理論がおかしいと主張しました。今年のノーベル物理学賞に決まった米国のジョン・クラウザー博士、アラン・アスペ仏理工科学校教授、ウィーン大のアントン・ツァイリンガー名誉教授は、量子力学の正しさを実験で示し、その奇妙な性質を情報技術に応用する道も開きました。　（永井理） 量子もつれは、粒子同士に強い結びつきができる現象です。いったん二つの粒子に量子もつれの関係ができると、どんなに遠く引き離されても、なぜか互いのことが分かるのです。片方の粒子の状態が変化すると、それに応じてもう一方の粒子も瞬時に変化するというのです。

理化学研究所（理研）仁科加速器科学研究センター多種粒子測定装置開発チームの大津秀暁チームリーダー、スピン・アイソスピン研究室のバレリー・パニン特別研究員（研究当時、現客員研究員）、ダルムシュタット工科大学のメイテル・デュア研究員、ステファノス・パシャリス研究員（研究当時）、トーマス・オウマン教授、東京大学大学院理学系研究科附属原子核科学研究センターの下浦享教授（研究当時）、東京工業大学理学院物理学系の中村隆司教授、近藤洋介助教らの国際共同研究グループは、理研の重イオン[1]加速器施設「RIビームファクトリー（RIBF）[2]」の多種粒子測定装置「SAMURAIスペクトロメータ[3]」を用いて、4個の中性子だけでできた原子核「テトラ中性子核」の観測に成功し、陽子を含まない複数個の中性子が原子核を構成して存在できる新たな証拠を得ました。 本研究成果は、陽子を1個も含まない、いわば「原子番号ゼロ

米イリノイ州バタビア郊外にある米フェルミ国立加速器研究所（Fermilab）で、CDF衝突実験に臨む科学者ら（撮影日不明、資料写真）。(c)AFP PHOTO / Fermilab 【4月13日 AFP】素粒子の一種「Wボソン」が、理論値を著しく上回る質量を持つとする研究論文が7日、発表された。約10年に及ぶ精密な測定に基づくもので、宇宙の仕組みに関する理解の根幹を揺るがす研究結果だ。 宇宙を理解する際の基礎となっているのは、素粒子物理学の「標準理論（Standard Model）」だ。標準理論は、宇宙の最も基本的な構成要素とそれらをどのような力が支配しているかを最もよく説明する科学的理論とされる。 自然界に存在する基本的な四つの力（相互作用）の一つ、「弱い力」を媒介するボース粒子（Boson、ボソン）のうち電荷を持つのがWボソンで、標準理論の柱の一つとなっている。 だが、米科学誌サイエン

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事件の当人である素粒子たち私たちの宇宙は「物をつくる粒子」と「力をつたえる粒子」からできている / Credit:九州大学超対称性の話を理解するには、まず素粒子が何かを知らなければなりません。 というと、なにやら難しそうな雰囲気を感じるかもしれませんが、内容は極めてシンプル。 結論から言うと 「私たちの宇宙」＝「物を作る粒」＋「力をつたえる粒」 という簡単な足し算が元になります（ヒッグス粒子は力をつたえる粒子の仲間で質量を作っています）。 例えば地球と太陽の場合。 地球と太陽は「物を作る粒」の巨大な塊です。 しかし「物を作る粒」を集めただけでは、地球は太陽の周りをまわってくれません。 地球が一定の距離をとって太陽の周りをまわるには「力をつたえる粒」（この場合は重力）が必要になるのです。 具体例を地球と太陽ではなく、磁石と鉄、電池と電球にしても 「私たちの宇宙」＝「物を作る粒」＋「力をつたえ

◇ 私たちが見つけた「ニュートリノ振動」とはどんな現象なのか。 ニュートリノはこれ以上小さくすることのできない素粒子の一つです。かつては重さ（質量）がないとされてきました。 もし、これを読んでいるあなたが小学生なら、こう覚えて下さい。ニュートリノは三つの型があり、飛んでいるうちに型が変わります。このことを「ニュートリノ振動」といいます。この変身がニュートリノに重さがある証拠になるのです。 科学に詳しい人は、アインシュタインの特殊相対性理論を思い浮かべてみて下さい。この理論では、物が速く動くようになると、外から見ると、その物の時計はゆっくりと進みます。最も速い光の速さになると、時計は進まなくなります。 物の状態が変わって変身するということは、その分だけ時間が経過していることになります。つまり、ニュートリノが別の型に変わるということはニュートリノの時計が進んでいるのです。時計が進んでいるなら、

「小澤の不等式」。数学者の小澤正直・名古屋大学教授が2003年に提唱した，ハイゼンベルクの不確定性原理を修正する式です。小澤教授は30年近くにわたって「ハイゼンベルクの不確定性原理を破る測定は可能」と主張し続けてきましたが，このたびついに，ウィーン工科大学の長谷川祐司准教授のグループによる実験で実証されました。15日（英国時間）付のNature Physics電子版に掲載されます。 小澤の式とはどんなものでしょうか？　まず，物理の教科書をおさらいすると，1927年にハイゼンベルクが提唱した不確定性原理の式は，こんな形をしています。 εqηp ≧ h/4π　　（hはプランク定数，最後の文字は円周率のパイ） εqは測定する物体の位置の誤差，ηpは位置を測定したことによって物体の運動量に生じる乱れです。もし位置が誤差ゼロで測定できたら運動量の乱れは無限大になり，測定してもめちゃくちゃな値がランダ

CERNが光速超える粒子発見！アインシュタインの相対性理論ピーンチ！2011.09.23 10:2910,503 satomi 天地が引っくり返る大ニュース！ 欧州原子核研究機構（CERN）がニュートリノをイタリアに飛ばしたら、なんと1万6000個が光速より速く到着してしまったそうですよ！！ これが本当なら｢宇宙には光速より速く移動できるものは存在しない｣とアルベルト・アインシュタインが1905年に提唱した特殊相対性理論が打ち破られ、物理を塗り替える革命となります。 実験では素粒子ニュートリノをジュネーブにあるCERNの研究所から地下経由で732km先の伊グラン・サッソ国立研究所に発射しました。すると2.43ミリ秒後に到着。このヒットした時間の記録は国際研究実験OPERA（Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus）の粒子検出器