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アインシュタイン

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1: 2018/07/27(金) 13:13:26.90 ID:CAP_USER
【7月27日 AFP】
国際天文学者チームは26日、超大質量ブラックホールがその近くを高速で通過する恒星に及ぼす重力の影響を観測することにより、理論物理学者アルバート・アインシュタイン(Albert Einstein)が提唱した一般相対性理論の予言の1つが正しいことを初めて確認したとする研究結果を発表した。

 アインシュタインは、音波の波長が伸び縮みすることで通過する列車の音の高さが変化するように聞こえるのと同様に、大きな重力によって光の波長が伸びる可能性があると予測していた。

 独マックス・プランク地球外物理学研究所(Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics)が主導する国際研究共同体「GRAVITY」の研究者らは、太陽系を含む天の川銀河(銀河系、Milky Way)の中心にあるブラックホール「射手座A*(Sagittarius A*)」を使えば、アインシュタインの理論を検証するための「申し分のない実験室」ができることに気が付いた。

 ブラックホールは光すら抜け出せないほど強力な重力を持つ極めて高密度の天体。
超大質量ブラックホールの射手座A*は太陽の400万倍の質量を持ち、銀河系で最大のブラックホールとされている。

 研究チームは、5月19日に射手座A*の近くを通過した「S2」と呼ばれる恒星を追跡観測した。S2の移動速度は時速2500万キロ超に及んだ。

 研究チームはさまざまな測定機器を用いてS2の速度と位置を算出し、アインシュタインの予測と比較した。
アインシュタインは重力の影響で光の波長が長くなる「重力赤方偏移」と呼ばれる現象を予言していた。
この赤方偏移はニュートン物理学では説明できない。

続きはソースで

(c)AFP

http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/b/c/810x540/img_bca707809c0d7179a6f79dbd2a9145e6101067.jpg

AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3183982
ダウンロード


引用元: 【物理学】「アインシュタインは正しかった」 相対性理論の予言の一つを初確認[07/27]

「アインシュタインは正しかった」 相対性理論の予言の一つを初確認の続きを読む

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1: 2018/07/12(木) 13:09:29.99 ID:CAP_USER
中性子星-白色矮星-白色矮星の三重星系を分析する研究が実施され、「外部の重力場の中で自由落下する物体の加速度は、物体自体の重力にかかわらず一定である」という原理が、これまでで最も厳密な試験に合格した。この原理は、アインシュタインの一般相対性理論における重要な予測であり、今回の研究知見によって裏付けられたことを報告する論文が、今週掲載される。

一般相対性理論は、他の重力論と異なり、自由落下する物体の加速度は一定という前提に基づいている。この原理は、強い重力場を持つ中性子星のような天体にも当てはまると考えられており、「強い等価原理」として知られる。ただし、強い重力場の領域で、この原理の検証が行われたことはなかった。

続きはソースで

https://www.natureasia.com/ja-jp/research/highlight/12584
ダウンロード (3)


引用元: 【物理】自由落下の普遍性を確認 アインシュタインの一般相対性理論の正当性裏付け・・・中性子星-白色矮星-白色矮星の三重星系の分析結果

自由落下の普遍性を確認 アインシュタインの一般相対性理論の正当性裏付け・・・中性子星-白色矮星-白色矮星の三重星系の分析結果の続きを読む

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1: 2018/06/25(月) 18:58:14.71 ID:CAP_USER
約100年前にアインシュタインが発表した一般相対性理論は、現在物理学には欠かすことのできない基礎理論となっており、またわれわれの日常世界にも役立てられています。
たとえば、いまやスマートフォンにも搭載され、地図アプリなどに利用されているGPSもまた、重力の差によって地上と衛星との間で発生する時間の進み方の違いを補正するために、一般相対性理論を利用しています。

ただ、それは本当に銀河のような巨大なものにまで適用して大丈夫な法則なのかと考えたとき、すぐに大丈夫だと答えられる人はいないかもしれません。
このちょっとした、それでいて非常に重要な疑問を裏付けるための研究が、Scienceのサイトに掲載されました。

深宇宙の理解を深め、いつか進出を目指す人類にとって、一般相対性理論が正しいかどうかは非常に重要な問題です。
もし、理論がわれわれが気づいていないどこかで誤っていれば、たとえば何光年か離れた(それでも非常に近い)恒星系に探査機を送り出そうとしても、うまくいかないかもしれません。

研究者らは、理論における相対性が正しいことを示すために、比較的遠くにある2つの銀河を使った実験を行いました。

続きはソースで

https://s.aolcdn.com/hss/storage/midas/47b93390d1df3b453babbda29fa005de/206478419/main.jpg

https://japanese.engadget.com/2018/06/25/varidate-theory-of-relativity/
ダウンロード


引用元: 【物理学】一般相対性理論、銀河レベルでも正確性に問題なしと科学者が検証。さらなる確認作業も計画中[06/25]

一般相対性理論、銀河レベルでも正確性に問題なしと科学者が検証。さらなる確認作業も計画中の続きを読む

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1: 2018/06/23(土) 22:40:22.14 ID:CAP_USER
人類を未来へ連れて行ってくれる「タイムマシン」が開発されるのは、もはや時間の問題と言っていいでしょう。

2015年9月にロシアの宇宙飛行士であるゲンナジー・パダルカ氏は、「ISS(国際宇宙ステーション)」から地球に帰還しました。
 
 このミッションは彼にとって6度目の宇宙滞在であり、地球大気圏外の累積滞在時間で879日という新記録を樹立しました。
そして、地球の軌道上を高速で周回するISSで計2年半を過ごしたことで、パダルカはタイムトラベラーにもなりました。アインシュタインの一般相対性理論を身をもって体験したのでした。
 
「パダルカ氏が今回宇宙から帰還したとき、彼は44分の1秒未来の地球に来たことになります」、そう話すのはプリンストン大学の物理学者で、2001年の書籍『Time Travel in Einstein's Universe』
(邦題『時間旅行者のための基礎知識』)の著者であるJ・リチャード・ゴット氏。
さらに重ねて、「彼は文字通り、未来に降り立ったんです」とゴット氏は強調して語りました。

 地球で過ごしていた場合よりも、コンマ数秒分若くなったということにそれほどの驚きはないかもしれません。
ですがゴット氏によれば、それでもパダルカ氏は、現代のタイムトラベル記録を塗り替えたことになると言うのです。

 名画『バック・トゥ・ザ・フューチャー』のデロリアンのような形ではありませんが、タイムトラベルはまったくのフィクションではないのです。ゴット氏のような天体物理学者たちの中には、タイムマシンの実現に関して確信をもっている人も少なくないのです。

 そして、そこでその鍵となるのが、パダルカ氏のいた「ISS」の軌道周回速度をはるかに上回る強烈なスピードなのです。

■タイムトラベル短期集中コース

20世紀までは、「時間」というものは完全に不変なものであり、タイムトラベルは科学的に不可能だと考えられていました。
 
 アイザック・ニュートンは1680年、「時間は外部の力や場所の条件に関わらず、宇宙全体で一定の速さで流れる」と考えました。
そしてその後、2世紀にわたって科学界はニュートンの理論を基礎としてきたのです。
そこに、その後登場したのが26歳のアルバート・アインシュタインでした…。
 
 アインシュタインは1905年、「特殊相対性理論」の論文を発表。その後、この枠組みを使って10年後に「一般相対性理論」をまとめました。
 
 宇宙に関するアインシュタインの決定的な予想は多くのものをもたらしました。
そのなかでも注目すべきは、「時間」に関係しているものです。もっとも注目すべきは、「時間は速度によって伸び縮みし、物体や人がどのくらいのスピードで動いているかによって、遅くなったり、早くなったりする」という考え方です。

 1971年、科学者は4つのセシウム原子ビーム時計を旅客機にもち込んで世界を飛び回り、その後、地上に置いた時計と比較する実験を行いました。この結果、微小な時間差が生まれたことにより、アインシュタインの発見が正しかったことを証明したのです。
また、あなたが使うスマートフォンのなかにも、アインシュタインの理論を立証するある技術が搭載されているのをご存じですか?

「アインシュタインの一般相対性理論がなければ、人間が使うGPSシステムは正常に動作しないでしょう」
…そう話すのは宇宙物理学者で、書籍『Time Traveler: A Scientist's Personal Mission to Make Time Travel a Reality』
(邦題 『タイム・トラベラー タイム・マシンの方程式を発見した物理学者の記録』)の著者であるロン・マレット氏。

https://esquire.jp/var/mensclubjp/storage/images/lifestyle/tech/timemachine18_0622/01/1623208-1-jpn-JP/_1_rect980.jpg

関連動画
Why GPS wouldn't work if we didn't know about relativity
https://youtu.be/HiFW2d2gvt8



https://esquire.jp/lifestyle/tech/timemachine18_0622/01/

 伸びたり縮んだりするという時間の概念のほかにも、アインシュタインは光の速度を計算しました。
秒速30万kmというこの数字を、アインシュタインは「究極の速度制限(ultimate speed limit)」と表現しました。
人がベンチに座っていても、宇宙船で旅行していても、光速は不変と説明しました。

 アインシュタインは時間の概念に関する理論の最後の部分で、「重力もまた、時間の流れを遅めている」ということを示唆しています。
つまり太陽や木星、地球のような巨大な天体に囲まれた広大な空間のように、重力が弱い場所では時間が速く進むということになるのです。

 あれから1世紀が経ち、これらのアインシュタインの理論はうまくまとめられ、現代の天体物理学の基礎となっています。そして、それは高度な数式たちに圧倒されることによって、多くの人が肝心なことに気づかないままアインシュタインの偉大さに酔いしれているのです。
それは何かというと、アインシュタインはタイムトラベルが可能であることも証明していたということなのです。

■素粒子タイムマシン

実際、「タイムトラベルは可能だ」という理論だけでなく、現時点で実現しているのです。
とはいっても、よくあるSF映画のようなタイムマシンでのタイムトラベルのようなものではありません。

 宇宙飛行士のパダルカ氏の話に戻りましょう。
 
 彼のタイムトラベルは、44分の1秒未来というあまりに僅かなものでした。
ですが、これはその速度がわずか時速2万7000kmほどだったためなのです。
この数字は少なくとも光速に比べれば、あまり速いものとは言えません。
ですが、人類が地球の静止軌道における衛星などの周回速度よりも、はるかに速い乗り物を作ることができたとしたら何が起こるでしょうか!?

 これは商用ジェット旅客機(時速800〜950km)、あるいは国際宇宙ステーション(ISS)へ向かうロケット(時速4万km)といった、現在目にすることができたり、またはそれを応用すれば容易く想像できたりする代物(乗り物)でもないことは確かです。
光速(秒速30万km)に限りなく近い速度が出せる、それは何らかの乗り物なのです。

「素粒子レベルでは、これは実現しています。例としては、大型ハドロン衝突加速器があります。
これは日常的に亜原子粒子を未来に送り出しています」と、マレット氏。

 この加速器では、陽子を光に限りなく近い速度(99.999999%)にまで加速させることができるのです。
そして、このときの陽子の相対時間は、静止状態の人間の観察者の時間に比べて6900倍ゆっくり動くわけです。
ですから、人類はすでに過去10年間にわたって未来に原子を送り出してきたことになるのです。
とはいえ、人間を未来に送り出すとなれば話は別…。

 ゴット氏によれば、人類が亜原子粒子を日常的に光の速度近くまで加速させることができれば、概念上ですが、人間を未来へとタイムトラベルさせることはシンプルに考えられるだろうと言っています。

「西暦3000年の地球を訪れたければ、光の99.995%の速度が出せる宇宙船をつくり、それに乗るだけのこと」と、ゴット氏。

 では、2018年の現在、人間がそのような宇宙船に乗って、500光年弱離れた惑星(たとえば「ケプラー186f」)に着陸したとします。
このとき、彼らが光の99.995%の速度で旅をしたとすれば、もちろんこれはほぼ光速なので、およそ500年で着くでしょう。

続きはソースで

https://esquire.jp/lifestyle/tech/timemachine18_0622/01/

ダウンロード (3)

引用元: 【相対性理論】「タイムマシン」は原理的に製造可能[06/23]

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1: 2018/05/22(火) 00:18:50.83 ID:CAP_USER
10万人のゲーマー VS アルバート・アインシュタイン

数学というツールを使いながら、宇宙の謎について解明してきた物理学。多かれ少なかれ未解明な分野もあるなかで、かのアインシュタインをも混乱させた現象として知られるのが「量子もつれ」です。
彼は当時、量子もつれのことを「気味の悪い遠隔作用」と表現していました。

この現象がどんなものなのか、身近なモノを使ってたとえてみるとこんな感じなります。

たとえば、ここにリンゴ1個とオレンジ1個があるとします。
これらをまったくのランダムで別々のカバンに入れて、別々の場所にある学校に向かう2人の子どもに持たせたとしましょう。
そのあと学校についたどちらかの子どもが鞄を開けてどちらのフルーツが入っていたか分かれば、即座にもうひとりの子どもが持っているフルーツが何か分かりますよね。

この時もちろん、鞄を開けてオレンジを見た瞬間にもう一方の鞄に入っているフルーツが突如としてリンゴになるわけじゃありません。ところがです。もしオレンジとリンゴが量子的なフルーツで、このオレンジとリンゴが量子的にもつれていたら、鞄を開けるまではどちらの鞄の中にも同時に両方のフルーツが入っている状態になり……鞄のひとつを開けた瞬間、その鞄の中身はリンゴかオレンジのどちらかに。そしてもう一方の鞄にはもう一方のフルーツが必ず入っているのです。もう…謎です。

続きはソースで

関連ソース画像
https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2018/05/18/20180518-einstein-proven-wrong-by-100000-gamers-01-w960.jpg

関連リンク「BIG Bell Test」
https://museum.thebigbelltest.org/#/home

Source: Nature
Ryan F. Mandelbaum - Gizmodo US[原文]
https://gizmodo.com/100-000-video-game-players-helped-scientists-prove-eins-1825935176

GIZMODO
https://www.gizmodo.jp/2018/05/einstein-proven-wrong-by-100000-gamers.html

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引用元: 【物理学】アインシュタインの誤りを、10万人のゲームプレイヤーたちが証明「量子のもつれ」[05/21]

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1: 2018/04/16(月) 12:57:26.64 ID:CAP_USER
地上約600km上空の軌道上に浮かぶハッブル宇宙望遠鏡は、大気や天候の影響を受けずに天体観測を可能とする、宇宙に設置された天文台ともいうべき宇宙望遠鏡です。
1990年の打ち上げ以来数多くの発見を成し遂げてきたハッブル宇宙望遠鏡が、宇宙空間で重力が光をねじ曲げることで作られる「アインシュタインリング」という現象をとらえました。

Hubble Finds an Einstein Ring | NASA
https://www.nasa.gov/image-feature/goddard/2018/hubble-finds-an-einstein-ring

Hubble Telescope Discovers a Light-Bending 'Einstein Ring' in Space
https://www.space.com/40255-hubble-telescope-einstein-ring-photo.html

宇宙空間において、重力が天体の発する光をねじ曲げることで光が集まり、通常よりも明るく見える現象を重力レンズといいますが、その中でも集まった光がリング状に見えるものを特に「アインシュタインリング」と呼びます。
アインシュタインリングという名前は、20世紀初頭に相対性理論を発表した理論物理学者アルベルト・アインシュタインの「巨大な質量は空間と時間を歪める」という理論が、重力レンズの存在を予期したものであることに由来します。

SDSS J0146-0929と名づけられた巨大な銀河団は、何百もの銀河が持つ重力によって相互に引っ張り合い、一つの銀河団として結合している状態を保っています。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2018/04/16/hubble-telescope-discovers-einstein-ring/01_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/04/16/hubble-telescope-discovers-einstein-ring/02_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180416-hubble-telescope-discovers-einstein-ring/
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引用元: 【宇宙/重力レンズ】銀河の重力でねじ曲げられた光が作る「アインシュタインリング」の姿をハッブル宇宙望遠鏡がとらえる[04/16]

銀河の重力でねじ曲げられた光が作る「アインシュタインリング」の姿をハッブル宇宙望遠鏡がとらえるの続きを読む
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