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パラドックス

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1: 2019/04/04(木) 15:29:49.54 ID:CAP_USER
量子力学分野における「ウィグナーの友人」と呼ばれる思考実験では、2人の観測者が相異なる矛盾する実在を体験できるという結論が導かれる。この結論は長年疑問視されてきたが、その結論が正しいことを検証する「実際」の実験を初めて実施した。

1961年のことだ。ノーベル物理学賞受賞者のユージン・ウィグナーは、さほど知られていない量子力学のパラドックスを論証した思考実験の概要をまとめた。ウィグナーの思考実験は、2人の観察者(ここでは、ウィグナーとウィグナーの知人)が異なる実在を体験できるという量子力学の奇妙な本質を示している。

以来、物理学者は「ウィグナーの友人」思考実験を使って測定の本質を探求し、客観的事実が存在するか否か議論してきた。客観的事実を立証するために実験をする科学者にとって、この議論は重要だ。もしも、科学者たちが異なる実在をそれぞれ体験するなら、彼らが合意できる客観的事実は存在しないことになる。

続きはソースで

https://www.technologyreview.jp/s/130562/a-quantum-experiment-suggests-theres-no-such-thing-as-objective-reality/
ダウンロード (1)


引用元: 【量子力学】客観的実在は存在せず?量子力学の逆説「ウィグナーの友人」を初実験[04/04]

客観的実在は存在せず?量子力学の逆説「ウィグナーの友人」を初実験の続きを読む

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1: 2019/03/29(金) 12:24:28.65 ID:CAP_USER
現代において「宇宙」といえば、100人中99人はこんなイメージをするだろう。

 漆黒の空間に星の光が散らばっているこれ。

 ところが、宇宙のことがそれほど分かっていなかった昔、多くの科学者たちは「宇宙が暗いのはおかしい」と疑問を抱いたという。

 現代ならそんなことを言った方がおかしいと思われそうだが、説明を聞くと本当におかしい気もしてくる。そんな「オルバースのパラドックス」について考えてみよう。

■なぜおかしいのか?

 オルバースのパラドックスとは

・宇宙が無限に広がっていて
・恒星が均等に散らばっている

 ならば、宇宙は明るいはず、というもの。いまいちピンと来ないので、図で示す。


■図解「オルバースのパラドックス」

 真ん中の地球に私たちがいて、その周囲に恒星が散らばっているとしよう。地球を中心としたある半径の円を描き、その中の星から地球まで、線のように光が到達するとする。
https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe02.jpg

 円が小さいときは線が通っていない領域が大きく、まだ「暗い」といえる。
https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe03.jpg

 円を広げてみると、光の線がかなりうるさくなった。さらに円を広げると……。
https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe04.jpg


 線が占める空間が大きくなり、大部分が白くなった。このまま範囲を無限大に広げていけば、画像全体を真っ白にすることができる。

 上で述べた仮定が正しいとすれば、このように宇宙空間は四方から明かりに照らされるピカピカ空間になるだろう、というのがこのパラドックスである。

 そう言われれば確かに……と思わないだろうか。

続きはソースで

https://image.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/qk_universe05.jpg

https://nlab.itmedia.co.jp/nl/articles/1903/26/news084.html
ダウンロード



引用元: 【宇宙】「宇宙、暗すぎない?」→結論「宇宙、狭すぎた」 科学者を悩ませた“オルバースのパラドックス”とは何か?[03/26]

「宇宙、暗すぎない?」→結論「宇宙、狭すぎた」 科学者を悩ませた“オルバースのパラドックス”とは何か?の続きを読む

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1: 2017/12/20(水) 06:31:53.81 ID:CAP_USER
太陽の光が弱かったはずの数十億年前にも地球が凍結していなかったという「暗い太陽のパラドックス」の謎に迫るシミュレーション研究が行われ、温室効果を生み出すじゅうぶんな量のメタンが地球や地球に似た系外惑星で生成される確率が明らかになった。

【2017年12月18日 Georgia Tech】

標準的な太陽モデルによると、20億年前の太陽の明るさは現在の75%程度しかなく、年齢とともに明るくなっていると考えられている。
もしこの理論が正しければ、当時の地球は全球凍結状態だったことになるが、実際には液体の水が存在していたことを示す強い証拠が発見されている。
アメリカの天文学者カール・セーガンたちはこれを「暗い太陽のパラドックス」と呼び、当時の地球大気はアンモニアによる温室効果を生み出していたと考えた。

米・ジョージア工科大学の尾崎和海さんたちの研究チームは「暗い太陽のパラドックス」の解決を目指し、多くの微生物代謝プロセスを火山性、海洋性および大気活動と組み合わせ、この種のものとしてはこれまでで最も包括的と思われる新しいモデルを構築した。
「わたしたちの仮説では、メタンが主な役割を果たしています。

続きはソースで

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/9593_methane
images


引用元: 【宇宙・地球環境】「暗い太陽のパラドックス」に迫る新しいモデル

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1: 2016/03/10(木) 18:13:13.41 ID:CAP_USER.net
人類の進化、古代の調理器具で加速か 研究 写真1枚 国際ニュース:AFPBB News
http://www.afpbb.com/articles/-/3079919


【3月10日 AFP】食物を薄切りにしたり、細かく砕いたりするのに使う道具の制作は、現生人類の祖先が食物をそしゃくする回数を減らす必要性があったことを意味するとする、進化科学者らの研究結果が9日、発表された。
その結果、言語といった、その他の口を使う技能を磨くための時間が増えたのだという。

 約250万年前、ホミニン(ヒト族、類人猿を除く現生種と絶滅種の人類を表す用語)に大きな変化が訪れたことが見て取れる──大きな歯、顎、そしゃく筋などからの転換だ。

 口は小さくなり、その一方で脳と体は大きくなった。その結果、食物から得なければならないエネルギー量がますます増加した。このパラドックスは長年、科学者らの頭を悩ませてきた。

 このパラドックスをめぐっては、我々の祖先が日々の食べ物に肉を組み込むことで、獲得する栄養を増やしたと示唆する説や、調理の発明を指摘する説などが、これまでに提唱されている。

 ホミニンが調理をしていたことを示す最古の証拠は、約100万年前にさかのぼる。しかし、そのはるか以前に、顎の小型化は起きていた。

「そこで一つの大きな疑問になるのは、調理が日常的なものとなるまでは何をしていたのかということだ」と、研究論文の共同執筆者で、米ハーバード大学(Harvard University)の進化生物学者、ダニエル・リーバーマン(Daniel Lieberman)氏は話す。

 英科学誌ネイチャー(Nature)に掲載された論文によると、その答えは「スライスしたり砕いたりすること」だという。

 リーバーマン氏は、論文発表に先がけて実施された電話会議で「われわれが実際に主張しているのは、食材の簡単な処理が、化石記録にみられる歯、顎、そしゃく筋の小型化への選択を可能にした可能性があるということだ」と説明。
この種の転換は「より上手に発話できること、言語能力の発達、運動機能(動き)の向上などの、さまざまな種類の適応にとって有益なのかもしれない」と付け加えた。

■かんで、かんで、かんで

 リーバーマン氏と共同研究者のキャサリン・ジンク(Katherine Zink)氏のチームは、先史時代の人類が食べていたと思われるものと同様のヤギの肉、ビートの根、ニンジン、ヤムイモなどの食物を、現代人がそしゃくする様子を観察する実験を行った。

続きはソースで

ダウンロード (2)

(c)AFP/Mariëtte Le Roux

引用元: 【古人類学】人類の進化、古代の調理器具で加速か

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1: 2015/08/26(水) 18:11:26.42 ID:???.net
ホーキング博士、ブラックホールで新説? (ウォール・ストリート・ジャーナル) - Yahoo!ニュース
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20150826-00009463-wsj-int

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 【ストックホルム】英ケンブリッジ大学教授で著名物理学者のスティーブン・ホーキング博士(73)は25日、スウェーデン王立工科大学で開催された会合で、物理的情報がブラックホールの強い引力をいかに回避し得るかに関する新たな理論を提示した。博士は自身の理論が物理学者にとって最も不可解な謎の1つを解き明かす助けになることを期待している。

 ホーキング博士は6日間の予定で開催されている「ホーキング輻射会議」で新理論を提示した(訳注:ホーキング輻射とは同博士が存在を提唱するブラックホールからの熱放射のこと)。30人余りの著名物理学者が参加するこの会議は非公開で、「ブラックホール情報パラドックス」として知られる謎について論じ合うのが目的。

 宇宙に存在するブラックホールは一定の大きさの恒星が燃え尽きて内側に崩壊すると形成されると言われている。崩壊後に残った物質が中心に向かって吸い込まれるように小さく圧縮され、やがて周辺には非常に強力な重力場が生まれる。科学者たちは長年、ブラックホールの重力から逃れられるものは何もないと信じていた。宇宙最速の光でさえもだ。

 ところが、ホーキング博士は1974年にブラックホールから熱放射があることを提唱した。現在、物理学者の大半はこの説が正しいと確信しており、この現象は「ホーキング輻射」と呼ばれている。さらに博士の研究は、熱放射があるブラックホールは最終的に蒸発し、ここに吸い込まれたあらゆる物質に関する情報はすべて永遠に消滅することも示していた。

 ここで謎が生じる。原子や素粒子レベルで物理現象を扱う量子力学では、たとえブラックホールに吸い込まれたとしても、こうした情報は決して失われないというのが原則だからだ。これは破ることのできない自然の法則として広く信じられている。

 この「ブラックホール情報パラドックス」をどう説明すればいいのか。一部の物理学者は、情報がブラックホールをどうにかして回避しているとの説を唱えた。だがホーキング博士は決してそんなことは起こらないと声高に主張していた。その約30年後、今度は博士自身が、ブラックホールから情報が漏れ出すことを計算で示してみせた。問題はそれがどのように起こるかだ。

 そして24日夜、ホーキング博士は約3000人の聴衆の前で行ったブラックホールに関する講演の最後に、我慢できずに新理論の先行宣伝を行った。博士は「ブラックホールから情報がいかに戻ってくるかについて発見した」とし、「明日のカンファレンスでそのことについて話す」と述べた。

 博士は翌25日、物理学者と一握りの聴衆に向けて、非常に専門的なプレゼンテーションを行い、「情報はブラックホールの内部ではなく、その外縁(境界)に蓄えられる」との新理論を提示した。 

 博士はもともと、ブラックホールから熱放射があるとしても、その放射にはブラックホール内部に吸い込まれた物質の情報は含まれていないと考えていた。だが、ブラックホールに吸い込まれたすべてのものはホーキング輻射の発生の仕方に影響を及ぼすというのが博士の新たな考えだ。つまり、吸い込まれた物質の情報は、実はホーキング輻射に蓄えられている。情報が失われたわけではないため、量子力学の要である重要な原則も破られていないというわけだ。

 会議に参加した物理学者たちは興味深い理論だとしながらも、さらに理論を煮詰める必要があると指摘した。

 フランスのエクス・マルセイユ大学の物理学者らは「情報パラドックスが解き明かされたとは言えない」としながらも、「だがあのスティーブンが言うことだ。誰もが真剣に受け止めるだろう」と話した。

 ホーキング博士の理論は、1999年にノーベル物理学賞を受賞したオランダ・ユトレヒト大学のヘーラルト・トホーフト教授が提唱した説と重なり合う。同教授の説は1996年に発表されたが、教授によると、長い論文の中に埋もれていたため、あまり注目されなかったという。

 今回の会議にも出席したトホーフト教授は当時の論文の中で、「ホーキング輻射はブラックホールからの情報を確かに含んでいると説いた」と話す。だが、1996年の研究方法はあまり見込みがなかったと言う。「いくつか仮説を立てて計算したが、あまりに多くの情報」がブラックホールから出ている結果になったからだ。

 トホーフト教授は同じ理論の「ホーキング博士版」が今後大いに発展するかどうかは不明だと話す。「20年前に私がいた場所に今、彼(ホーキング博士)がいる」とし、「彼がこれを新説だと発表しても、心は躍らない」と述べた。

引用元: 【量子宇宙論】「情報はブラックホールの内部ではなく、その外縁(境界)に蓄えられる」 ―ホーキング博士、ブラックホールで新説?

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1: 依頼35-135@pureφ ★ 2013/06/11(火) 22:07:48.76 ID:???

特集 量子の地平線
Qビズム 量子力学の新解釈

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http://www.scientificamerican.com/media/inline/wave-function_1.jpg
Image: Caleb Charland

 量子力学は非常に成功した理論ではあるが,奇妙なパラドックスに満ちている。量子ベイズ主義(Qビズム)という最近発展したモデルは,量子論と確率論を結びつけることで,そうしたパラドックスを解消,あるいはより小さな問題にしようとする。

Qビズムは量子的パラドックスの核心をなす「波動関数」を新たな概念でとらえ直す。一般に波動関数は粒子がある性質(例えばある特定の場所に存在すること)を示す確率を計算するために用いられるが,波動関数を実在とみなすと様々なパラドックスが生じてくる。

Qビズムによれば,波動関数は,対象の量子系がある特定の性質を示すはずだとの個人的な「信念の度合い」を観測者が割り当てるために用いる数学的な道具にすぎない。この考え方では,波動関数は世界に実在するのではなく,個人の主観的な心の状態を反映しているだけだ。

Hans Christian von Baeyer

理論素粒子物理学者で,38年間教鞭を執ったウィリアム・アンド・メアリー大学の名誉教授。アメリカ物理学会のフェローであり,6冊の一般向け科学書がある。アメリカ物理学協会のサイエンス・ライティング賞を2度受賞したほか,ウェスティングハウスAAASライティング賞,全米雑誌賞(エッセイ・批評部門)を受賞している。

 翻訳は慶応義塾大学大学院/日本学術振興会特別研究員の杉尾一さん,監修は芝浦工業大学助教の木村元氏。

H. C. フォン・ベイヤー(ウィリアム・アンド・メアリー大学)/日経サイエンス  2013年7月号
http://www.nikkei-science.com/201307_054.html

Quantum Weirdness? It’s All in Your Mind(SCIENTIFIC AMERICAN June 2013)
http://www.scientificamerican.com/article.cfm?id=wave-function

関連情報
量子ロシアンルーレット
榛葉豊/静岡理工科大学総合情報学部 2012年3月21日
http://www.sist.ac.jp/~shinba/quantumsuicide.pdf

関連ニュース
【物理】量子力学:不確定性原理に欠陥 名古屋大教授ら実証
http://anago.2ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1326681309/-100



【物理】量子力学の新解釈Qビズム-波動関数は世界に実在するのではなく個人の主観的な心の状態を反映しているだけの続きを読む
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