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光速

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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: 2018/05/03(木) 03:31:03.64 ID:CAP_USER
 高エネルギー加速器研究機構(茨城県つくば市)は26日、新型の加速器「スーパーKEKB」で、ほぼ光の速さに加速した電子と陽電子が衝突に成功した、と発表した。
2008年のノーベル物理学賞につながった「小林・益川理論」では十分説明できない、
宇宙誕生後に消えた反物質の謎の解明につながるという。

 スーパーKEKBは、電子と陽電子を衝突させ、宇宙誕生直後の状態を再現するために作られた加速器。
高エネ研の地下11メートル、1周3キロの円形トンネル内に設置され、3月下旬に本格稼働を始めた。

 高エネ研によると、26日午前0時38分、電子と陽電子の衝突を初観測し、実験が順調に進んでいることを確認した。

続きはソースで

画像:新型加速器スーパーKEKB
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180426000596_comm.jpg
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180426000577_commL.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASL4F4R60L4FULBJ00F.html
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引用元: 【物理学】光の速さに加速した電子と陽電子が衝突に成功 ノーベル賞獲得も残る謎、解明なるか 新型の加速器「スーパーKEKB」[04/26]

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1: 2017/12/29(金) 22:13:05.38 ID:CAP_USER9
 理化学研究所は29日までに、仁科加速器センター(埼玉県和光市)の加速器を使い、73種類の新たな放射性同位元素(RI)を生成、発見したと発表した。8月に重力波が検出された中性子星同士の合体で金やプラチナなど鉄より重い元素が生成される際、こうしたRIの段階を経由すると考えられており、物質合成の謎の解明に貢献すると期待される。
 物質を構成する元素は、原子核の陽子の数が同じでも、中性子数が異なる同位元素が存在する。同位元素には自然界に安定して存在できるものと、放射線を出して崩壊するRIがあり、特に短時間で崩壊するRIの性質を調べるには、加速器などで生成するしかない。

続きはソースで

(2017/12/29-14:58)

https://www.jiji.com/jc/article?k=2017122900521&g=soc
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引用元: 【科学】新同位元素、73種発見=物質合成の謎解明へ-理研

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1: 2017/11/05(日) 21:18:47.83 ID:CAP_USER BE:822935798-PLT(12345)
sssp://img.5ch.net/ico/kasa-ri.gif
北上山地の次世代加速器、規模縮小で建設費4割減
次世代加速器ILC
2017.11.5 07:51

 宇宙の成り立ちを解明するため、岩手・宮城両県にまたがる北上山地に建設が構想されている次世代加速器「国際リニアコライダー(ILC)」の全長が、当初計画の30キロから20キロに縮小されることになった。
建設費を約4割削減し早期に実現させるためで、素粒子物理学の国際機関がカナダで日本時間8日に開く会議で新計画を決定する。

 ILCは平成25年、日本の研究者チームが北上山地に建設する構想を発表。日米欧の費用負担で33年の着工を目指してきたが、約8300億円に及ぶ巨額の建設費が課題になっていた。

 チームは負担比率をめぐり米欧との交渉が難航すると判断し、計画を着実に進めるため費用を削減する縮小案を作成。各国の研究者の合意を得て、国際機関の新計画として発表される。

続きはソースで

http://www.sankei.com/smp/life/news/171105/lif1711050009-s1.html
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引用元: 【素粒子】日本に建設構想がありLHC以上と期待される線形加速器「ILC」規模縮小で建設費4割減

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1: 2017/09/29(金) 00:26:20.54 ID:CAP_USER
4例目の重力波、欧米でほぼ同時に検出 欧州では初
2017年9月28日 11:26 発信地:マイアミ/米国

【9月28日 AFP】観測史上4例目の重力波(質量を持った物体が運動した際に光速で伝わる時空のゆがみ)が検出された。イタリアを拠点とする欧州の観測所の協力を得て確認された今回の重力波は、2つのブラックホールの衝突によって生じたものだという。国際研究チームが27日、発表した。
 
物理学者アルバート・アインシュタイン(Albert Einstein)が約100年前に一般相対性理論の一部として存在を予言していた重力波は、2015年にようやく米国の2台の検出器が初の確定的証拠となる信号を捉えた。
 
グリニッジ標準時(GMT)8月14日午前10時30分(日本時間同日午後7時30分)に検出された最新の重力波は、地球から約18億光年の距離にある、それぞれ太陽の約31倍と25倍の質量を持つ2つの巨大ブラックホールの合体で生じたものだ。
 
イタリア・ピサ(Pisa)近郊の都市カーシナ(Cascina)にある欧州重力観測所(EGO)に設置された重力波検出器「Virgo」の国際研究チームが発表した声明によると「新たに形成された回転ブラックホールは、太陽の約53倍の質量を持つ」という。
 
声明では「この新事象は天体物理学的に意義があると同時に、その検出には付加価値が伴っている。すなわち、これはVirgo検出器で記録された初の有意な重力波信号だ」ともされた。
 
地下にあるL字型をした観測装置のVirgo検出器は、レーザー光と空間の物理学を用いて重力波を探知する。性能を向上するための作業を最近終えたばかりのVirgoだが、米国にある同種のレーザー干渉計重力波検出器(LIGO)2台よりまだ感度は劣る。それでも今回、同じ重力波信号を確認することに成功した。
 
Virgoの広報担当で、オランダの国立素粒子物理学研究所(Nikhef)とアムステルダム自由大学(VU)に所属するヨー・ファン・デン・ブラント(Jo van den Brand)氏は「改良されたVirgo検出器で正式にデータを取得し始めてからほんの2週間後に初の重力波信号を確認できるとは素晴らしいことだ」とコメントしている。
 
今回の重力波は、3台の検出器すべてでほぼ同時に検出された。

続きはソースで

▽引用元:AFPBBNews 2017年9月28日 11:26
http://www.afpbb.com/articles/-/3144682
http://www.afpbb.com/articles/-/3144682?page=2
http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/2/e/700x460/img_2e8ae1aef85dceda380465b10d0bf71e164457.jpg

▽関連
Virgo Website
Straight to the source: the LIGO-Virgo global network of interferometers opens a new era for gravitational wave science
http://www.virgo-gw.eu/docs/GW170814/GW170814_press_release_en.pdf

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引用元: 【宇宙物理】4例目の重力波、欧米でほぼ同時に検出 欧州では初©2ch.net

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1: 2017/05/11(木) 10:50:40.89 ID:CAP_USER
2017.5.11 10:02
スイス・ジュネーブ近郊の欧州合同原子核研究所に設置された新型入射器Linac4=4月(CERN提供・共同)
http://www.sankei.com/world/news/170511/wor1705110016-n1.html

 欧州合同原子核研究所(CERN、スイス)は11日までに、万物に重さを与える「ヒッグス粒子」を発見した世界最大の加速器LHCの性能を強化すると発表した。
未知の粒子発見が期待されているLHCのパワーアップにより、宇宙の謎解明にさらに一歩近づきそうだ。

 強化されるのはLHCに陽子を供給する入射器。報道陣に公開された新型の入射器Linac4は全長90メートルで、陽子をより高いエネルギーを持った状態で送り込むことができるようになる。

続きはソースで

(共同)
ダウンロード (1)


引用元: 【物理】欧州、「未知の粒子」発見に最大加速器強化へ、宇宙の謎に迫る[05/11] [無断転載禁止]©2ch.net

欧州、「未知の粒子」発見に最大加速器強化へ、宇宙の謎に迫るの続きを読む

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