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斥力

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1: 2018/12/07(金) 16:54:54.13 ID:CAP_USER
これまでの宇宙理論では、宇宙に存在する5%のものしか説明することができず、残りの95%は目に見えず正体不明の「ダークマター(暗黒物質)」「ダークエネルギー(暗黒エネルギー)」であるとされています。新たな研究で、この2つは「Dark fluid(暗黒流体)」というものの一部であり、「暗黒流体が『負の質量』を持ち、かつ負の質量が連続的に作り出されている」と考えることで多くの「謎」が説明できるとする論文が発表されました。

[1712.07962] A Unifying Theory of Dark Energy and Dark Matter: Negative Masses and Matter Creation within a Modified ΛCDM Framework
https://arxiv.org/abs/1712.07962

Bizarre 'dark fluid' with negative mass could dominate the universe – what my research suggests
https://theconversation.com/bizarre-dark-fluid-with-negative-mass-could-dominate-the-universe-what-my-research-suggests-107922

ダークマター、ダークエネルギーが何なのかは結論づけられていませんが、重力との関係からその推論が行われています。ダークマターは人間が知覚できるものに影響を及ぼす重力のようなものを持ち、ダークエネルギーは宇宙を加速度的に拡張させる斥力を持ちます。これまでの研究では、両者は異なる現象として扱われることがほとんどでしたが、オックスフォード大学の天体物理学者であるジェイミー・ファーンズ氏は新たな研究で、この2つの現象が負の質量を持つ「暗黒流体」というコンセプトの一部である可能性を示しています。

負の質量は、「負の重力を持つ物体」に関する仮説です。負の重力を持つ物体は、私たちが日常生活で経験する「正の重力」を持つ物体とは逆の動きを示します。例えば、私たちが負の重力を持つ物体を押すと、物体は私たちに近づいてくるという、直観に反した現象が起こるのです。

負の質量という考え自体は新しい宇宙論ではありません。通常の物体と同様に、負の質量を持った粒子は宇宙の拡大と共に広がっていくと考えられています。基本的に粒子が広がるにつれ、粒子が持つ斥力は小さくなるはずなのですが、これまでの数多くの研究では宇宙が広がっても斥力が弱まらないということが示されていました。新しく発表された暗黒流体の研究結果は、この一見矛盾する現象について説明するものとなります。

続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181206-dark-fluid-universe/
ダウンロード


引用元: 【宇宙】ダークマターやダークエネルギーは「負の質量」を持つ「Dark fluid(暗黒流体)」の一部だとする論文が発表される[12/06]

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1: 2015/08/22(土) 10:22:50.38 ID:???.net
2015年8月22日
理化学研究所
科学技術振興機構

炭素のサッカーボールが集まるとなぜ高温超伝導体になるか
-最先端計算シミュレーションにより長年の謎を解明-

要旨

理化学研究所(理研)創発物性科学研究センター計算物質科学研究チームの酒井志朗研究員、有田亮太郎チームリーダーと、東京大学大学院工学系研究科野村悠祐大学院生(研究当時)、イタリア国際高等研究所マッシモ・カポネ教授の国際共同研究グループは、分子性固体として最高の超伝導転移温度を持つフラーレン固体の超伝導発現メカニズムを解明しました。

炭素は宝石(ダイヤモンド)になったり、鉛筆の芯(黒鉛)になったりと、さまざまな形態をとるユニークな元素ですが、60個集まるとサッカーボール状のフラーレン分子になることが知られています。
この分子がさらに集まって結晶を作り、隙間にアルカリ原子が挿入されると絶対温度にして約40ケルビン(K)の転移温度を持つ高温超伝導体[1]となりますが、その超伝導発現のメカニズムについては、以下のような未解明の問題があり、なぜフラーレン固体が高温超伝導体になるか、は長く謎に包まれていました。

一般に、超伝導体中の電子はクーパー対[2]と呼ばれるペアをつくって運動します。
これまでの実験的研究からフラーレン固体中でもクーパー対が形成されていることが明らかにされていました。
その一方で、フラーレン分子の中で電子の間には強いクーロン斥力[3]が働くことが知られています。
実際、フラーレン同士の距離を少し広げると、そのクーロン斥力が原因で、超伝導状態からモット絶縁体[4]という絶縁状態に転移してしまいます。
単純に考えると、同じ符号の電荷を持つ電子は、クーロン斥力によりクーパー対の形成が強く阻害されるため、高温超伝導の実現は難しくなると考えられます。
このように、なぜ強いクーロン斥力が働くフラーレン固体中にクーパー対が形成されるのかは長らく未解決のままでした。

国際共同研究グループは、フラーレン固体の結晶構造以外の実験情報を使わずに(非経験的)に超伝導状態を解析する方法論を開発し、スーパーコンピュータを使った大規模数値計算を行いました。

100,000Kのエネルギースケールの電子状態計算からはじめ、どの状態が超伝導に関わるのかに焦点をあわせて、最終的に何度で超伝導転移が起こるかを誤差10K未満という驚くべき精度で再現することに成功しました。
また、超伝導状態の詳細な解析の結果、フラーレン固体では原子の振動(格子振動)とクーロン斥力が特異的に助け合って高温超伝導を実現していることが明らかになりました。
このメカニズムは、格子振動とクーロン斥力が競合しあう従来型の超伝導機構とは本質的に違うものです。

超伝導発現に電子相関が絡む非従来型と呼ばれる超伝導体について、本研究レベルの精度で実験相図を再現した例はなく、方法論開発の面からも新超伝導体の物質設計の可能性を開く成果と言えます。

本研究は、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業総括実施型研究(ERATO)「磯部縮退π集積プロジェクト」(研究総括:磯部寛之)の一環として行われたもので、米国の科学雑誌『Science Advances』(8月21日付け:日本時間8月22日)に掲載されます。

(引用ここまで 全文は引用元参照)

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▽引用元
理化学研究所 2015年8月22日プレスリリース
http://www.riken.jp/pr/press/2015/20150822_1/

引用元: 【物理】炭素のサッカーボールが集まるとなぜ高温超伝導体になるか 最先端計算シミュレーションにより長年の謎を解明/#理化学研究所_

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1: 2014/11/01(土) 23:12:08.62 ID:???0.net
グリフィス大学とカリフォルニア大学の研究チームは、並行宇宙(パラレルワールド)に関する新しい理論を提唱している。それによると、並行宇宙はそれぞれ独立に進化するのではなく、他の宇宙と相互作用しているという。

量子力学における並行宇宙のアイデアは、1957年にエヴェレットが提唱した「多世界解釈」から始まった。
エヴェレットの多世界解釈では、粒子が異なる量子状態を同時に取れるのは、それらの量子状態がそれぞれ異なる世界に属しているためであると説明される。量子力学的な観測が行なわれるたびに世界は多数に分岐していくが、観測者が観測できる世界はその中の1つの分岐だけであり、同時に存在している他の世界を観測することはできない。ある世界が他の世界に影響を及ぼすことはない。

これに対して、今回提唱された「多世界相互作用理論」では、近傍にある並行宇宙同士は微弱な斥力によって相互作用する。この作用によって並行宇宙同士はより異なったものになろうとする。

研究チームの主張によると、私たちの宇宙とほぼ同じ並行宇宙も存在しているが、ほとんどの並行宇宙はまったく異なった世界であるという。グリフィス大学のマイケル・ホール博士は、多世界相互作用理論で他の宇宙の存在を検証できる可能性があると話す。

マイケル・ホール博士
「世界が1つしかない場合には私たちの理論はニュートン力学に還元されます。一方、膨大な数の世界が存在する場合、理論は量子力学を再現したものになります。これが、私たちのアプローチの長所です」

もう一人の研究者ハワード・ワイズマン教授は、他の並行宇宙とコミュニケーションするといったSF的な話もまったく有り得ないことではないと話す。

http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2014/10/31/1414772909890_wps_3_Light_on_Horizon_of_Two_P.jpg
http://i.dailymail.co.uk/i/pix/2014/10/31/1414773048781_wps_8_Original_caption_Parallel.jpg
http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2816039/Parallel-universes-exist-Multiple-versions-living-alternate-worlds-interact-theory-claims.html

引用元: 【宇宙】並行宇宙は存在し、それらは相互作用している…米豪の学者がパラレルワールドの新理論提唱

【マジか】並行宇宙は存在し、それらは相互作用している…米豪の学者がパラレルワールドの新理論提唱の続きを読む
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