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素粒子物理学で、今の取り組みは、何ですか?

A 回答 (1件)

予算獲得です。

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この回答へのお礼

ありがとう

国からぶんどる。

お礼日時:2017/09/20 18:00

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このQ&Aと関連する良く見られている質問

Q鉛がウランの最終崩壊産物というのは本当ですか?

鉛がウランの最終崩壊産物というのは本当ですか?

Aベストアンサー

理科年表に

238Pu, 87.7y, α, SF
239Pu, 2.411・10^4y, α, SF
240pu, 6.564・10^3y, α, SF
241Pu, 14.35y, β-, α
242Pu, 3.75・10^5y, α, SF

とあるのですが、

これが 241Pu は ベータ壊変ののち、アルファ壊変する、という意味ならば

241Pu → 241Am → 237Np

となってネプツニウム系列の最後は 205Tl になるのでしょうか。

Q遠心力はなぜ見せかけの力と呼ばれているのですか?

等速円運動をしている物体は、中心方向にrω^2の加速度を持ち、これに質量mをかけた力Fを向心力といいますが、一方でなぜ遠心力は慣性系で見せかけの力といわれているのでしょうか?個人的には、遠心力は見せかけの力などではなく、向心力との力のつり合いや、向心力の反作用のような気がするのですが。また、遠心力が見せかけの力なのであれば、向心力も見せかけの力であると考えますが、向心力はそういう定義ではありませんよね。遠心力は実際に、水の入ったバケツを振り回した際、水がこぼれなくなる力であり、スクーターなどの遠心クラッチや遠心プーリなどは、この原理を応用して、クチッチや、プーリの開閉をしてギア比の調整をしています。

お教えください。以上です。

Aベストアンサー

例え話、置き換えての説明が理解できないと理解できませんが。
実験、縦横10Cm、20cmの板20cm側に低い壁を作り、板の中央にさいころを置きます。
その状態で板全体を等速で引っ張ります(慣性で等速直線運動の再現?)。
その状態で、板を急に手前(引っ張る方向とは直角方向)に引っ張ります(向心力という加速度?)。
サイコロはどうなるか?、自身の慣性で板上でその場にとどまろうとするが板は手前に移動する結果、向こう側の壁にぶち当たる。
でも、板だけを見るのではなく、周囲の環境も含めて観察すれば、板は引っ張られる方向に動きつつ手前に移動します、つまり斜めに移動、この瞬間が連続すると軌跡が円運動になります。
その結果さいころは向こう側の壁に押し付けられ続けます。
最初のさいころの動き、板の上だけ見ているとサイコロが向こう側に動いたと見えます、でもサイコロには何も力は加わっていません、力が加わり動いたのは板です。
全体を見ると?、透明の板でしたが方眼紙のようなメモリがあると、サイコロは当初から引っ張られている方向には移動していますが、こちら側にに向こう側にも、壁に当たるまでは移動していません。
でも確かに壁に当たり、何等かの力?は当然感じます、これが遠心力。
反対方向に進む電車が同時に停車していて片方が動き出したとき、一瞬はどちらが動いたのかは判断できないのと同じ。
つまり物体自身の慣性により動こうとしないのに相手が動く、相対的に物体自身が動いたよう感じる。
等速直線運動はどちらも同じ条件のため、停止状態と等価、ゆえに、相対的に感じる遠心力は向心力と正反対になる。

例え話、置き換えての説明が理解できないと理解できませんが。
実験、縦横10Cm、20cmの板20cm側に低い壁を作り、板の中央にさいころを置きます。
その状態で板全体を等速で引っ張ります(慣性で等速直線運動の再現?)。
その状態で、板を急に手前(引っ張る方向とは直角方向)に引っ張ります(向心力という加速度?)。
サイコロはどうなるか?、自身の慣性で板上でその場にとどまろうとするが板は手前に移動する結果、向こう側の壁にぶち当たる。
でも、板だけを見るのではなく、周囲の環境も含めて観...続きを読む

Q光はなぜ窓ガラスを通過できるのですか

光はなぜ窓ガラスを通過できるのですか

Aベストアンサー

光の波長に対して、ガラスを構成している原子団が空きまだらけだから。

走る時、50cm四方の間隔でポールが立ってたら走れない。

100m四方の間隔だったらスイスイ走れる。

これと同じ。

Q相対性理論とはなんですか? 最近なぜか分かりませんが、相対性理論が流行っていて、話についていけません

相対性理論とはなんですか?
最近なぜか分かりませんが、相対性理論が流行っていて、話についていけません。
僕でも理解できるようにどなたか回答お願い致します。
僕にとって分かりやすかったと思った説明をしてくださった方をVIPに選びますね(^∇^)

Aベストアンサー

私も中学生の頃に読んだ本の知識しかないんだけどね。
ちなみに計算自体は中学生数学でどうにかなる。
だけど、相対性理論で出てくる現象を理解するには、少なくとも高校生レベルの知識が必要になる。
多分君の周りで相対性理論の話題を出している人たちも、現象の半分も理解できていないと思うよ。

さて、じゃあ超簡単にどんなものかと言うと、要するに物理の理論。
細かい事を言い出すとメチャクチャ難解な理論。
で、「特殊相対性理論」と「一般相対性理論」の二つに分かれる。
ちなみに難易度は一般相対性理論の方が高い。

んじゃどんな現象のことかっていうと
特殊相対性理論では
1、光より速く動けるものはない
2、光に近い速度で動いているものの長さは縮んで見える
3、光に近い速度で動いているものの時間は遅く流れる
ってこと。
一般相対性理論は特殊相対性理論に重力を加味したもので
1、重力の強い場所ほど時間が遅く流れる
2、重力の強い場所ほど空間が歪む
3、止まっているものでもエネルギーがあって、重いほどエネルギーが大きい
てなとこ。

これらを様々な数式を使って証明して「ほらね、俺の言った通りでしょ?」っていう話。

でもってこれらの理論によって、宇宙の始まりって言われているビッグバンや、ダイソンの掃除機よりも何でも吸い込んでしまうブラックホールも、さっき挙げた6つのことで説明することができる。
どうやってそれを説明するかって話は、難しい話になるから割愛するし、何より私も説明しきれるほど知らない。

かなり簡単にエッセンスだけを抽出してみた。
とりあえず数式を解くだけなら中学生の数学で解けるけど、理解しようとしたら高校生くらいまで待てって話。

私も中学生の頃に読んだ本の知識しかないんだけどね。
ちなみに計算自体は中学生数学でどうにかなる。
だけど、相対性理論で出てくる現象を理解するには、少なくとも高校生レベルの知識が必要になる。
多分君の周りで相対性理論の話題を出している人たちも、現象の半分も理解できていないと思うよ。

さて、じゃあ超簡単にどんなものかと言うと、要するに物理の理論。
細かい事を言い出すとメチャクチャ難解な理論。
で、「特殊相対性理論」と「一般相対性理論」の二つに分かれる。
ちなみに難易度は一般相対性理...続きを読む

Q中学理科で光の正体は電磁波で、色の違いは波長の違いと勉強しましたが腑に落ちない点があります。

中学理科で光の正体は電磁波で、色の違いは波長の違いと勉強しましたが、腑に落ちない点があります。

例えば、部屋の本棚が茶色である時に、

茶色である本棚から茶色の波長の電磁波が出ているということでしょうか?

本棚からある一定の波長の電磁波出ているというのは、直感的に腑に落ちません。

もちろん、光源は部屋の蛍光灯ですが、蛍光灯の種類に関係なく本棚は茶色なのでやはり本棚から電磁波が出ているのでしょうか?

Aベストアンサー

>色の違いは波長の違いと勉強しましたが

大筋はそうなのですが、色=波長 ではないのです。

人間の目、網膜上には 赤付近の波長に主に反応する視細胞、緑付近の波長に主に反応する視細胞、
青付近の波長に主に反応する視細胞の3種類の視細胞があります。

人間の脳は、この3種類の視細胞の出力の「割合」を見て、色を判断しているのです。

例えば、長い波長である「赤」の光と、短い波長である「青」の光を「混合」したもの
が目に入ると、赤と青の視細胞が反応し、脳は紫色を感じ取ります。

新たに紫色の波長の光が生じるのではなく、赤と青の2つの波長の光の混合が
紫に見えるという点に注意してください。

つまりまとめると、様々な波長を混合した光が3種類の視細胞にはいり、
その結果である3種類の視細胞の出力の割合が色なのです。

なので、

>茶色である本棚から茶色の波長の電磁波が出ているということでしょうか?

は誤り。

太陽光や、蛍光灯の光は単一の波長の光ではなく、たくさんの波長の光の混合です。
ものに光が反射すると、光の波長により反射率がことなるため、
反射光の光の波長の混合の仕方は元の光とは変わります。

その結果、視細胞の出力の割合が変わり、様々な色に見えるのです。

>色の違いは波長の違いと勉強しましたが

大筋はそうなのですが、色=波長 ではないのです。

人間の目、網膜上には 赤付近の波長に主に反応する視細胞、緑付近の波長に主に反応する視細胞、
青付近の波長に主に反応する視細胞の3種類の視細胞があります。

人間の脳は、この3種類の視細胞の出力の「割合」を見て、色を判断しているのです。

例えば、長い波長である「赤」の光と、短い波長である「青」の光を「混合」したもの
が目に入ると、赤と青の視細胞が反応し、脳は紫色を感じ取ります。

新たに紫色の波長...続きを読む

Q一般相対論 アインシュタイン方程式を解く

趣味で物理を勉強中です。
これまで幾度か質させていただきます。

専門的に勉強した方からすれば、くだらない質問カモですが。

アインシュタイン方程式を解くことは、

計量、(計量テンソル?) を求めることと同義なんでしょうか?

シュヴァルツシルト計量、ロバートソンウォーカー計量 云々。

なんか今ひとつピンとこないのですが。

Aベストアンサー

>あまりにも理想化されて、単なる数学のお遊びに見えてしまうのです。
という貴方の感覚は、物理学はもちろん、化学・生物学・経済学などに現れる数学モデルを扱う上で、とても貴重なものだと思う。というのも、研究者の中には、理論の美しさに惚れ惚れするあまり、それがどれほど現実を反映したものなのかという肝腎な問題に無頓着な人がしばしばいるのである。超弦理論など、いつもそこを突かれ批判されてきたものだ。経済学などはどうやらもっとひどい状況で、全然経済活動の現状を表現できていないまま、政党や企業の御用学者ばかりが幅を利かしているというように、話には聞くのだが…。
閑話休題。もっとも一般相対論は、先に説明した天文学上の理由で、ほぼ正しいと見なされている理論である。それを一旦は(より正確な理論が現れることも考え、程々に)信じて、教科書を読み進めて頂ければと思う。今はピンとこなくとも、学び続ける内に、心の底から納得することはできずとも、少なくとも妥協ならできるようになるのではないだろうか。

Qシュレーディンガーの猫はもっと簡単な思考実験にバージョンアップできないのでしょうか?

思考実験は、複雑な事象を理解す安くする目的があると思うのですが、シュレーディンガーの猫の思考実験はあまり分かりやすくないと思います。

箱に入れるのはラジウムなどの放射性物質(=分かりにくい)の代わりに、氷が溶けたらCOを排出する装置など、ニュートン力学の世界(=分かりやすい)の実験装置で思考実験をするのではだめなのでしょうか?

物理学や思考実験の設計にお詳しい方よりアドバイスいただければ助かります。


==以下引用==
まず、蓋のある箱を用意して、この中に猫を一匹入れる。箱の中には猫の他に、放射性物質のラジウムを一定量と、ガイガーカウンターを1台、青酸ガスの発生装置を1台入れておく。もし、箱の中にあるラジウムがアルファ粒子を出すと、これをガイガーカウンターが感知して、その先についた青酸ガスの発生装置が作動し、青酸ガスを吸った猫は死ぬ。しかし、ラジウムからアルファ粒子が出なければ、青酸ガスの発生装置は作動せず、猫は生き残る。一定時間経過後、果たして猫は生きているか死んでいるか。
この系において、猫の生死はアルファ粒子が出たかどうかのみにより決定すると仮定する。そして、アルファ粒子は原子核のアルファ崩壊にともなって放出される。このとき、例えば箱に入れたラジウムが1時間以内にアルファ崩壊してアルファ粒子が放出される確率は50 %だとする。この箱の蓋を閉めてから1時間後に蓋を開けて観測したとき、猫が生きている確率は50 %、死んでいる確率も50 %である。

思考実験は、複雑な事象を理解す安くする目的があると思うのですが、シュレーディンガーの猫の思考実験はあまり分かりやすくないと思います。

箱に入れるのはラジウムなどの放射性物質(=分かりにくい)の代わりに、氷が溶けたらCOを排出する装置など、ニュートン力学の世界(=分かりやすい)の実験装置で思考実験をするのではだめなのでしょうか?

物理学や思考実験の設計にお詳しい方よりアドバイスいただければ助かります。


==以下引用==
まず、蓋のある箱を用意して、この中に猫を一匹入れ...続きを読む

Aベストアンサー

観測問題って呼ばれるやつなのですが、猫ばかりが注目されてしまうのですよねw
さらっとガイガーカウンターがって書いてますが、実際にはガイガーカウンターの一部であるセンサーがってことで、さらにどんどん突き止めていけば素粒子同士の相互作用がってことになるのですが(おそらく、そこまでのどこかに”線”がなければならないのでしょうが)、素粒子がそこにあるだけでは観測にはならないってことになってます。では逆に考えて、ガイガーカウンターの一部ではなくガイガーカウンターが観測している、ガイガーカウンターではなく(猫の入った)箱全体が観測している、って考えると、箱自体が不確定な状態になっちゃう。さらに言えば実験室全体がブラックボックスになって我々もその中にはいってしまう。まぁそのようにも考えられるわけです。
とりあえず箱全体が観測してるって考えると、箱の中が不確定な状態になるよね、中の猫もそうだよね、ってなって現実と齟齬が生じるわけです。
でもその”線”がどこなのかが分からない。
これがシュレディンガーの猫の本質なのですが(多分)、分かりづらいですよねー。

Q原子核崩壊でα線やβ、γ線が出るのはわかるのですが、出続けるメカニズムがわかりません。

原子核崩壊でα線やβ線、γ線が出るのはわかるのですが、出続けるメカニズムがわかりません。放射性物質の半減期は何万年もあるものもあります。原子核が崩壊すればそのエネルギーが放射線となって放出されるのはわかるのですが、それは最初の一回だけ起こって、それが起こればもう起こらないのではないですか? つまり放射線も一回だけ出てもう出ない。それがずっと続いているというのは、ずっと原子核崩壊が続いているということなのでしょうか? 放射線が出続けるメカニズムがわかりません。ご教示よろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

ある放射能を持つ核種が、単位時間に崩壊する確率は、置かれている環境に左右されません。その核種、固有値であることが経験的に知られています。
確率なので、1つの粒を見ていれば、

・ いつ崩壊するかは神のみぞ知るということで、だれにもわかりません。
・ もちろん、崩壊してしまえば、その粒からは放射線はでません。

ということになります。

その同じ核種を一定量集め、たくさんの粒を統計的に観察し、半分の粒が放射線を出して崩壊するまでの時間を半減期と呼ぶわけです。
たくさんの粒があるから、放射線が出続ける。別に不思議なことはないですね。

半減期ごとに半分になり、やがてすべて崩壊すると、放射線は出なくなります。

Qブラックホールの説明で情報は失われるという話が出ますが、そもそも通常の化学反応で情報は残る?

良くブラックホールの説明でブラックホールに飲み込まれると情報は失われるという話がありますが、化学反応で失われることはないみたいな説明がされます。例えば※1みたいな説明です。
例えば、目の前にある雑誌を10分前に燃やした場合、どのようにすればその雑誌を読むことができるのでしょうか?
仮に周囲の熱運動を全て測定しても、不確定性原理により情報は確率の彼方へと追いやられる(?)のではないでしょうか?素人考えですが、例えば、雑誌を燃やす時に、炭素が周囲の酸素と結合して、電磁波を出した場合、その電磁波を受けた周囲の原子は電磁波を出すでしょうが、その方向はランダムであり正確に測定できたとしても、どの方向から電磁波を受け取ったかは分からないのではないかと思うのです。


※1
http://gigazine.net/news/20170828-black-holes-information-paradox/
しかし、もし灰の中から一つ残らず炭素原子を集めて炎からの煙と熱の正確な性質を測定できれば、理論的には元の紙を再現することは可能です。つまり、紙の情報は失われたわけではなく、あいかわらず宇宙に存在しているということです。ただ、わかりにくくなっただけです。

良くブラックホールの説明でブラックホールに飲み込まれると情報は失われるという話がありますが、化学反応で失われることはないみたいな説明がされます。例えば※1みたいな説明です。
例えば、目の前にある雑誌を10分前に燃やした場合、どのようにすればその雑誌を読むことができるのでしょうか?
仮に周囲の熱運動を全て測定しても、不確定性原理により情報は確率の彼方へと追いやられる(?)のではないでしょうか?素人考えですが、例えば、雑誌を燃やす時に、炭素が周囲の酸素と結合して、電磁波を出した場...続きを読む

Aベストアンサー

>物理量Bは物理量Aの影響を受けた場合、規則性を持って連動するという仮定でしょうか?
「影響を受ける」「規則性を持って連動する」それぞれどういう意味で使っているのか分かりませんでした。

>しかし、通常、例えば、Aが+1/2でBに影響を与えたとしても、Bが+1/2か-1/2いずれかになる確率は50%であり情報を保持できない気がします。
ψ(0)がAの固有値aの固有状態であったのであれば、
Bψ(t)=(UAU^(-1))Uψ(0)=UAψ(0)=aUψ(0)=aψ(t)
なので、ψ(t)はBの固有値aの固有状態になります。
こうなるようにBを選んだのですが、これを踏まえたうえで「Bが+1/2か-1/2いずれかになる確率は50%」と仰っているのでしょうか。



>量子もつれ状態にあれば可能という気がしますが例えば雑誌が燃える瞬間(雑誌は流石に大きすぎますし、光学異性体のある分子が崩壊して元がLかDを調べるような物でも良いです)に周りが都合良く量子もつれの状態になるという事でしょうか?
外界と量子もつれした状態になります。

「都合よく」という言い方からして誤解されていそうなので、定義を確認された方がいいと思いますが、
特定の条件を満たす状態が「量子もつれしてない状態」で、それ以外が「量子もつれした状態」ですよ。
人が情報を取り出せるものに限るとごく一部でしょうが、大部分は量子もつれしてるんですよ。
外界と量子もつれしてる状態は大変扱いにくいので扱う事が少ないだけです。



ただ、情報が残るかどうか考えるうえで、量子もつれ云々というのは本質的な話ではありません。
まずは、1電子系のようなシンプルな系で、情報が残る事について考えてみてはいかがでしょうか。

ハミルトニアンによって時間発展している場合、異なる初期条件から出発すればいつも異なる状態に到達します
したがって、時刻t=τの状態が決まれば、その状態を実現する初期状態(時刻t=0の状態)も一意に決まってしまいます。
初期状態が決まるのですから時刻t=τの状態にも「時刻t=0に持っていた情報」も含まれていなければいけません。
そういう意味で「情報が残っている」わけです。

実際に情報を得るには測定する必要があって、
状態そのものを測定する事はできませんから、(#7,10のように)どんな物理量を通じて測定する必要があるかを考える必要がありますが、
「情報を知る方法」の事は考えずに、「情報が残っている」事だけに注目するならこういう理解で問題ないはずです。

>物理量Bは物理量Aの影響を受けた場合、規則性を持って連動するという仮定でしょうか?
「影響を受ける」「規則性を持って連動する」それぞれどういう意味で使っているのか分かりませんでした。

>しかし、通常、例えば、Aが+1/2でBに影響を与えたとしても、Bが+1/2か-1/2いずれかになる確率は50%であり情報を保持できない気がします。
ψ(0)がAの固有値aの固有状態であったのであれば、
Bψ(t)=(UAU^(-1))Uψ(0)=UAψ(0)=aUψ(0)=aψ(t)
なので、ψ(t)はBの固有値aの固有状態になります。
こうなるようにBを選んだので...続きを読む

Q素粒子理論物理学の博士号を取得した方に質問です。現在私は素粒子理論の博士課程に進学しようか考えている

素粒子理論物理学の博士号を取得した方に質問です。現在私は素粒子理論の博士課程に進学しようか考えているのですが、素粒子理論で博士号を取得した方は、一般的に、どの様なところに就職されますか?大学教員や、学術的な研究機関の研究者以外でお願いします。

また、私が進む大学はおそらく旧帝大学以外の大学で、私は2浪しており、現在素粒子理論を専攻していないので、3年では卒業できないかもしれないと思っています。
仮に4年、5年で卒業した場合、卒業する年に30歳、31歳になっているのですが、回答者様が想像している就職先への就職は厳しくなってくると思いますか?

よろしくお願いします。

Aベストアンサー

就職を考えるなら、博士課程になど行かないこと。学術的研究機関以外で、素粒子物理学の博士号など、なんの役にもたたない。年齢が30過ぎて、一般就職なんて、使いにくくてしかたないので、絶対に無理・・・って考えたほうがいいです。

しかもいま素粒子理論を選考していないのに、博士課程に行く気持ちもわからん。貴族で、一生働かなくていいなら、私もそうしたいぐらいだ・・・・

ってな感じです。一般に博士号は、専門に進むためのチケットであるとともに、一般就職では、使いにくい人材のNO1。とくに30過ぎて、初就職は絶望的と考えた方がいいかと。先生、公務員ありますが、なら、いまからなったほうが給料もいいですよ。


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