2012年01月26日

名大ニュース〜ガッチガチの理系やぞ〜

こんばんは、二回目の登場、名大CARPのダイです。


前回は明るいものを担当させていただきました。今回の話題は名大に関わるまじめな(って言ったらみんなかまえるか)というか興味深いものを伝えたいと思います。


いつもはこういったものは知的なスバルくんが担当するんですけど、今回のは理系チックな内容なので、我が名大CARP一のスベリ役いや電気系の私が担当したいと思います。


さて、今回の名大ニュースは...


なんと














なんと













名古屋大学・ウィーン工科大学の教授達が、量子力学の測定限界を破った!!!んです。

もうちょっと具体的に言うと「ハイゼンベルグの不確定性原理」というもの(理系学生なら一度は聞いたことがあるはず)を覆したんです!



おー!すごい!



ふーん...



んっ?



まぁいろいろな反応があると思いますが、この「ハイゼンベルグの不確定性原理」とは何かというと、


電子など小さな粒子の位置と運動量を同時に正確に測定することは不可能だ」ということなんです。

はいはいそんなこと知ってますよ、という方、その方は、













なんと













なんと













私より賢い!













(正確には賢かった(過去)です、私は今回で学んだので)













え〜という思いは置いといて、逆に聞いてもわからない方、その方は、













なんと













なんと













今から私と一緒に学びましょう!(楽しみですね)



<ハイゼンベルグの不確定性原理とは>
まず...


物理や量子力学に出てくる「ハイゼンベルグの不確定性原理」は次の式であらわせます。


εq × ηp = h / 4π (h:プランク定数)



εqとは測定物体の位置の誤差、ηpとは位置を測定したことによって運動量(日常生活においては、動いている物体の止めにくさとして体感される)に生じる乱れのことです。




はっ? 運動量の乱れってなんじゃいというと、


まず、物が見えるのは、物に当たった光が反射して私たちの目に届くからですよね。


また光とは、波動性(波の性質)粒子性(光は粒子だ)の二つの性質を持っています。


なので、光があたっているというのは、粒子性という観点でいえば光の粒子が測定物体にぶつかっているということなんです。


光の粒子がぶつかると、測定物体が小さな粒子だと元々の速度から変わってしまいます。


運動量=質量×速度なので、その変化が「運動量の乱れ」になります。





この式を見ると...


たとえば位置の誤差εqがほぼ0で測れたとすると、この不等式が成り立つためには

ηp = h / (4π × εq)
= h(一定の値) / ほぼ0
めっちゃでかい値

となり、運動量はめちゃくちゃな値が出て来る⇒位置と運動量をともに正確に測ることはできない!!!となるんです。


また二つを正確に測ろうとするとその限界が h / 4π となるんです。


これが「ハイゼンベルグの不確定性原理」でした。フーあせあせ(飛び散る汗)






次にお待ちかね、今回のメインである「ハイゼンベルグの不確定性原理」を覆したものについて見ていきましょう!!!


これは、名古屋大学の教授「小澤正直」教授・ウィーン工科大学「長谷川祐司」准教授のグループによって実証されました。


こちらの式は次のようになっています。


εq × ηp + σq × ηp + σp × εq ≧ h / 4π



この式は小澤の不等式といわれています。


項が二つ増えていますね。なんじゃこりゃーと思うかもしれません(自分も書きながらなんじゃこりゃって思)いや、えへんえへん、


新しく登場したσq,σpというのは,それぞれ物体の位置と運動量が,測定前にもともと持っていた量子ゆらぎです。

注:量子ゆらぎ・・・ある量の平均値からの変動(辞書より)
らしいです。


量子ゆらぎとは測定によって出る誤差ではなく、物体に備わっているものみたいです。


ハイゼンベルグと小澤教授の違うところは、ハイゼンベルグはこの量子ゆらぎと測定の誤差を混同したみたいなんですが、小澤教授はこれをちゃんと区別して理論を構築したんです!!!すごいっすねぇ手(チョキ)














あっ
















やべっ
















書いていて重大なことに今気付きました。















小澤の不等式は小澤教授が2003年に提唱してたみたいです、あらら。全体ちゃんと把握してなかったあせあせ(飛び散る汗)


今回は小澤教授と長谷川准教授が実験法を検討してその実験がうまくいったとのことです。
「中性子のスピン」を利用した実験で、小澤の不等式が正しいと実証されたみたいです。












それでもすごい!!!


提唱してほぼ10年立って自ら実証するとは・・・すごい執念だ


小澤教授の熱いものを感じるゼ!


最後はかけ足だったけど、なんかすごいことは分かりましたねひらめき


超知的な内容なのに、意的目な自分が書いたのでちょっと皆さんに迷惑をかけたかもしれません。


でも少しでも名古屋大学のすごさをわかっていただけたら幸いです。















P.S あとこの記事を書くのにトラブルがあって何回も文章が消えて、予想の2倍の時間がかかったことは忘れてください...




posted by 名大CARP at 11:41 | Comment(14) | 名大ニュース | このブログの読者になる | 更新情報をチェックする
この記事へのコメント
>hotさんコメントありがとうございます。

そうそう、一番言いたかったのはザブングル
っておい!

<`〜´>むむっ


Posted by ダイ at 2012年01月28日 11:21
内容についていけんくて…悔しいです!!

まぁ要はこの記事で一番言いたかったんはザブングルやろ

(゚ω゚)
Posted by hot at 2012年01月28日 09:12
〉しぇふさんコメントありがとうございます!

なんだか、しぇふさんの説明の方が分かりやすいですね。

悔しいですっ(ザブングル)
(;´∩`)

でも、こうやって共感できる人がいるのは嬉しいですね!


〉ふわりーさんコメントありがとうございます!

ふわりーさんは若いですよ。

ふわりーさんがそんなこと言ったら、うちのお兄ちゃんはおじいちゃんになっちゃうやないですか!


〉アリーさんコメントありがとうございます!

今度はアリーさんの情的な記事を期待しています!
Posted by ダイ at 2012年01月27日 15:22
こんなん分かるかあほ���!!(ノ`皿´)ノ
と思わず批判的な思いが湧いたが
皆の良心的なコメントを見て悔い改めさせられました。

CARPの人は皆えぇ子らやな…
(●´ω`●)←ちょう和んだ

これからも意的な記事をよろしくお願いします(笑)
Posted by アリー at 2012年01月27日 10:10
しぇふさんがコメントして下さってるー!!
そして頭の良いコメントに感動しました!!
ダイくん…
さすがは名大生ですね!!
いやぁ、私がもう少し若かったならついていけたかもしれませんね…
Posted by ふわりー at 2012年01月27日 08:36
おっ!さすが名大生!!書くことがやっぱ違うねぇ(^^)/

ハイゼンベルグの不確定性原理か。そんなのあったなぁ。
小澤の不等式は、新聞かなんかで読んで、なるほどなぁ(・ω・)と思った記憶があるよ。

ハイゼンベルグの…(省略)は、簡単に言うと、「もともとの位置と運動量がきっちり決まっていようがいまいが、測定によってかき乱されるから、両方を同時にきっちり決めるのは無理だぜ(`∀`)/」っていうことだよね。(合ってるかな?)

それと、量子力学の本質から来る不確定性、つまり、「位置と運動量はそもそも測定と関係なくある程度の不確定性を持ってて、その不確定性の積はh/4πより常に大きんだよ(;ω;)/」っていうものを

小澤の不等式は、前者の観測により乱される効果と、後者のもともと持っている不確定性を区別して考えて、両方の効果によって最終的にどういう不確定性が出てくるんだろう?っていう考え方だね。

実証されたんだ。これは、すごいなぁ。やっぱ頭がいい人っているんだよねぇ。
これによって、粒子レベルでの物づくりの進歩がなされるかもしれないね。
Posted by しぇふ at 2012年01月27日 01:26
>kulalaさん、ONMANSEさんコメントありがとうございます。

分からなくても、コメントを書いてくれてとても感謝です!

二人とも前向きな発想ですね!



Posted by ダイ at 2012年01月27日 00:25
ふむふむ
あ---な---るへそ!!!(・ω・)/

そ---ゆことね☆
。。。
よく分かりませんでした!(;∀;)笑

とにかく素晴らしいですね:-)★
Posted by ONMANSE at 2012年01月26日 23:36
スバル君の意見に思わず共感してしまいました笑 私がまさに"そこのあなた!"と全く同じ様に読んでいたから笑…(^_^;)名大CARPの一員として(例え内容が分からなかったとしても)表面的にだけでもついていかないとと決意させられました…&#8252;
…素晴らしいですね!
Posted by Kulala at 2012年01月26日 22:18
>すばあるさんコメントありがとうございます。

数少ない意的な記事への的確なフォロー感動いたしました。



>太陽さんコメントありがとうございます。

ちゃんと理解してくれる人はあなただけかもしれない...



>ハートさんコメントありがとうございます。

あなたならコメントしてくれると思っていました。

でもあれっ?内容に触れていな...いや感謝いたす。



>kouさんコメントありがとうございます。

この一言でどんな反応だったかなんとなくわかる気がします!

Posted by ダイ at 2012年01月26日 22:12


…………すごいですね!(^^)
Posted by kou at 2012年01月26日 21:48
うわぁっ
コメントだけ見てたらびっくりした!

コメントする気なかったのに・・・

んんっまぁ
あれだよね・・・
量子力学って"神の領域"って感じでいいっすよね♪
Posted by ハート at 2012年01月26日 21:45
いや〜
実に興味深いですね


中性子のスピンの実験結果を見て
不確定性原理が破られているのを見て
びっくりしました

教科書の内容って本当にひっくり返るんだ


私も今回のテスト範囲だったので
“不確定性原理”を勉強しました

と言っても出題された問題は
「不確定性原理の提唱者はだれか?」

勉強しなくても答えれるわ!!怒


でもこれでやっと
εqやηpが0になっても式が成り立つようになりましたね

真実を解明するのってすばらしい(*^_^*)
Posted by 太陽 at 2012年01月26日 20:40
ダイ君、すばらしい記事のupありがとう。

それにしても

記事の中盤全部飛ばして
コメントだけ見てるそこのあなた!



…その気持ちよく分かる。

ダイ君としては、ただ名大のすごさを皆に伝えたかっただけなんです。
そこが分かっていただければ彼も本望なんじゃないかと思います。

ダイ君、ほんとにお疲れ様でした!
これでテストはバッチリ!?
Posted by すばある at 2012年01月26日 20:18
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