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物理学賞解説その6~自発的対称性の破れ

物理学賞の解説シリーズ、あとでまとめてリンクしておきますね。


ここまでは、CP対称性の破れと、小林・益川理論の解説でした。

もう1人、今年のノーベル物理学賞を受賞したのは、
シカゴ大学の南部陽一郎教授です。

受賞理由は、
「素粒子物理学における、自発的対称性の破れの仕組みの発見」です。
(「自発的対称性の破れの発見」と書かれている事がありますが、それは誤りです。
物性物理学といわれる分野で発見されたものを、南部教授が素粒子物理に移植したものです。)


「自発的対称性の破れ」とは何か、を説明しないと始まりません。

っと、その中身の説明をする前に、名前が不親切ですね。
自発的対称性の破れは、「自発的対称性」が破れるんじゃなくて、
対称性が「自発的に破れる」んです。
(自発的なのは、破れ方であって、対称性じゃありません)

ネットで見ると、対称性の自発的破れ、と書いているところもあります。
これの方が用語の並びとしては分かりやすいです。


っと、自発的対称性の破れとは何か、でした(笑)

定義から言うと、
物理法則には対称性が存在するんだけれど、
実際に観測される現象にその対称性が無い場合、
その対称性は自発的に破れている、と言われるんです。

2つ、日常っぽい例を挙げてみますね。


1つ目は、結構スタンダードなものです。

何人かのグループが、丸いテーブルで食事をする事になりました。
全員が席に着いたところで、水がコップに注がれます。

ただ、コップはどれも、ちょうど人の座っている間に置かれているとします。
みんな、右側と左側、同じ距離にコップがあるわけです。

誰も水を飲んでいないうちは、
どちらのコップを選んでも一緒です。
右と左を入れ替えても状況は一緒、対称性があるわけです。

でも、そのうち誰か1人が水を飲みます。
この人が右側のコップから飲んだのなら、
他の人はみんな右側のコップから飲まないといけない事になります。

一度これが定まってしまうと、右と左を入れ替えるわけにいかないので、
あったはずの対称性が無くなってしまうんですね。

これは、車の右側通行・左側通行の話にも出来ます。


2つ目の例は、自分のオリジナルです。
違いは結構微妙ですが、書いてみますね。

mixiとGREEが、同時にサイトを開設して、
全く同じ機能を持っていたとします。
(話の都合上、片方にしか入れない事とします)

この場合、最初の頃に入会する人は、
どちらでもいい、と言うはずです。
mixiとGREEを入れ替えても、状況は一緒。この2つは対称な状態です。

ただ、何らかのきっかけで、mixiの方が人数が多くなったとします。
そうすると、まだ入っていない人は、
mixiの方が友達が多いから、と言う事でmixiに入りたがります。
GREEにすでに入っている人も、mixiに入ってくるかもしれません。

こうなると、対称性は破れてしまっています。
最終的には、みんなmixiに入ってしまうかもしれません。
mixiとGREEの機能性は全く一緒なのに。

機能性(物理法則)は完璧に対称なのに、
一番安定する状態は対称ではなくなってしまう。
これが、自発的対称性の破れ、です。


違いがあるとすれば、
最初の例だと、1人が右側を選ぶと、その後はみんな右側を選ばないといけないのに対して、
2つ目の例だと、必ずしも全員が同じ選択をするとは限らないところです。

実はどちらも、磁石を説明するために作られた、
イジング模型という理論を日常に当てはめたものです。
最初の例は、磁石の温度が絶対零度の場合で、
2つ目の例は、磁石は低温だけれど、絶対零度ではない場合に対応します。

個人的には、絶対零度でないのが普通なので、
日常でも広く当てはまるように思いますが(笑)


次回は、このアイディアがどういう風に素粒子物理に使われたのか、
そして、自発的に対称性が破れたら、それがなんだっていうのか、
説明しようと思います。

2回で終わるのか、3回かかるのかまだ分かりません。
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テーマ : 物理学
ジャンル : 学問・文化・芸術

フィリーズ優勝!!

125年の歴史で、28年ぶり2回目の優勝です。

どっちかと言えばレイズに勝って欲しかったですが、
アトリー、ロリンズのダブルプレーコンビが勝ったのは嬉しいです。
打撃では間違いなくメジャー1のコンビですし、守備もかなりいいです。

あとは、チャーリー・マニエル、田口、井口ですか。
田口、井口は出番無かったですが...
それでも田口選手の今年最後の日記は楽しみですね。


この試合、レイズも良く粘りました。
2-0から追いついたところで延期になって、
今日も、3-2から追いつきました。

今シーズン、セーブ機会100%で抑えていたブラッド・リッジ相手にも、
1アウト2塁まで持ち込んだんですが...

こっちは若手だらけなんで、
これからが楽しみなチームなのは間違いないです。


明日は物理学賞解説の後半、南部教授の「自発的対称性の破れ」の話です。
(後半といっても、2回で終わりそうな気がします)

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祈りが通じた

もう1日延期になりましたねぇ。
明日の天気予報は良さそうです。

これでGame 5は見られますが、
Game 6、7が必要だった場合、どの日になるのか気になります。

タンパはドームなんで、延期は無いですが、
移動日を置くのかどうか、選択がありますから。

出来れば土曜は避けて(笑)
水、金、土でGame 7が見られないのが最悪のパターンです。
水、木、金でやってくれれば問題無し。

ま、レイズが次2つ勝てなければ関係ない話です。

テーマ : MLB
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Game 5中断!

週末忙しかったです...

ワールドシリーズで初めて試合がサスペンドされました。

去年にルール変更があって、
4回半を過ぎて(試合が成立していて)、同点の時に続行不可能になると、
サスペンドされて、後日続行、って事になるそうです。


それにしても、面白いケースでした。
5回終えて、フィリーズが2-1でリードしていたのを、
6回の表にレイズが追いついたところで中断になったんです。

という事は、5回が終わった時点で止められてたら、
フィリーズが5回コールド勝ちで優勝、となってたわけ。

そうなってたら、フィリーズとしても喜びきれない終わり方だったはず。


延期が決まった後の記者会見のコミッショナーの言では、
それは絶対にやらないつもりだったとか。
24時間でも48時間でも、「雨天中断中」という事で待ち続けるつもりだったと言うんですが...

これはちょっと怪しいです。
本当にそのつもりだったのなら、なぜ5回が終わった所で中断しなかったのか。
その時点で雨は相当酷くなっていましたから。

レイズが6回表に追いついてくれたおかげで、
これでコールドゲームにはならない、と安心して中断したように見えました。


せめてワールドシリーズではコールド無し、ってルールにして欲しいですね。
そうなってれば、あんな酷いコンディションでプレーを続けさせる必要は無かったんです。


あ、そうそう、勝手な希望ですが、明日は降り続けて欲しいです(笑)
夜コンサートに行ってて見られないので。

あさって続行でお願いします。

テーマ : MLB
ジャンル : スポーツ

先週・今週のフットボール

カレッジフットボールがもう明日なんで、慌てて更新です。

先週のカレッジは、やっぱりテキサスとオクラホマは強い、
という結論しか出なかったような(笑)

ミズーリ(11) 31-56 テキサス(1)
カンザス(16) 31-45 オクラホマ(4)

とにかく攻撃が止められない。
すごいです。

先週のカレッジフットボールのサプライズは、これくらいです。
BYU(9) 7-32 TCU
9位はちょっと高すぎたと思うんで、そんなにサプライズでもないですし...


NFLの注目カードは、こんな感じでした。

チャージャーズ(3-4) 14-23 ビルズ(5-1)
バイキングズ(3-4) 41-48 ベアーズ(4-3)
セインツ(3-4) 7-30 パンサーズ(5-2)
コルツ(3-3) 14-34 パッカーズ(4-3)
ブロンコズ(4-3) 7-41 ペイトリオッツ(4-2)

タイタンズ、ビルズ、パンサーズ、
今年は地味に強いチームが強いです。
スター性のあるコルツやチャージャーズなんかが、本領発揮できてません。

スター性といえば、

カウボーイズ(4-3) 14-34 ラムズ(2-4)

カウボーイズは何をしてるんだか。
ロモがいないにしても、ラムズに惨敗は酷い。


...っと、↑↑↑全部ホームの勝ちじゃないですか(笑)


今週のプレビュー

カレッジは、まずこの2試合

オクラホマ・ステート(6)対テキサス(1)
ペン・ステート(3)対オハイオ・ステート(9)

勝ったチームは、カンファレンス優勝に大きく近付きます。
(上はBig 12、下はBig Ten)


あと、
ジョージア(7)対LSU(13)
テキサス・テック(8)対カンザス(23)
の2試合も、ジョージアとテキサス・テックのアウェーの試練って事で気になります。
どっちも、このあと勝ち続ければ全米優勝が狙えるかもしれませんから。


NFLの注目カードは、

バッカニアーズ(5-2)対カウボーイズ(4-3)
連敗から抜け出したいカウボーイズ

ファルコンズ(4-2)対イーグルス(3-3)
鳥対決!(笑)

カーディナルス(4-2)対パンサーズ(5-2)
どっちもサプライズ気味

ジャイアンツ(5-1)対スティーラーズ(5-1)
これはまあまあ順当

コルツ(3-3)対タイタンズ(6-0)
タイタンズにとって最初の難関です

テーマ : アメリカンフットボール
ジャンル : スポーツ

ワールドシリーズここまで

1勝1敗になって良かったです。

土日の夜はコンサート見に行ってくるんで、
Game 3、4はほとんど見られないんです(笑)

休みなんだから昼間にやればいいのにねぇ...
その方が広告料なんかは儲かるんだろうけど、
子供に優しくないスケジュールです。


最初の2試合は、両方ともそれなりに締まった展開でしたね。

ここまでで気になるのは、フィリーズの残塁の多さ。
得点圏にランナーがどんどん出るのに、その場面での打撃成績は28の1です(笑)

それでも1勝出来たわけで、運が良いのか悪いのか...


力は均衡してると思うんで、細かいところが効いてきますよね。

守備は、今のところレイズの方が安定してます。
フィリーズは、ファーストのハワードが微妙ですからねぇ。


投手戦だけじゃなくて、
1イニングで大量得点とかも、これからあるはずです。
そんな時にどういう対応が出来るのか楽しみですねぇ。

テーマ : MLB
ジャンル : スポーツ

物理学賞解説その5~小林・益川理論

コメントが無いので、どのレベルに合わせたらいいのか全く分かりません。
期待している人が1人でもいるかも知れないので、3人の業績を一通り解説しますが、
自己満足に限りなく近い状態です。

分からない部分があったら、書き手の問題だと思って質問してください。

ここまでは、
その1~対称性」、「その2~反物質」、「その3~微妙なズレ」、「その4~クォーク

やっとこさ、小林教授、益川教授の業績に辿り着けます(苦笑)


陽子や中性子が、さらに小さいクォークで出来ていることを前回説明しました。
陽子はアップというクォークが2つ、ダウンというクォークが1つ、
中性子はアップが1つ、ダウンが2つで出来ています。

中性子を放っておくと、こんなことが起きます。

Beta decay

↑この図では、下から上に向かって、時間が流れています。

最初にあるのは中性子(n)が1つだけ。
それがある時、中性子の中にあるダウン(d)の1つが、
アップ(u)1つと、Wボソンという粒子に分解してしまいます。

アップの方は、前からあったアップ1つとダウン1つと一緒になって、陽子になります。
Wボソンは、さらに電子(e)とニュートリノ(ν)に分解して終わり。

結果的には、
中性子 → 陽子 + 電子 + ニュートリノ
となったわけです。

このプロセスは、ベータ崩壊といわれていて、
これで発射される電子(ベータ線)は放射線の1つです。
(物理以外だと、考古学や地質学の「年代測定」は、ベータ線を利用してます)


なぜこの話をするかと言うと、
この世には、ダウンクォークをアップクォークに変えるプロセスがある、
という事を見せたかったんです。

似たように、ストレンジクォークをアップクォークに変えるプロセスもあります。
ただ、クォーク理論が発表された頃すでに分かっていたのは、
ストレンジよりも、ダウンの方がアップに変わりやすい、という事。


これを説明したのが、ニコラ・カビボの「カビボ角」と言うアイディア。
大まかに説明すると、こういう事です。

ダウン担当の人と、ストレンジ担当の人がいて、
それぞれ、射撃の的に矢を当てると、
担当のクォークがアップに変わるとします。

ダウン担当の人は、的の北側から、
ストレンジ担当の人は、的の東側から弾を撃ちます。

この際、例えば的が真北を向いていたら、
Cabibbo angle
ダウン担当の人にとっては、一番当てやすいコンディションですが、
逆に、ストレンジ担当の人は絶対に的に当てられません。

この設定の場合、ストレンジクォークがアップに変わる事はありえないわけです。


的に角度を付ければ、2人とも当てられるようになります。
Cabibbo angle
この角度の付け具合で、
ダウンとストレンジが、それぞれアップに変わる確率が変わってくるわけ。


これだけ言うと当たり前のような話ですが、
このたとえ話で大事な部分は、前提のところ。

ダウンがアップに変わるのも、ストレンジがアップに変わるのも、
同じ射撃の的に弾が当たった時に起きる、という前提です。


「的に当たればアップに変わる」、というだけの話なら、
ダウン用の的と、ストレンジ用の的が別々でも良かったわけですよね。
でもカビボは、的は1つしかないと言う前提で話を進めたんです。

カビボが言いたかったのは、
ダウンがアップになるのと、ストレンジがアップになるのは、
実は同じプロセスなんだけど、
ハンデが付いてるから、違う確率で起こってるように見えるんだ、という事なんですね。


64年の実験で、CP対称性が破れている事が見つかった後、
物理学者たちは、この対称性がどういう仕組みで破れているのか、
色んなアイディアを出していました。

そんな中、この問題に挑戦した小林誠と益川敏英が注目したのが、このカビボ角でした。

ダウン担当の人が北から撃って、ストレンジ担当の人が東から撃っているわけだけど、
もう1人、真上から撃つ担当の人がいたらどうなる?と考えたんです。

この辺の詳しいところは、数学無しではどうにも説明できないのでしませんが、
ダウン、ストレンジに続いてもう1つ、アップに変われるクォークがあれば、
CP対称性を破る事ができる、という事を、この2人が発表したんですね。


説明をこれまた省きましたが、クォークの種類は対(世代といいます)になってます。
アップとダウン、チャームとストレンジ、トップとボトム。

小林・益川理論が発表された74年に知られていたのは、
アップ、ダウン、ストレンジの3つで、
チャームの存在は他の人が予測していました。

小林・益川理論が予測したのは、3世代目のクォーク、トップとボトムの存在でした。

Particles
(発見されている素粒子の全て。紫の部分がクォーク)


2年後、ボトムが発見されて、トップの探索が始まりました。
トップも90年代になってやっと見つかって、
クォークが6種類あるという、2人の予測は当たっていた事が分かったわけです。

CP対称性が破れる仕組みも、
その3で紹介した、Belleという実験などで検証されて、
小林・益川理論で説明が付くようだ、と分かりました。

30年以上前の業績が、なぜ今年のノーベル賞になったかと言うと、
実験での検証が、最近になってやっと出来るようになった、という事があったんですね。


ちなみに、3世代クォークがある場合のハンデの付け具合は、
単にカビボ角のように1つの数字ではなくて、
「カビボ・小林・益川(CKM)行列」といわれるもので決まっています。

CKM行列は、素粒子物理学者はみんな名前を知っているもので、
小林と益川の名前も、CKM行列に自動変換されるようになっていました。

なので、今回のノーベル賞の発表があった時、
CKM行列でノーベル賞なのなら、なんでカビボは貰えなかったのか?
というのが最初のリアクションの人が多かったようです。


公式の受賞理由から言うと、
カビボ角は、「CP対称性の破れ」とは関係ないので、
小林・益川が受賞して、カビボが受賞しなかったのは理解できます。

ただ、最初のアイディアを出したのがカビボだったのも事実。
残念ながら、後々まで議論を呼ぶ受賞の1つになってしまうでしょうね。

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物理学賞解説その4~クォーク

ここまでは、「その1~対称性」、「その2~反物質」、「その3~微妙なズレ

まず最初に、
前回も書いたんだけど、mixiで1人書いてくれた以外反応が無いのでもう一度。

読者の皆さんが、
「反物質」についてどんな知識を持ってたのか知りたいです。
コメントお願いします。


一般にどれくらい広まってるのか、というとこに興味があるから聞いてます。
だから匿名コメントでもいいですよ。

他の事でもコメント大歓迎ですし、質問があればいくらでも答えます。
説明が足りなかったり、分かりにくかった場所や、
自分がそんなに深く考えずに書いてた場所が分かると、
こっちも勉強になるんで、ほんの小さなことでも聞かせてもらいたいです。


小林・益川理論の論文が発表されたのは1973年。
今日は、そこまでの40年くらいの素粒子物理の発展をサラッと(ホントか?)解説します。
今回で小林・益川理論まで辿り着きたかったんですが、前置きが長くなってます。
次回には絶対に着きますから(笑)


日常に出会う「もの」の全てが原子で出来ている、
と言うのは20世紀の初め頃には受け入れられ始めていました。

でも、原子が何で出来ているのかが分かったのは、
1932年に中性子が発見された時。
これでハッキリしたのが、
陽子と中性子で出来た原子核の周りを、電子が回っている、という構図でした。


ただ、これで新しい謎が生まれました。

電子が陽子の周りを回っている理由は、電磁力です。
重力の引き合う力で、地球が太陽の周りが回ってるように、
電磁力の引き合う力で、電子が陽子の周りを回ってる、というわけ。
(質問があればもっと詳しく説明します)

でも、陽子と中性子が、なんで一緒に固まって原子核になっているのか。
その理由が全く分からなかったんです。

これを説明するために、湯川秀樹が35年に提唱したのが「中間子」。
陽子と中性子が引き寄せ合っているのは、
中間子と言う粒子を交換し合っているから、と言う説を発表したんです。
(電磁力は、光の粒子、「光子」の交換で成り立ってます)

ちなみに、「中間」子という名前の由来は、
電子よりは重いけど、陽子や中性子より軽いから。
47年に、実験でπ(パイ)中間子が発見されて、
これを予想した湯川秀樹は49年にノーベル賞を受賞しました。


これだけで終わってれば簡単なんですけどね。
そうは行かないんです。

LHCの話をした時に書いたように、
60年代から、物理学者はパワフルな加速器を作って、
どんどん大きなエネルギーで電子や陽子を衝突させてきました。

そんな実験で次々に発見されたのが、
陽子と中性子のような重い粒子(バリオン)と、π中間子に続く中間子の数々。

Particle Zoo、粒子の動物園、
といわれるほど色んな種類の粒子がに発見される中、
物理学者たちは、なんでこんなに色んな粒子があるのか説明出来ず、混乱していました。


その大量のバリオンと中間子を、たった3つ(いや、6つか)の材料にまとめたのが、
マレー・ゲル=マンのクォーク理論でした。

当時見つかっていたバリオンと中間子はどれも、
アップ(u)、ダウン(d)、ストレンジ(s)の3つのクォークと、その反粒子(反クォーク)から出来てる、
と言う大胆な説です。

baryon octet
(クォーク理論は、見つかっていたバリオンを↑の綺麗な表にまとめました。
一番上の列のpが陽子、nが中性子です。もっと詳しい説明は、質問があればします)


クォーク理論によると、
バリオンは3つのクォークから出来ていて、
中間子は1つのクォークと、1つの反クォークが合わさって出来ています。

例えば、陽子はアップが2つとダウンが1つ、
中性子はアップが1つとダウンが1つ、
πプラスという中間子は、アップが1つと反ダウンが1つ、と言った具合。

CP対称性の破れが発見された実験の、K0という粒子は、
ダウンが1つと反ストレンジが1つ、または、ストレンジが1つと反ダウンが1つ、
という構成の中間子でした。


ここまで説明できれば、
次にカビボ角と、小林・益川理論の話が出来ます。
というわけで、続く...

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ワールドシリーズ

フィリーズ対レイズで決まりましたね。

レイズは初めてですし、
フィリーズも久しぶりのワールドシリーズで、過去に優勝は1回だけ。
こうなるとどっちにも頑張って欲しい...


シーズン前の予想を見ると、
当たったところもあれば、派手に外れたとこもありますねぇ(笑)

レイズは派手に外れたところ。
地区で4位の予想で、「名前を微妙に変えても、結果は変わらなさそう」
と書いてました。

フィリーズは、地区優勝当てました。
コメントは、「今年もロリンズのリーダーシップが光りそう」
去年ほどじゃなかったですが、外れでもないのかな。


他の大外れは、
AL Centralで1、2位だったホワイトソックスとツインズが、4、5位の予想。
AL Westで、マリナーズが優勝の予想(笑)

全体的に、ア・リーグの方が外れてますね。

そう言う意味で、
「弱いチームがどこなのかは分かりやすいんだけど、
どこが強いかってなると、特にナ・リーグは難しいです。」
って書いたのも外れでした。

ナ・リーグの強いチームは、
Eastはフィリーズ、メッツ、Centralはカブズ、ブルワーズ、Westはドジャーズ。
全部当ててました。

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今週のフットボール

明日の朝はアーセナル対エバートンを見て、
その後は...部屋掃除かな(笑)

昼過ぎに、
カンザス(16)対オクラホマ(4)。

オクラホマは先週テキサスに負けた試合から立ち直りたいところ。


夕方は、
ミズーリ(11)対テキサス(1)ですけど、
レッドソックス対レイズと被ってます。

コンサートに行くんで、どっちにしろちょっとしか見られませんが。


日曜のNFLは、
チャージャーズ(3-3)対ビルズ(4-1)と
コルツ(3-2)対パッカーズ(3-3)の放送があります。

チャージャーズ、ビルズ、コルツはAFCの優勝候補ですね。


観られない試合だと、
バイキングズ(3-3)対ベアーズ(3-3)と
セインツ(3-3)対パンサーズ(4-2)がちょっと気になります。


今週のマンデーナイトフットボールは
ブロンコズ(4-2)対ペイトリオッツ(3-2)。

どっちも勝ち越してますが、強いんだか良く分かりません。

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物理学賞解説その3~微妙なズレ

ここまでは、「その1~対称性」と「その2~反物質」。

読者の皆さんが、
「反物質」についてどんな知識を持ってたのか知りたいです。
コメントお願いします。


一般にどれくらい知られてるのか興味がありますし、
フィードバックが無いと、どの辺を狙って話せばいいのか分かりません。
(一応、出来るだけ噛み砕いて話そうとはしてますが)
反物質についてでも、他の話でも、質問があればそれも遠慮せずどうぞ。


今日の話をする前に、ウェブページを紹介します。

つくばで行われているBelleと言う実験は、
小林・益川教授の受賞理由だった、CP対称性の破れを研究しています。
そのBelleの公式サイトで、一般向けの実験紹介がありました。
CP対称性の破れについても説明があります。

こちらどうぞ。
最初のページのタイトルは、「宇宙とは何か?物質とは何か?」。深いです(笑)


前回は、反物質と言うものが存在する事、
そして、世界中の物質と反物質を入れ替えても、
入れ替わった事を実験で判定する事は出来ない、
と言う「CP対称性」について説明しました。

1960年代の初めには、
このCP対称性は実際に自然の法則を表していると思われてました。

ですが今では、物質と反物質の間で、微妙な性質の違いがあることが分かっています。
つまり、人間の知らないうちに宇宙全体の物質と反物質が入れ替わってしまっても、
物理の実験から、入れ替わった事がバレちゃうんです。


そんな実験には、例えばこんなものがあります。

物質の中には、不安定なものがあります。
放っておくと、他のものに変わってしまう物質です。
(専門用語で崩壊、または壊変、と言います。)

例えば、ウラン。
ウランは、放射線を放って、別の元素にならずにはいられないんですね。

そういった不安定な物質と、それに対応する反物質を比べてみます。
CP対称性が本当に自然を表しているのなら、
この2つは、同じ不安定さ、同じ寿命を持ってるはずです。

でももし、物質の方が、反物質よりも不安定だったとしたら、(逆でも良いです)
それは、CP対称性が破れている証拠。
物質と反物質を区別できる実験になるわけです。

そして実際に、Belleなどの実験で測られた、
物質と反物質の寿命には、ごくわずかなズレがあるんです。


Belleで使われているのは、ウランじゃなくて、
B中間子と、反B中間子という粒子。
(反ウランは今の技術じゃ作れません)

1964年に、
CP対称性が破れている事が始めて発見されたのも、
K中間子と言う「中間子」の実験でした。
(この実験のクローニンとフィッチは、80年にノーベル賞を取りました)


中間子と言えば、湯川秀樹の研究テーマ。

この中間子とはなんなのか、
そして小林・益川理論が、どうやって中間子の不思議な性質を説明したのか。
次回迫りたいと思います。
(その次からは南部教授の話が始められるはず)

テーマ : 物理学
ジャンル : 学問・文化・芸術

シカゴ美術館

CP対称性の破れ、続きは明日書くつもりです。
今日は先週書く予定だったシカゴ美術館の話。
(行ったのは8月末ですが...)


シカゴ美術館は、7年前に1度行ったんですが、
今回も、シカゴに着いた最初の日にまず回って、(荷物を預けられるから、笑)
次の日、5時からタダだったのを利用しました。

シカゴ美術館と言えば、と言う絵がこれ。
さすがに7年経ってもこれは鮮明に覚えてました。

Seurat


ジョルジュ・スーラの「グランド・ジャット島の日曜日の午後」。

スーラを知ってる人なら知ってる話ですが、これ、点描なんです。
しかも、相当大きな絵。(大体2m×3m)
どうやってこんなの描いたんだか、と思わせられます。

これはもう、本物見ないと伝わりません。


今回は改装中で、20世紀美術の展示室はほとんど見られませんでした。
でも、改装中の部屋のそれぞれの目玉、みたいな絵が、
このスーラと同じ部屋に勢ぞろいしてたのは圧巻でした。

ピカソ、マティス、ミロ、シャガール、カンディンスキー、マグリット、
改装してなかったら、これが全部同じ部屋なんて贅沢はありえないな、と(笑)


それ以外で印象に残ったのは、
8月にシアトル美術館に来てたのを見たフラゴナールとゴヤ。

シアトルで見たのは、まずフラゴナールのこの絵↓

Fragonard


これは、ワシントンDCのナショナルギャラリーに所蔵されてるみたいです。
自分がDCに行った時は、すでにシアトルに来てて見ませんでしたが。

シアトルに来てた理由は、
印象派と、印象派に影響を与えた画家を同時に展示する特別展があったからなんですね。
フラゴナールは18世紀の人なので、もちろん影響を与えた方。

確かになぁ、と思った以上に、印象派よりすごいじゃん、と(笑)


で、シカゴにいたフラゴナールはこれ。

Fragonard


これもやっぱり、印象派を先取りした感じの筆づかいですね。


ゴヤの方は、普通に有名なわけですが、
シアトルの特別展で、一番気に入った絵がこれでした。
(普段はヒューストン美術館)

Goya


これを見た時のリアクションは、魚でもこういう絵になるのか、と(笑)
グロテスクな絵を一杯描いた人ですけど、題材は大体人間ですから。

本物見ないと分からないところですが、
魚の目が潤み具合なんかは見事でした。


シカゴ美術館には、ゴヤが結構一杯ありました。

Goya


↑は、坊さんが泥棒を捕まえたニュースを題材にした連作の1つ。
泥棒、可哀想に(笑)


他にも一杯いい絵があったんで、全部書いてるわけにもいかないんですが、
あと1つ挙げるとすれば、ターナーです。

ターナーの絵は、
DCでは、改装中でどこにあるのか良く分からずに見逃して、
シアトルの特別展にはなぜか来てませんでした。
(印象派に明らかに影響与えてるんですが)

Turner


こんな波無いでしょ、とか、船が歪んでる、とかツッコミどころがありますけど(笑)
その大げささがまた良い感じです。
期待通りでした。

(写真はシカゴ美術館、シアトル美術館より)

テーマ : 美術館・博物館 展示めぐり。
ジャンル : 学問・文化・芸術

先週のフットボール

先週末はサプライズだらけでした。

土曜のカレッジフットボールでまず、ランキングのトップ4のうち3つが敗退。

テキサス(5) 45-35 オクラホマ(1)
オクラホマ・ステート(17) 28-23 ミズーリ(3)
LSU(4) 21-51 フロリダ(11)

テキサス対オクラホマは、
今シーズンここまでで一番レベルの高い試合だったと思います。
どちらも良いQBがいて、攻撃は破壊力抜群です。

これでテキサスは一気に優勝候補筆頭。
でもこのあとの流れによっては、
オクラホマがタイトル争いに戻ってくるチャンスもあると思います。

負け方から言って、ミズーリとLSUはちょっと厳しそうです。
1敗のフロリダと無敗のオクラホマ・ステートは、チャンスあるはずですが。

トップ4で唯一負けなかった2位のアラバマは、試合無しでした(笑)
何のためのランキングなんだか。


日曜のNFLもサプライズだらけ。

結果がかなり意外、って試合だけでこれだけありました。

ベアーズ(3-3) 20-22 ファルコンズ(4-2)
ラムズ(1-4) 19-17 レッドスキンズ(4-2)
カウボーイズ(4-2) 24-30(延長) カーディナルス(4-2)
ジャイアンツ(4-1) 14-35 ブラウンズ(2-3)

ベアーズは残り11秒で勝ち越したのに、最後にFGを許して逆転負け(笑)
負け試合全部で、試合の最後の方で逆転を食らってるんですよねぇ。
全勝でもおかしくないのに3勝3敗。

レッドスキンズ、カウボーイズ、ジャイアンツと、
NFC Eastの3チームが格下相手に負けちゃいました。

一応、カーディナルスは良さそうですけど、
ラムズとブラウンズに負けてちゃなぁ。

カウボーイズはさらに、トニー・ロモが小指の骨折で1ヶ月アウトらしいです。


他にも、ここまで点差が付くか、って試合がありました。

パンサーズ(4-2) 3-27 バッカニアーズ(4-2)
ペイトリオッツ(3-2) 10-30 チャージャーズ(3-3)

チャージャーズはやっと息を吹き返しましたかね。
ペイトリオッツは逆にどんどん悪くなってます。


これで負け無しのチームはテネシー・タイタンズだけ。
今のところ(強調)、NFL最強チームですね。
でも、現時点だとどこが強いんだか全然分からないってのが本音です(笑)

テーマ : アメリカンフットボール
ジャンル : スポーツ

物理学賞解説その2~反物質

前回は「その1~対称性

今回は、小林・益川教授の、「CP対称性の破れ」にちょっと踏み込んでみます。


一般に、どれくらい浸透してる話なのか全く分からないんですが、
この世には、「反物質」なるものがあります。
物質とぶつかると爆発して一緒に消えちゃう、ってやつです。

SFの話じゃありませんよ。
ホントの話です。
まぁ、爆発、って言えるほどの量は、今の技術では作れないわけですけど。


最初に物理学に登場した反物質は、
電子の反対にあたる、陽電子って言う粒子。

これは、ポール・ディラックが、1928年に存在を予告したものです。
(相対性理論と量子力学を統一した、ディラック方程式の答えが、電子と陽電子でした)

陽電子にどんな性質があるかと言うと、質量(重さ)は電子と一緒、
でも、電子がマイナスの電荷を持っているのに対して、陽電子の電荷はプラス。
(だから「陽」電子)

電荷が反対だとどう言う事が起きるかって言うと、
電子と陽電子が同じ磁石の近くを通ると、反対向きに曲がるんです。
これが発見の決め手になりました。

Positron

↑は、1932年、カール・アンダーソンが陽電子の証拠として撮った写真。
霧箱と言う装置の中で、
電荷を持ったものが通り過ぎると線が残るのを撮ったものです。

上の黒いカーブした線が陽電子だと分かったのは、
電子が通ったときの線と反対向きに曲がっていたから。
(さらに、曲がり具合から、電子と大体同じ質量だという事が分かりました。
電子の約2000倍の重さがある陽子ではない、という事です)


今では、知られている粒子全てに、対応する反粒子がある事が確認されています。

Particle-Antiparticle
(左は普通の物質の素。上から電子、陽子、中性子。
右はその反粒子。上から陽電子、反陽子、反中性子)

という事は、水素が陽子と電子1個ずつで出来てるように、
反陽子と陽電子1個ずつで、「反水素」が作れるんじゃ?と思いませんか?

いや、それだけじゃなくて、この世のどんなものも、全部反粒子に置き換えて、
「反世界」が作れるんじゃ?と思いませんか?

思ってください。お願いします(笑)

答えは、これだけ引っ張ったんで当然ですが、出来ます。


そこでもう1つの疑問。

もし、この宇宙のどこか遠くに反物質で出来た惑星があって、
そこに物理学をするような生き物がいたとしたら、
地球で言う反物質が、彼らにとって物質、
地球で言う物質は、彼らにとっては反物質なわけですよね。

どっちが物質で、どっちが反物質か、って言うのは、
ただの偏見かもしれないわけです。

この世界の物質と反物質が、ある日突然入れ替わっちゃったとします。
入れ替わってしまったんだ、という事は実験で分かるんでしょうか?


物質と反物質を入れ替えても、実験の結果が一緒なのだとすれば、
それは昨日書いたように物理法則の「対称性」の1つです。

そう、これが「CP対称性」なんです。
(厳密に言うと、Cは物質と反物質の交換、Pは鏡を使った反転)


次回は、このCP対称性が破れている事がどうやって見つかったのか、
そして、小林・益川理論がそれをどう説明したのか、
説明...出来るかな?(笑)

テーマ : 物理学
ジャンル : 学問・文化・芸術

物理学賞解説その1~対称性

先週発表されたノーベル物理学賞、
日本人3人が受賞って事で、盛り上がったようですが、
自分の分野と被るところがあるんで、ちょっと解説しようと思ってました。

でも、南部教授の「自発的対称性の破れ」と、
小林・益川教授の「CP対称性の破れ」、
ちょっと入り込みにくいトピックなんですよねぇ。

なにがネックかって言うと、物理学での、「対称性」と言う言葉の意味です。


日常生活で使われるのは、「左右対称」とか、「上下対称」という対称性。
上から読んでも下から読んでも、回文も対称ですね。

まず、物理学でも通用するところを言うと、
対称性とは、「なんらかの転換をほどこしても、見た目が変わらない」という事です。
右と左を入れ替える、90度回転させる、などの転換をしても、
見た目が変わらなければ対称、という事です。

ただ、日常的に対称と表現されるのは普通、「もの」です。

もの以外に、なにが対称になれるんだ?と言われそうですが、
物理学で研究されるのは、「物理法則」の対称性なんです。


それは例えばこういう事。

全く同じ実験器具を作って、
東京と大阪で同時に実験を始めたとします。
外部の影響が無いような実験なら、同じ結果が出るでしょう。

つまり、実験の場所を変えても結果は一緒、
物理法則は、どこでも一緒、って事。
堅苦しく言うと、物理法則は「空間の並進に対して対称」です。


これだけだと、当たり前と思われるかもしれませんが、
この、空間の並進対称性から、なんと運動量の保存則が導けます。

運動量の保存則は、ロケットが前に進む理由です。
(知ってる人のほうが多いかもしれませんが)

Rocket

止まった状態のロケットは、運動量がゼロ。

燃料を噴射すると、燃料の運動量が後ろに向かいます。
でも、運動量が保存されるって事は、
全体の運動量は噴射の前と一緒、ゼロじゃないといけません。

つまり、ロケット本体が前に進んで、バランスを取らないといけないわけ。


運動量の保存則は、高校の物理の最初の方で暗記物として教わるものですが、
物理法則が宇宙のどこでも一緒、という対称性から来るものなんです。

実は、物理法則に対称性があれば、それに対応する保存則がある、
と言う定理があって、これは1つの例。(ネーターの定理)

他にも、エネルギーの保存則は、
時間が経っても物理法則は変わらない、という対称性から来ています。


今の物理学では、このように「対称性」を利用する事で、
物理法則について色んな事が分かるんだ、という認識があります。

今回の3人の受賞には、そう言った背景があるんだ、
とまず分かってもらいたいな、と思いました。

それぞれの研究の中身についても、これから何度かに分けて書いていこうと思います。

テーマ : 物理学
ジャンル : 学問・文化・芸術

今週のフットボール

先週は、ハッキリ言ってカレッジフットボールは詰まらなかったです。
(ある意味、先週のプレビューで書いた通り

NFLは、色々あったみたいですが、日曜から忙しくてハイライトもまともに見てません。
結果だけで言うと、先週のプレビューで注目と書いた4試合は全部接戦。
他には、こんなサプライズが。

ファルコンズ 27-24 パッカーズ
チャージャーズ 10-17 ドルフィンズ
ビルズ 17-41 カーディナルス


じゃ、今週のプレビュー。

今週はカレッジがすごいです。

テキサス(5)対オクラホマ(1)
オクラホマ・ステート(17)対ミズーリ(3)
LSU(4)対フロリダ(11)
ペン・ステート(6)対ウィスコンシン

テキサスとオクラホマは、レッド・リバーの決闘と呼ばれるライバル対決。
今年は両チームともトップ5で来てます。

この2チーム以外にも、ミズーリ、LSU、ペン・ステートと、
上位のチームが負けてもおかしくないカードが揃ってます。
ただ1つ残念なのは、この3つの試合が同時に始まる事(笑)


NFLも、楽しみな試合が盛りだくさんですね。

レイブンズ(2-2)対コルツ(2-2)
現ボルティモアと旧ボルティモア

ベアーズ(3-2)対ファルコンズ(3-2)
5試合終えてファルコンズが勝ち越してるとは。
ベアーズはなかなか良さそうですね。

パンサーズ(4-1)対バッカニアーズ(3-2)
ファルコンズの健闘で、NFC Southが激戦区になってます。

ジャグアーズ(2-3)対ブロンコズ(4-1)
勝敗よりも頼りないブロンコズと、勝敗よりもいいはずのジャグアーズ...

カウボーイズ(4-1)対カーディナルス(3-2)
NFC Westはカーディナルスが逃げ切りでしょうか?
気が早いですが(笑)他があまりに酷いので。

ペイトリオッツ(3-1)対チャージャーズ(2-3)
去年のAFC決勝のリマッチなんですが、
ドルフィンズに両方とも負けたばかり、って繋がりの方が強いです(笑)

テーマ : アメリカンフットボール
ジャンル : スポーツ

やっと旅行記終わり

カブズに続いてホワイトソックスも1回戦負け。
シカゴの人達は盛り上がって損した気分じゃないですかね。


とにかく、1ヶ月以上過ぎた後で、シカゴ旅行記は終わらせます。
8月30日の夕方から、31日までの話。
(ここまでのは、旅カテゴリーからどうぞ)
でも、まだ番外編(美術館)があります。


野外アートを見て回ったあと、ジャズフェスティバルへ。

この日、最初の目当てだったのはインド系のピアニスト、ビジェイ・アイヤー。
耳に優しくないアバンギャルドですが、面白い音楽をやってました。

公式サイトに、YouTubeの非公式録音がアップされてます(笑)
ギタリストのプラサンナって人が、シタールみたいな音出してたのがすごかったです。


ビジェイ・アイヤーの演奏の半ばで、
読者のTIGERSさん含む、シカゴの駐在さんグループと合流。
クーラーボックスや折りたたみ椅子も出てきて、ピクニックになりました。

で、約束通り(とんでもなく遅れましたが)、
TIGERSさんジュニアのブログデビュー。

Jazz Fest


日本に帰っても、カブズファンなんでしょうか?


アイヤーの次に演奏していったブラスバンドは、
チューバがやけに上手かった以外(笑)
そんなにすごい事はなかったです。


この日の最後は、ジェラルド・ウィルソン・オーケストラ。
バンドリーダーのジェラルド・ウィルソンは、90歳になる直前でした。

今、ビッグバンドとなると、ここまで良いのはそうそう無いでしょうし、
ゲストで出てきたケニー・バレルのギターも聴けて大満足。

3日間、フェスティバルは満喫してきました。


31日、日曜がシカゴ最終日。

お昼にシカゴ名物、ディープディッシュピザを食べて、
Chicago Style Pizza

シカゴとはひとまずお別れです。

From the El


美術館の話は、明日出来るかな?
今週の間にはします。

テーマ : 海外旅行
ジャンル : 旅行

カブズ3連敗

ドジャーズとカブズはほぼ互角、カブズの3勝2敗、と予想してたんで、
ドジャーズが勝った事自体は驚いてません。

でも、あまりにもあっけなかったですねぇ。

カブズは5年前のナ・リーグチャンピオンシップシリーズで、
モイセス・アルーが捕れたかもしれないフライをファンが捕って以来、
プレーオフで8連敗です。
(訂正:バートマンの試合の1つ前も負けでした。9連敗です)

Bartman
アメリカにいるまともなMLBファンなら、
このヘッドフォンを着けたファンの名前(スティーブ・バートマン)を絶対に知ってます。


こうなると、ドジャーズが20年ぶりにワールドシリーズに出てくると思います。
フィリーズ、ブルワーズより強いですし、勢いもありますから。

この予想が外れたら、驚きます。

(写真はESPNより)

テーマ : MLB
ジャンル : スポーツ

今週のフットボール

今週もまた、木曜にすでにサプライズがありました。

ピッツバーグ 26-21 サウスフロリダ(10)

一応ピッツバーグは、シーズン前はカンファレンス優勝候補とも言われてたんで、
すごいサプライズ、って事でもないんですけどね。

ちなみに、ピッツバーグのチームを日本で「ピッツ」と略してるのを良く見ますが、
英語ではPittです。
(ピッツバーグって名前は、ピットの町って意味です。イギリスの政治家ウィリアム・ピットから)


土曜の試合は、あんまり期待の高まる試合が無いです。
来週は凄いですよ。
あえて今週の試合を挙げると、

ケンタッキー対アラバマ(2)
オーバーン(13)対バンダービルト(19)

厳しいSECの中で弱小チームと言えば、ケンタッキーとバンダービルト。
その2チームが、今年まだ無敗を維持してます。
今週はどちらも強敵相手の試合。


と言うわけで今週は、NFLの方が面白そう。
注目の試合は4つ。

レッドスキンズ(3-1)対イーグルス(2-2)
今週も、NFCイーストの地区内対決に注目。

タイタンズ(4-0)対レイブンズ(2-1)
タイタンズはヴィンス・ヤング無しで勝ち続けてます。
ボルティモアでも勝てるかどうか。

バッカニアーズ(3-1)対ブロンコズ(3-1)
ブロンコズの守備が安定するのか、
それとも点の取り合いになるのか、気になります。

スティーラーズ(3-1)対ジャグアーズ(2-2)
泥臭い試合になりそう(笑)
プレーオフ候補の対決です。


全勝チームが、ジャイアンツ、タイタンズ、ビルズしかいなくなってます。
シーズン中の直接対決も無し。
ペイトリオッツ、コルツ、チャージャーズがスタートダッシュに失敗したのを見ても、
NFLで勝ち続けるのがどれだけ難しいかが分かります。

テーマ : アメリカンフットボール
ジャンル : スポーツ

先週のフットボール

元祖フットボールの方は、
アーセナルがハル・シティーに負けるのを見てしまいましたが...
アメリカのカレッジフットボールも、波乱の多い週末でした。


先週木曜書いたように、一番のサプライズはこれ。

USC(1) 21-27 オレゴン・ステート

1位のチームがランク外のオレゴン・ステートに負けるとは。

と言っても、オレゴン・ステートは、
2年前も、チャンピオンシップゲーム確実と思われてたUSCを倒してるんですよね。
1位相手でも勝てる、って自信があったんでしょう。

USC側から見ると、同じ轍を踏んじゃいけないよな、となりますが...
(ん、嫌いなので、何度でも踏んでくれて良いんですが、笑)


でも、サプライズはこれで終わりませんでした。

オールミス 31-30 フロリダ(4)

イーライ・マニングが卒業して以来低迷してたオールミスが、
優勝候補のフロリダに勝っちゃいました。
しかもフロリダで。
(米スポーツはアウェイ対ホーム、サッカーはホーム対アウェーの順でいつも書いてます。一応)

フロリダは、
タッチダウンの後のキックをブロックされて同点にし損ねて、
最後には4thダウンで1ヤード以内のを取れずにゲームオーバー。
痛いです。


この2つほどのサプライズじゃないけど、
もう1つ、トップ10がランク外のチームに負けました。

ウィスコンシン(9) 25-27 ミシガン


で、結果はサプライズじゃないけど、内容がサプライズだった試合。

アラバマ(8) 41-30 ジョージア(3)

これ、ハーフタイムのスコアが、31-0だったんです。
全てがアラバマの思うように進んだのもありますが、
そうでなくても勝ったはずと思うくらい、
アラバマのラインのプレーが圧倒的でした。

今週のランキングでは、アラバマが8位から一気に2位に上がってます。


NFLは、これですね。

カーディナルス 35-56 ジェッツ

ブレット・ファーブが6つTDパスを投げました。
38歳で自己最高を更新です(笑)

カーディナルスのカート・ワーナーの方も、
37歳で472ヤードも投げたんですけどね。

守備は何をしてたんだろう、って試合です(笑)


NFLでもサプライズがありました。

レッドスキンズ 26-24 カウボーイズ

今の時点ではカウボーイズが一番強いと思ってたんですけどねぇ。
RBのマリオン・バーバーを使えてませんでした。


これもサプライズ

ブロンコズ 19-33 チーフス

チーフスは、去年から続く連敗を12でストップさせました。

ブロンコズの守備は心配ですねぇ。
チャージャーズとセインツに勝った試合でも、30点以上取られてました。


あとは、先週のプレビューで、好スタートを切ったけど疑問、と書いたチームが、
どれも恐れてた通りに負けちゃいました(笑)

49ers 17-31 セインツ
ファルコンズ 9-24 パンサーズ
レイブンズ 20-23 スティーラーズ


カウボーイズが負けて、どこが強いんだか分かりませんね。
去年勝ったジャイアンツ、でしょうか。

テーマ : アメリカンフットボール
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プロフィール

アシュリー

Author:アシュリー
カリフォルニア州バークリー在住、元スポーツジャンキーのアシュリーです。

今観るスポーツは、アーセナル(サッカー)とグリズリーズ(バスケ)、あとテニス。

専門の物理ネタ以外にも、色々書いていくつもりです。

Twitterをハンドル名Inoueianでやっています。

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