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TOP > 理論物理学


暗黒物質の粒子、1分に1個が人体に衝突?

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1 :星降るφ ★:2012/04/26(木) 23:23:55.89 ID:???
暗黒物質、1分に1個が人体に衝突? April 25, 2012

 数種類の暗黒物質(ダークマター)の検出実験から、平均的な人間の体にはおよそ1分に1個、暗黒物質の
粒子が衝突しているという計算結果が発表された。

 暗黒物質とは、宇宙に存在すると考えられている目に見えない物質。銀河や銀河団への重力の影響が観測
されることから、その存在が推定されている。科学者の推定によると、この謎めいた物質が宇宙全体の物質
の80%近くを占めるという。

 現在まで、暗黒物質を構成する粒子は特定されていない。最も有力とされる候補は、WIMP(ウィンプ)
と呼ばれる仮説的な粒子のグループだ。WIMPとは、“物質との電磁気的な相互作用がほとんど無い重い粒子
(weakly interacting massive particles)”の頭文字。

 名前が示すとおり、この仮説的な粒子は、バリオンと呼ばれる通常の物質に対して、ごく弱い影響しか
及ぼさない。人間の体も含め、宇宙のほとんどの物質を素通りしてしまうのが普通だ。

 ところが一定の質量を持つWIMPは、ときおり原子核と衝突することがある。そして、その衝突はこれまで
考えられていたよりも頻繁に起こっている可能性が出てきた。

 ミシガン大学のミシガン理論物理学センター(MCTP)教授、キャサリン・フリーズ(Katherine Freese)
氏は、「この研究を始める前は、WIMPが人間の体内の原子核にぶつかる率は、一生に1度くらいだと思って
いた。ところが1分に1回の可能性の方が高いことがわかった」と話す。

◆WIMPと通常物質の衝突

 WIMP理論によれば、WIMPはほかの物質と同じように、宇宙の誕生時に生まれた。通常の物質とはあまり
相互作用しないが、WIMP同士が衝突すると、両方とも消滅してすべての質量がエネルギーに変わる。

 今回の研究論文の著者の1人で、スウェーデンにあるストックホルム大学オスカル・クライン・センター
の研究員、クリストファー・サビッジ(Christopher Savage)氏は、「宇宙が(膨張して)冷えるにつれ、
(WIMPは)非常に広範囲に広がって、もはや消滅しなくなり、ただそこにあるだけになった」と話す。

 理論モデルによると、現在、地球とその住民たちを毎秒何十億というWIMPが通り抜けているという。

 ゲルマニウム結晶など特定の物質にWIMPが衝突すると見込まれる確率と、その衝突から発生するはずの
エネルギーの量に基づいてWIMPを検出しようとする実験が、いくつか考案されている。

 今回の研究でも、フリーズ氏とサビッジ氏はこのような計算方法を用い、何種類かのWIMPの質量と数を
調べ、その粒子が、人体に多く含まれる原子の核とどのくらいの頻度で相互作用するかを試算した。

「計算方法はわかっていたけれども、人間の体といった具体物について実際に計算したことはなかった」と
サビッジ氏は言う。

 計算の結果、酸素と水素は比較的WIMPと衝突しやすいことがわかった。人体は大量の水(H2O)を含んで
いるため、WIMPと相互作用をする可能性が高い。

 今回の研究によると、60GeV(600億電子ボルト、GeV=ギガ電子ボルト。1GeVは陽子1個の質量に閉じ込め
られているエネルギーにほぼ等しい)の質量を持つWIMPは、体重70キロの人の体に含まれる原子核に、年に
約10個ぶつかるという。

 質量が10~20GeVのWIMPだと、平均的な人体の原子核に、年に10万個単位で衝突すると推定される。
(>>2以降に続く)

▽ナショナルジオグラフィック ニュース
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20120425001&expand#title
▽英語原文 Dark Matter Hits the Average Human Once a Minute?
http://news.nationalgeographic.com/news/2012/04/120424-dark-matter-collisions-humans-wimps-physics-space-science/
▽画像


4 :名無しのひみつ:2012/04/26(木) 23:27:08.38 ID:ggNsMi22
どうりで痛いと思った


73 :名無しのひみつ:2012/04/27(金) 09:51:46.02 ID:O4F4xX7t
>>4
不覚にもワロタ



5 :名無しのひみつ:2012/04/26(木) 23:27:36.59 ID:sii1zeuB

( ・∀・)つ〃∩ ヘェー




宇宙の加速膨張を説明する新たな理論「物質と反物質の反発から生じる反重力に起因」

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1 :星降るφ ★:2012/02/16(木) 22:12:27.28 ID:???
Ker Than for National Geographic News
February 16, 2012

 宇宙全体に存在するとされながらも、正体が依然として不明な「暗黒エネルギー」。宇宙の加速
膨張を説明する有力な仮説と見なされている。だが最近になって、物質と反物質との間の強力な
反発力に基づく新たな理論が発表された。

 宇宙膨張説は近年では広く支持されているが、1998年になってその膨張が加速的だと示唆する
観測結果が発表された。これは研究者の間でも予想外であり、物理学における“最も深刻な問題”と
されている。重力に対する従来の認識に基づけば、宇宙の物質間には引力が働くため膨張は減速
しなければならないからだ。この加速膨張を説明するために提唱されたのが、反発力を生む仮想的な
エネルギー「暗黒エネルギー」である。

 新たな研究結果は、この暗黒エネルギーによる効果が実際には、通常の物質と反物質とが反発し
合うときに生じる一種の「反重力」に起因することを指摘。発表したイタリア、トリノ天文台の
宇宙物理学者マッシモ・ビラータ(Massimo Villata)氏は次のように説明する。「通常この
反発力は、宇宙全体を一様に満たしている暗黒エネルギーが元だとされる。しかし暗黒エネルギーの
正体や、なぜそのような効果をもたらすのかについてはまったく分かっていない。我々は未知の
存在の代わりに、比較的よく知られている反物質による反重力に着目した」。

◆カギは宇宙空間に散在する空洞領域

 ビラータ氏によると、宇宙の加速膨張のカギを握っているのは、宇宙空間に散在する巨大な空洞
領域だという。全長が数百万光年にもおよぶこの領域には、なぜか銀河や銀河団が存在しない。

 同氏はそこに大量の反物質が存在し、恒星や惑星を含む銀河が形成される可能性もあると考えて
いる。天の川銀河に最も近い空洞領域は「ローカルボイド」で、おとめ座超銀河団の中に位置する。

 反物質は、現在の観測機器で検出できる電磁波を放出していないため、実際にその姿をとらえる
ことはできない。「空洞領域に存在する反物質が不可視な理由はいくつか考えられるが、明確な結論は
得られていない。また実験室の反物質は、周囲に通常の物質が存在するため、空洞領域にある反物質
とは異なる挙動を示す可能性がある」。

 反物質は銀河内に存在する物質に対して反発力を及ぼすことで、物質どうしを引き離す働きを持つと
考えられる。そのため反物質自体は知ることができなくても、宇宙の可視的な領域に及ぼす影響の
観測はできるとビラータ氏は述べる。

 今回の研究結果から、宇宙に関するその他の問題についても解決の可能性が出てきたという。その
1つが“失われた反物質”問題である。

 現代物理学の定説では、ビッグバンの際に物質粒子と反物質粒子が同じ量だけ生成される。だが、
宇宙の可視領域は通常の物質からなる構造ばかりが存在するように見える。

 そこでビラータ氏は、ローカルボイドの中にどの程度の反物質が存在するかの特定を試みた。
ローカルボイドには、物質で構成された巨大で平坦な銀河の集団「ローカルシート」が隣接しており、
ローカルボイドから遠ざかっていると考えられている。同氏は、ローカルシートを遠ざける反発力が
生まれるにはどの程度の反物質が必要かを計算した。

(>>2以降に続く)

▽記事引用元 ナショナルジオグラフィック ニュース
http://www.nationalgeographic.co.jp/news/news_article.php?file_id=20120216001&expand#title
英語原文 Is Dark Energy Really "Repulsive Gravity"?
http://news.nationalgeographic.com/news/2012/02/120215-dark-energy-antimatter-physics-alternate-space-science/

▽画像 暗黒エネルギーが関わっているとされる宇宙の膨張とその加速を時系列で表したイメージ図。


▽Astrophysics and Space Science
http://www.springerlink.com/content/0004-640x/338/1/

3 :名無しのひみつ:2012/02/16(木) 22:14:17.78 ID:NXGFUyiR
要するに栄養バランスの良い食事を心がけましょう、という事だな。


5 :名無しのひみつ:2012/02/16(木) 22:19:33.94 ID:5e5TtrGf
>>3
いや、中華料理でフカヒレを使うなということだよ


4 :名無しのひみつ:2012/02/16(木) 22:15:02.75 ID:qaL4Y7X2
また変な奴が

終末期だから仕方ないけど


“時間”はあと50億年で終わる?

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1 :星降るφ ★:2010/10/31(日) 15:25:53 ID:???
ご依頼いただきました(依頼スレ19-139)

Ker Than
for National Geographic News
October 29, 2010

 宇宙が誕生して約140億年。今後も延々と存在し続けると考えている人は多い。
しかし、“時間”そのものがあと50億年で終わるとする新たな研究成果が発表された。
偶然にも、太陽が最期を迎える時期と重なっている。

 この予測は、われわれが住むこの宇宙は多元的宇宙の一部であるとする永久
インフレーション理論に基づいている。その広大な構造は無数の宇宙から構成されて
おり、各宇宙はさらに無数の孫宇宙を生み出すことができるという。

 多元的宇宙の問題は、「起こり得ることは何回でも無限に起こり得る」としている
点だ。この理論では、例えば「地球サイズの惑星が無数にある」確率を計算すること
など、ほとんど無意味になってしまう。

 アメリカ、マサチューセッツ州にあるタフツ大学のケン・オルム(Ken Olum)氏は
この点について、「イベントAが2回、イベントBが4回起きる場合、イベントBの
発生率はイベントAの2倍と考えるのが普通だが、この理論では違う。なぜなら2回も
4回もなく、常に無限だからだ」と説明する(同氏は今回の研究に参加していない)。

 とはいえ、この多元的宇宙の確率に関する問題は、宇宙学者にとっては問題でも
何でもないらしい。

 カリフォルニア大学バークレー校の理論物理学者ラファエル・ブソー(Raphael
Bousso)氏らの研究チームは、「宇宙全体で無数の人が宝くじに当たるのなら、当選の
確率など誰も気にしない」と今回の論文中で述べている。

 物理学の世界では、幾何学的カットオフ(geometric cutoff)と呼ぶ数学的手法で
この問題を回避してきた。無限に続く多元的宇宙を途中で打ち切り、その有限の
サンプルを使って確率を計算するというものだ。

 しかしブソー氏らの研究チームは、「この手法には隠れた落とし穴がある」と
述べている。

「カットオフ(宇宙の有限化)手法を単純な数学的ツールとしては使用できない。
なるべく正しい予測を出そうと考案されたカットオフ手法だが、時間の終わりまで
予測してしまうのである。

 つまり、永久インフレーション理論の中でカットオフ手法を使用して確率を算出
すると、カットオフそれ自体、そして時間の終わりが“あり得る出来事”になって
しまうのだ」。

 このような奇妙な欠点があるにはあるが、ブソー氏らは永久インフレーションを確かな
概念だと考えている。同理論の根底にあるアインシュタインの相対性理論などの科学的な
前提は、「どれも問題らしい問題がなく代替の見あたらない理論」だという。

▽記事引用元 ナショナルジオグラフィック・ニュース


3 :名無しのひみつ:2010/10/31(日) 15:26:55 ID:x7BKh6n4
意味不明


4 :名無しのひみつ:2010/10/31(日) 15:27:42 ID:omYINMix
無意味な理論学


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