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TOP > 未分類 > 乱雑さを決める時間の対称性を発見 ボルツマンの公式とネーターの定理の融合が築くミクロとマクロの架け橋


乱雑さを決める時間の対称性を発見 ボルツマンの公式とネーターの定理の融合が築くミクロとマクロの架け橋

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1 :もろ禿HINE! ★@\(^o^)/:2016/04/28(木) 21:52:24.77 ID:CAP_USER.net

乱雑さを決める時間の対称性を発見 | 理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2016/20160427_2/


要旨

理化学研究所(理研)理論科学連携研究推進グループ分野横断型計算科学連携研究チームの横倉祐貴基礎科学特別研究員と京都大学大学院理学研究科物理学宇宙物理学専攻の佐々真一教授の共同研究チームは、物質を構成する粒子の“乱雑さ”を決める時間の対称性[1]を発見しました。

乱雑さは、「エントロピー[2]」と呼ばれる量によって表わされます。エントロピーはマクロな物質の性質をつかさどる量として19世紀中頃に見い出され、その後、さまざまな分野に広がりました。20世紀初頭には、物理学者のボルツマン、ギブス、アインシュタインらの理論を踏まえて「多数のミクロな粒子を含んだ断熱容器の体積が非常にゆっくり変化する場合、乱雑さは一定に保たれ、エントロピーは変化しない」という性質が議論されました。同じ頃、数学者のネーターによって「対称性がある場合、時間変化のもとで一定に保たれる量(保存量)が存在する」という定理が証明されました。

20世紀末、ブラックホール[3]のエントロピーは、時空の対称性から導出できることが分かりました。この研究に触発され、今回、共同研究チームは、「ネーターの定理に従って保存量としてのエントロピーを導く対称性は何か?」という疑問を追究しました。具体的には、「ミクロな粒子の運動を記述する時間をずらしても、ずらす前の運動と同じ法則に従う」という対称性があるかを調べました。その結果、量子力学のプランク定数[4]を温度で割った分だけ時間をずらすように選んだときにのみ、そのような対称性が現れることが分かりました。そして、ネーターの定理をその対称性に適用することで得られる保存量がエントロピーと一致しました。この乱雑さを決める時間の対称性はこれまでにないものであり、どのような物質にも現れうる普遍的なものです。

今後、時間の対称性が導くエントロピーは、乱雑さとしてのエントロピーとは異なる方法でミクロとマクロの世界を結び付けることを可能にし、さまざまな分野に新しい視点を与えると期待できます。

本研究は、米国の科学雑誌『Physical Review Letters』(4月8日号)に掲載され、Editors’ suggestionに選ばれました。


(以下略)



2 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/28(木) 21:53:56.44 ID:KuyKlJrs.net

そうだったのか!
くやしい!
もっと研究しておけば



3 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/28(木) 21:54:49.04 ID:rxxRXpe0.net

おれの部屋がちっとも片付かないことと関連はあるのか?





4 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/28(木) 21:57:26.52 ID:ujT8TTdU.net

つまり、温度によって、エントロピーが決定されるってこと?
時間の変化は実は温度の変化、エネルギー量の変化と同じってこと?



6 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/28(木) 21:59:10.25 ID:zU3f9YKi.net

人は記憶型と思考型に大別できる

密封された空間に材料A、B、C...等を入れます
さてこここで何が起きるでしょうか、そしてその現象は一定でしょうか・・・
てな話だね



10 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/28(木) 22:15:08.90 ID:tYKqs/JV.net

うーむ
全く意味がわからんぞ



16 :○@\(^o^)/:2016/04/28(木) 23:38:06.85 ID:DwZNHkjL.net

 ある限定された条件下では、ミクロの乱雑さの和とマクロのそれが一致するって事?



19 :○@\(^o^)/:2016/04/28(木) 23:50:42.72 ID:DwZNHkjL.net

 個別に見れば可愛い猫と可愛くない猫が入り交じっているが、全体的に見ると猫は可愛い。
 的な?



28 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 01:26:44.79 ID:gGgWt9SD.net

ブラックホールというのは、特殊な階層構造のようなものだよ
我々の脳がそのような構造であるように、
そして、自然そのものがそうであるように
その階層性がフラクタルとして表現されているわけである
だから「観察」そのものに時間性が必有するのである



29 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 01:28:04.80 ID:gGgWt9SD.net

「観察」じゃない「観測」だ



30 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 01:37:21.16 ID:gGgWt9SD.net

複雑系科学なんて古いという考えは、逆に古いということが知れるようになる



31 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 01:38:52.27 ID:hDYsniZJ.net

人間科学は似非科学ですよ

意識が物質に還元できない事は
物質が「認知」なんだから当たり前ですよ

物質の様な物が認知出来る事
「認知している状態」こそが「現象的意識」であり
物理的な世界だったんですから

意識は形而上の話で
物質は形而下の話ですよ

永遠に関連性なんて見つかりませんよ

全ては勘違い野郎の意識報告による
こじ付けに過ぎない

そこから作り上げた関連性とは
意識報告を発した者の「思い込み」ですよ
世間的には主観のみに依存した認知は
「思い込み」と言うんですよ

科学を謡うなら誰の意志にも依存しない
物証を示して貰わないと困りますよ

人間科学は科学ではありませんよ



34 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 01:43:06.33 ID:/e+kpmBU.net

エントロピーのミクロ的な構造が解ったと言うことか。



37 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 05:35:47.55 ID:iR+VOcjz.net

興味深いけど解説待ち



39 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 06:26:37.07 ID:1ycarp2C.net

そもそも、時間の対称性ってなんなんだよ。
現在を軸にして、過去と未来が対称ってことか?



40 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 07:03:27.67 ID:RE5xn7MT.net

量子力学を使わずに熱力学からプランク定数を導く事ができました、って事なのかな



41 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 07:53:52.44 ID:TdOs7KqL.net

エネルギーの受け渡しはhν を単位としてのみ起こり得る(e=nhν)なら
エントロピーの受け渡しはh/Tを単位としてのみ起こり得る(S=nh/T)はずだよねぇ
っていう着想だろ
それで数式立ててみたよと
これってミクロとマクロが同居してるBHに役立ちそうな気がするよねってな感じ



44 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 12:49:55.32 ID:cP4P33/v.net

同業者だけど分からない



45 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 13:10:53.91 ID:o+X34xLE.net

この研究員が後のノヴァ教授のDNAサンプルである。



54 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 21:16:06.20 ID:I9J7L1Vz.net

結局エントロピーってのは純粋な物理量ではなく
情報理論に属する概念なんだろうなと思ってる
「知の限界」に関する概念というか

ブライアン・グリーンによればエントロピーは過去に向かっても増大するという
そうでないことがわかるのは我々が「過去にはもっとエントロピーか低かった」という
「知識」を持っているからであって
もしそれ無しで過去について推測するなら
今よりエントロピーが高い状態だったと考えるほうが適切
なぜならそのほうが「取りうる状態の数が多い」から
つまり時間について反転対称性もあるという解釈



56 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 21:34:40.77 ID:AQxOzE7+.net

ようは保存量としてのエントロピーを導出するのに都合が良かった物理定数がプランク定数だっただけで、量子論との関係は自明でない



59 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/29(金) 22:31:37.27 ID:tExc0Jug.net

良く分からんから高卒理系レベルに入門書を教えてくれ



62 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/30(土) 01:00:48.86 ID:ut8KxwcF.net

プランク定数を温度で割った分だけ時間を推移させる、って実験でどうやって確かめるの?
どうやってその時間をカウントするんだろう



67 :名無しのひみつ@\(^o^)/:2016/04/30(土) 08:54:51.02 ID:bLhJHRw4.net

物理において[無限小]はもう[プランク定数]と同義なのかね




Source : http://anago.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1461847944/
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