アインシュタイン⑨

 

秋の雲生きることとは変わること

しがみつき支柱を頼る朝顔よ

朝顔の器用に生きる処世術

思いつくまま気の向くままに月更くる

不器用な生き方で生く星月夜

 

■アインシュタイン⑨アインシュタインが残した宿題って？

小林晋平　福田麻貴

 

重力波を作り出していた

重力波とはアインシュタインが人類に残した宿題

人類が到達した最高点の教養を本当に知らなくていいんですか

世界の半分くらいは波

❝世界は2つの現象で構成されている❞　粒子⇔波

粒子は重なることができない　波は重なることができる

重なることができる＝波らしさ

波の性質　重なり合うことができる

音　音波　トライアングル　音も波の一種

水波　音波

光も　波の性質を持つ　

おうし座のかに星雲　人間に見える光は可視光　

他の３つの画像はX線・赤外線・電波で撮った

光＝電磁波の一種　山から山を波長という

波長の長さ　X線＜可視光＜赤外線＜電波

ひとつの天体を見るにもいろんな電磁波で見る方法がある

電磁波で我々はモノを見ている

重力波は違うところを見せてくれる

電磁波では見ることができない　その先を重力波は見せてくれる

重力波で知らなかった自然界がひらける

重力波の正体　重力波とは

空間が縦に伸びると横が同時に縮むといった複雑な変形を周囲に伝える波

質量を持っている物体が加速度運動　変形　重力波が発生する

宇宙空間　2つのブラックホールがある状況を想定　ブラックホール連星

ブラックホールが互いの周りを回っている状況

ブラックホールが互いの周りを回ることによって出している重力波

検証　重力波も実際に観測しないといけない　アインシュタイン本人も

観測するのは物凄く難しいと予想　重力波は弱すぎる

物理の世界ではこの事を振幅という　10⁻21乗の揺らぎ

1mの水槽に10㎝の波のことを　10⁻1乗のゆらぎという

10⁻10乗のゆらぎ　原子の大きさ　原子の大きさ1個分しか揺れていない

僕らの目には見えていない　こういう状態を明鏡止水という

明鏡止水とは曇りのない鏡と静かな水のように澄み切った心の状態

10⁻21乗のゆらぎとは地球と太陽の間の距離を原子1個分だけ変える

重力波　非常に弱いため観測が難しい

原子1個分ほどの変化　約1憶5000万km

ブラックホールどうしの合体から生じている

ブラックホールどうしが合体したときに出したエネルギーは膨大

太陽３個分のエネルギーが放出　遠すぎる　あまりにも遠くに起きている現象

ものすごい重力波を出しても地球に届くまでに減衰してしまっている

なので人類の残された宿題になった

観測された

アインシュタインの提唱から100年後(2015年)重力波の観測に成功

それを可能にしたのはLIGO

腕：長さ4kmに及ぶパイプの中をレーザー光が走る

小さいのでノイズと間違えてしまうことがある

13億光年　

大きくなっている所　マージャー(合体)

ブラックホールは互いに周りながら引力にひきつけられて合体する

音に変換　

2025年までに90以上の重力波を観測

ブラックホールどうしの合体　太陽質量の14倍と7.7倍　2015年12月16日

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 31倍と20倍　2017年1月4日

珍しい重力波の観測

中性子星：主に中性子からなる超高密度の天体

中性子星どうしが合体したときに出した重力波をキャッチすることができた

中性子星どうしが合体　太陽質量の1.5倍と1.3倍

中性子星の合体から誕生したもの　キロノバ　

いろんな元素を放出した　金　白金(プラチナ)

宇宙が生まれたときに最初にできる元素は水素

水素の次にヘリウム　(星の中で)炭素　窒素　鉄ができた

爆発して宇宙空間に散らばった　散らばった原子が集まって星ができる

僕らの体の原材料は星からできている　我々は星の子である

これは本当にそうである　星の生まれ変わり

 

・ちょっと一息　アイン豆

1922年34日間　日本に滞在したアインシュタイン

10か所で相対性理論の講演会を実施

合計1万人を超える聴衆が詰めかけた

のちにノーベル物理学賞を受賞する朝永振一郎(当時中学生)も参加

東京帝国大学では全6回の特別講義が行われた

講義や会見などの日々が続き「死ぬほど疲れた」とつぶやくことも

その後東京大学に設置されたアインシュタインエレベーター

名前の由来はエレベーターの思考実験と伝えられる

 

世界の重力波観測施設

Virgo：2003年イタリアに建設された重力波観測施設

重要な重力波観測装置

日本の岐阜県飛騨市神岡町にある　KAGRA　KAは神岡　GRAはGranity　重力

地下200mに長さ3kmの腕を設置

腕の先端につけられえいるのはサファイアをしよう

2024年1月1日　能登半島地震　深刻なダメージをおってしまった

2025年6月12日観測再開

 

重力波が宇宙の謎を解き明かす？

重力波で意中の始まりがわかる　宇宙は138億年前に誕生

ビッグバン：宇宙が138億年前　非常に高温・高密度の状態から

膨張を始めたとする理論

この時は宇宙全体が膨らむので宇宙自体が揺れているような状態だった

その宇宙全体のゆらぎが残っているはず　

宇宙の中に揺れた時の重力波が残っているはず

古い時代の重力波を原子重力波という

原子重力波をキャッチできれば初期の宇宙がわかる

 

Point　原子重力波を観測すれば宇宙の初期の姿がわかる！？