宇宙の謎解明なるか? 「重力波」検出目指す観測施設「かぐら」が岐阜に完成 アインシュタインが存在予言
(11月6日 産経ニュース)
宇宙から届く謎の「重力波」の検出を目指す東京大宇宙線研究所の観測施設「KAGRA」(かぐら)が岐阜県
飛騨市神岡町の地下に完成し6日、報道陣に公開された。重力波は非常に重い天体が激しく動いたとき、
重力の影響で空間にゆがみが生じ、それが波のように遠くまで伝わっていく現象。
アインシュタインが相対性理論に基づき約100年前に存在を予言したが、直接観測した例はない。
かぐらは長さ3キロのトンネルをL字形につなげた構造で、中心部からレーザーを2方向に同時に発射。
重力波が届くとトンネル内の空間がゆがんで伸縮し、レーザーが鏡で反射して戻ってくるまでの時間にわずかな
差が生じるのを検出する。振動が少ない地下200メートルに建設した。総工費は155億円。
重力波観測施設かぐら今年度中に試験観測を開始。
追加工事を経て平成29年度に本格観測に
入れば、1年以内に重力波を捉えられる
という。世界初の観測に成功すれば、
ノーベル物理学賞の受賞が決まった梶田隆章氏
が素粒子ニュートリノの質量を発見したスーパー
カミオカンデに続き、神岡の施設群で3つ目の
ノーベル賞が確実とされる。
ただ欧米も類似の施設で観測を目指しており、
競争は激しい。同研究所の三代木伸二准教授は
「人類初の観測をぜひ実現したい」と意気込む。
重力波の観測は光やX線などでは捉えられ
なかった天文現象や、宇宙誕生時の謎の解明
に役立つ。かぐらを統括する同研究所長の
梶田氏は「神岡の地から新たな研究分野が
生まれるような成果が出てほしい」と期待を
込める。

なんでこのような形をした観測施設で、重力波が検出できるかといえば、
重力波が以下のようなものだと想定されているからです。

重力波とは
「重力波検出実験の最近の進展」 http://rironkon.jp/sympo06/proceedings/s.kawamura.pdf

そういえば、昨年、重力波が検出されたというニュースがありましたが・・・
ノーベル賞級「重力波の痕跡」発表は誤り (1月31日 日本経済新聞電子版)
138億年前に宇宙が誕生した直後の「重力波」の痕跡をとらえたとした米研究チームの昨年3月の発表は誤り
だったと、欧州宇宙機関(ESA)などの国際研究チームが30日発表した。
発表後にデータの解釈に疑問が示され、専門家らが検証していた。重力波は、物理学者アインシュタインが
存在を予言。宇宙が急激に膨張したとする「インフレーション理論」を裏付けるとして観測計画が進み、
確認されればノーベル賞級ともいわれるが、今回はお預けになった形だ。
米チームは、南極にあるBICEP2望遠鏡がとらえた「宇宙背景放射」と呼ばれる電波を分析、特徴的な
パターンを発見し、これが宇宙急膨張の際の重力波によって生じた名残だと昨年3月に発表した。
だがこのパターンが銀河のちりの影響である可能性が浮上。BICEP2のデータに加え、ESAのプランク宇宙
望遠鏡が観測したより広範囲のデータを、米チームを含む国際チームが精密に分析し、ちりの影響に間違い
ないとの結論が出た。ただ重力波やインフレーション理論そのものが否定されたわけではない。
国際チームの研究者は「重力波の探索は今後も続く」としている。
インフレーション理論は1980年代初めに、佐藤勝彦自然科学研究機構長らが提唱した。

では、重力波がどのようなときに生まれるかといえば、質量四重極モーメント
が変動したときだそうだ。これは、電気の場合とは全く異なっている!
正負のある電気と負のない質量を、無理やり比較するとすればだが・・・

電気双極子と四重極子
「宇宙おける電磁波の放射」 http://www.astro.sci.yamaguchi-u.ac.jp/~kenta/radioastro/radioastro-1.pdf

電磁波の場合、電気双極子モーメントの変化が重要で、
四重極モーメントの影響は無視できる。どんどん話がそれていきますが、
上の図の説明で、二酸化炭素の場合、双極子モーメントが変動しないのは、
回転や対称伸縮振動のときで、逆対称伸縮振動では双極子モーメントが
変化しますので、二酸化炭素は電磁波(赤外線)を吸収します。
これが、二酸化炭素が温室効果ガスである理由だとされています。


二酸化炭素の赤外吸収分子の振動と赤外光の吸収 (日本分光 「FTIRの基礎」)
分子を構成する原子間では、結合部分が伸縮します。
伸縮振動のエネルギーは赤外光のエネルギー付近
にあり、赤外光を吸収して振動します。ただし、赤外光
を吸収できる振動には「双極子モーメントの変化を
伴うもの」という制限があります。2つの振動が互いに
打ち消しあうものは、赤外吸収をしないということです。
直線状分子のCO2の場合、対称伸縮振動は双極子
モーメントが変化しないため赤外光を吸収しませんが、
逆対称伸縮振動は双極子モーメントが変化する為、
赤外光を吸収します。
また、直線分子の中でも2原子分子のO2やN2の場合は、逆対称伸縮振動ができず、赤外光を吸収しません。
CO2が温室効果ガスとして働くのは、CO2が赤外光を吸収する振動を持ち、大気が暖められるためです。



スポンサーサイト
2015_11_07


10  « 2015_11 »  12

SUN MON TUE WED THU FRI SAT
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 - - - - -

書籍の紹介

龍女「みなみ」からあなたへの
不思議なメッセージ集
新感覚のファンタジー!!

書籍表紙

不思議の国の「みなみ」
 宇宙へつながる秘密基地

「みなみ」 今月のメッセージ

神津島の天上山は、
神が集う島のなかでも、
特に神の集まるところ。

プロフィール

舞尾 空

Author:舞尾 空
・性別:男
・年齢:46歳
・職業:サラリーマン
・血液型:O型

検索フォーム

QRコード

QR

最新コメント




page
top