宇宙&物理2chまとめ【物理】原子核の「歪(いびつ)な変形」の謎を東大の研究で解明

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【物理】原子核の「歪(いびつ)な変形」の謎を東大の研究で解明

[ 2012/05/07 23:00 ] [ 物理 ] [ コメント(1) ]
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1: ● ◆SWAKITIxxM @すわきちφφ ★ 2012/03/30(金) 23:18:02.01 ID:??? BE:1725768386-2BP(1056)

発表のポイント 

原子核の形には球と楕円がある。楕円の場合の多くは、断面をうまく切ると円になる「端正な変形」である。 
一方、どう切っても円にならない(つまり楕円になる)「歪(いびつ)な変形」のものもあるが、その発現機構は数十年来の謎であった。この謎を解明した。 

有馬朗人とヤケロ(F. Iachello)によって提案された「相互作用するボソン模型」(注1)は、原子核の形に関する模型であり、その現象論的説明に大きな成功を収めた。 
しかし、原子核を構成する陽子や中性子から出発したミクロな描像との関係は部分的にしか解明されてなかった(OAI写像法(注2))。 
最近の東京大学での研究によって、この関係を確立させて同模型に基礎を与えた一連の成果の一つとして「歪な変形」の謎が解け、その描像が明らかになった。 

発表概要 

原子核の表面の変形は多数の陽子や中性子が関与する集団運動によって起こる。 
それは原子核物理学における最も基本的な課題の一つであり、 
また物の形は量子物理学全般に共通の重要な学術的意味を持つ。 
原子核の変形には、上に述べたように、端正な変形と歪な変形があり、図1に図解されている。 
原子核の「歪な」変形には、50年ほど前に提案された二つの模型があるが、どちらも実験データを説明できず、その姿は数十年来の謎であった。 
事情は「相互作用するボソン模型」も同じで、説明できないデータが多々あった。 
本研究では、歪な変形が起こるミクロなメカニズムを明らかにし、 
それによる「相互作用するボソン模型」の修正を示し、得られた理論結果の実験的検証を示した。 
本研究成果はフィジカルレビューレターズ誌に掲載される。 

※詳細はリンク先をご覧ください。 

東京大学>プレスリリース 
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2012/16.html 
01-b.jpg 

Phys. Rev. Lett. 
Robust Regularity in γ-Soft Nuclei and Its Microscopic Realization 
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i13/e1325






Image Credit:Borb


原子核(げんしかく)は、単に核(かく)ともいい、電子と共に原子を構成している。原子の中心に位置し核子の塊であり、正電荷を帯びている。核子は、通常の水素原子(軽水素)では陽子1個のみ、その他の原子では陽子と中性子から成る。陽子と中性子の個数によって原子核の種類(核種)が決まる。




3: 名無しのひみつ 2012/03/30(金) 23:23:48.70 ID:f6H+B0oR

俺のじいちゃんの説が正しかったのか




4: 名無しのひみつ 2012/03/30(金) 23:24:20.95 ID:s9lkbnVi

なるほどね




6: 名無しのひみつ 2012/03/30(金) 23:24:59.02 ID:lYs8oTtr

絵は理解できたが、よくわからん事がよく分かった。




8: 名無しのひみつ 2012/03/30(金) 23:26:24.89 ID:LTFTFjxE

なるほど、わからん。




20: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 00:20:30.51 ID:LXifJ20P

なるほど!

                      うそ、さっぱりわからん




21: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 00:26:43.46 ID:jMyJE2LP

俺の予想通りだな




27: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 01:18:30.70 ID:F7PA0fH2

うーん、なるほど!
わからん!




15: 名無しのひみつ 2012/03/30(金) 23:54:01.83 ID:qNCTtuAT

核のスピンが1以上の核は四極子モーメントがなんたらで、原子核が紡錘型とか
パンケーキ型とかいう話をNQRの勉強をちょっとしたときに聞いたような。




18: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 00:09:11.48 ID:m3ERij8l

核の形なんてどうやって観察したの?




37: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 07:38:29.12 ID:u1WfjlAq

>>18
形がわからないボールがあるとするわな。これを例えば平らな壁にぶつけたり、
ボールよりずっと小さいBB弾をボールにやたらとぶつけたりして、
跳ね返りかたを精密に調べて統計処理をかければ、ボールの形を推測できるでしょ。
まあ、原理としてはそんなようなもの




35: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 05:54:04.44 ID:TKOWpSi5

誰か見た奴いるのか?




39: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 09:27:45.35 ID:Ij1z860q

力(振動)が閉ざされた空間の中の原子核に及ぼしている間、
力(振動)の大小によりアメーバー形、
多角形、円形、波紋形で絶えず動き続けると思います。




40: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 09:57:21.45 ID:6LrouG2U

>>1
の図だと
面積が最大になる断面と並行又は垂直な断面は全部楕円になると思うけど
斜め断面だと、何処かは必ず円になると思える。

円も楕円のひとつで、ちょっと特殊なだけでしょう。
何処から切っても楕円になって円にならない立体って想像できない。




43: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 10:33:00.84 ID:FxVmInuZ

>>40
楕円体

x^2/a^2 + y^2/b^2 + z^2/c^2 = 1

a ≠ b ≠ c ≠ a の場合はどうなるんかね?
「非回転楕円体」とでも呼ぶのかな


600px-Gnuplot_ellipsoid.png
楕円体(だえんたい、ellipsoid)とは楕円を三次元へ拡張したような図形であり、その表面は二次曲面である。




55: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 14:56:05.39 ID:6LrouG2U

>>43
>>1
の中間の図のイメージだと、水平に切った場合、縦長の楕円で
切断する平面を徐々に回して行って、最後に垂直になったときは横長の楕円になっている。
何処かで突然、縦長が横長に転換するはずなは無いから、途中には円になる断面があるはず。




56: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 16:36:53.35 ID:VSpF2vGl

>>55
なるほど
a<b<c(またはa>b>c)のとき、径をa,b,cとする楕円体と半径をbとする真球は真円になる解を2組持つような気がする
けどこれはまだ「歪な変形」じゃないのかもね




41: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 10:24:47.78 ID:oIKs3oCM

核の形の謎が解明という以前に、核の形がこれだけあって
数十年前にここまで詳しく観測されていたこと自体知らなかった




46: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 11:12:54.60 ID:Pr86FtlQ

素粒子間に働く相互作用をボソンと呼ぶ
で、原子核が歪になるのは3つのボソンが影響しあっているからと思われていた

今回は、そのボソンの力の大きさを計算できるようになったよ
実験のデータとも大体あってたぜ

って事か? 高卒の俺様にはわからんちん




50: 名無しのひみつ 2012/03/31(土) 12:05:26.00 ID:wQ1A3qcv

俺のイメージこれだったんだけど

clip_image008.jpg




58: 名無しのひみつ 2012/04/01(日) 11:54:07.57 ID:riBLpwJL

自然界に「いびつ」も「いびつじゃない」もない。人間が勝手にそう定義しただけ。根拠は脳内にしかない。物理学の問題じゃない。




60: 名無しのひみつ 2012/04/01(日) 12:44:55.70 ID:xi8TagW4

>>58
「自然界は簡潔な法則で示すことが出来る」という科学者の夢を追い求めているという話だと思う

E=MC^2とかの




59: 名無しのひみつ 2012/04/01(日) 12:07:45.59 ID:yV6IZoIS

ここでいう「いびつ」は球体か球体でないかの意味でしかなく、
別に美的評価とかそういう意味合いはないぞ?




62: 名無しのひみつ 2012/04/01(日) 13:50:56.38 ID:riBLpwJL

>>59
なぜ球体じゃないことが謎になる? 球体にこだわる? 球体のほうが謎じゃないか?




64: 名無しのひみつ 2012/04/01(日) 14:33:48.22 ID:yV6IZoIS

>>62
夜空を見上げてごらん
無数の星たちはみな球体だ
ポテンシャル場で形が形成されるものはたいてい球体になる
たとえば重力F=G*(M*m/r^2)が卓越しているなら
重心からの距離rが等しい点で引力Fが一致するので
釣り合いがとれるように物が移動して球体が形成される

むしろ球体でないならほかに何か構造があると考えられる
>>1が球体にこだわってるのもほぼ同じ理由

あとは、球体は内部体積に対する表面積が最小となる形だから、
表面張力(表面積依存)と気圧(内部体積依存)の釣り合いで形成される
シャボン玉も空中できれいに作れば球体に収束する。

擾乱がない限り球体は物理法則に従って自然に形成される形であり、
むしろ球体でないのなら何か別の構造があると疑ってかかる、という話。




74: 名無しのひみつ 2012/04/01(日) 20:00:01.71 ID:qWmG9L+P

原子核は球が普通、っていうイメージが無い
陽子と中性子がくっついてるから凸凹かと思ってたんだけど




77: 名無しのひみつ 2012/04/01(日) 22:45:50.81 ID:Fa8P8/4t

>>74
凸凹は量子的な効果で見えなくなる

二体力から三体力に増やしたらより測定結果に近くなったてことだろ
あくまでも修正の域を出ない
三体力を計算に入れることの重要性は20年以上前からわかってるが計算パワーが必要だった




85: 名無しのひみつ 2012/04/06(金) 00:53:27.07 ID:QPfZt4q0

物理学は辻褄合わせの理論だから、実験をよく説明できるからと言って、直接観測できない原子核の内部がそうなってるとは限らない





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>物理学は辻褄合わせの理論だから

いや全然違うからどや顔でほざくな

>自然界に「いびつ」も「いびつじゃない」もない。人間が勝手にそう定義しただけ。根拠は脳内にしかない。物理学の問題じゃない。

いやそんなくだらない話じゃない
[ 2016/10/21 16:45 ]
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