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life ひるあんどん 物理

重力波って何?

投稿日:2017年10月3日 更新日:

どーも、ひるあんどんです。

今年のノーベル物理学賞、
重力波の観測でしたね。

重力波、何なんですかね。

重力波とは?

時空のゆがみです。

?????

時間がゆがんでいる場所では、
私たちが10秒経ったゾと思って時計を確かめても
実際には11秒早まったり、9秒に遅れていたりします。

空間がゆがんでいる場所では、
1メートル歩いたはずなのに1メートル1センチの場所に
いたりします。

しかし、実際には重力波の起こすゆがみは
1兆分の1の1万分の1ミリとかです。
そんなもんどうやって測るんだよ・・・。

重力波があるゾという理論はアインシュタインが提唱していましたが、
あまりにも微小なゆがみであるために、去年の2月にやっと観測できました。

どこから発生するの?

拳をつくって下さい。
それをぶん回して下さい。
ハイ、重力波できました。

コノ野郎!フザケやがって!

待ってください。
それと似たような感じで、発生しているんです。
スケールはとんでもないですが。

例えば2つのグルグル近くで回っている10kmくらいの
メチャクチャ重力の強い(そのへんのものならペチャンコになるくらいの)天体や、
合体しかけているブラックホールや、
超新星爆発から発生していると考えられています。

逆に言えば、それくらいのものからでないと
観測できるくらいの重力波は検出できません。

どんな装置で見つけたの?

鏡とレーザーと高感度で光の明滅を検出できるカメラ
で作られた装置です。

そんだけ!?

そんだけです。

それらを2つ、直角にして
(X-Y方向からのゆがみ検出のため、立体方向は他の地球上の観測施設に
手伝ってもらう)
組み合わせて2つの鏡から来たレーザー光を重ね合わせて、
もし、空間がゆがんでいるなら
光が弱くなったり、強くなったりするので
それで重力波が来ているとなるわけです。

ただし、重力波は極微小なゆがみなので、
装置自体を冷やしてあげたり(熱運動は装置の分子運動なのでそれと間違えないように)、
真空にしてあげたり(レーザー光が空気で弱くなったり、熱を装置に伝えないように)、
よく反射する鏡を使ったり、
装置自体を地面の振動を吸収するつくりにしたりと
お世話が大変です(むしろこういうのが金がかかる)。

う~む、惜しい

実は日本の研究者たちも「KAGRA計画」の名のもと、
重力波観測の研究や装置の開発を進めていましたが、
今回、アメリカに先を越されていました。
実に、惜しい。
今回のノーベル物理学賞受賞は日本の研究チームの可能性も
あったわけです。

まとめ

重力波の観測は今すぐに何か利益をもたらすという
訳ではありませんが、今回のノーベル賞受賞は
重力波で宇宙を観測する「重力波天文学」という
宇宙の謎を解き明かす手段の発見が評価された
という意味では大きいと思います。

改めて、ノーベル物理学賞受賞
おめでとう!

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