黒夜行

左脇のプロフィールにある「サイト全体の索引」から読みたい記事を探して下さい。

重力波は歌う アインシュタイン最後の宿題に挑んだ科学者たち(ジャンナ・レヴィン)



style="display:block"
data-ad-client="ca-pub-6432176788840966"
data-ad-slot="9019976374"
data-ad-format="auto">



物理学という学問は、大きく二つに分けることが出来る。一つは、理論物理学、もう一つは実験物理学である。名前の通り、前者は理論を考える、そして後者は実験して証明するのだ。両方やる物理学者もきっといるんだろうけど、大体はどちらかがメインになってくる。

そして本書は、実験物理学者たちの奮闘の物語だ。だから、「重力波」に関する学問的な説明や、何故そういう予測が生み出されたのか、という背景的な話はほとんど出てこない。本書は、「レーザー干渉計重力波観測所(LIGO)」という超巨大施設が重力波を観測するまでの、実験物理学者たちの人間模様が描かれる作品だ。そういう意味で本書は、文系の人でも読める本だ(ところどころ、難しい話はあるし、イメージ出来ない実験施設の話が続くが)。

個人的には、理論がどう生まれたのか、という話の方が好きなので、そういう意味で僕の中ではちょっと劣る作品ではありました。けど、物理学の実験規模の変遷を考えた場合、こういうゴタゴタした人間模様は不可避なんだろうなということが感じられて面白いと思いました。かつて物理学の実験は、一人で自作出来るレベルのものだったのだけど、今では多数の科学者が寄り集まって協力して一つの成果を追い求めなければならなくなった。少し前に話題になった「ヒッグス粒子」も、そういう多数の科学者の協力の元で発見されたものだ。物理学者に限らず、科学に携わる人間は、その圧倒的な才能と比例するようにして個性の強い者も多い。そういう人間をいかに統合し、統合しようとして出来ず、あらゆる衝突や論争を繰り返しながら、それでも科学に携わる者として真実を掴み取る成果は得たいという共通認識がなんとか彼らを一つにしていく過程みたいなものが面白いと思いました。

本書で書かれている流れにざっと触れてみましょう。

まず、本書の副題にもあるように、「重力波」という概念はアインシュタインによって生み出されました。彼が発表した相対性理論の帰結として、「重力波」という存在をアインシュタインは予測したのです。説明は難しい(僕もちゃんと理解していない)ですが、僕はこんなイメージで捉えています(正しいかは分かりません)。大きな布をピーンを張った状態を想像してください。四隅の角を持って引っ張ってるイメージです。でその布に、屋上から大きな鉄球を落とす。すると、鉄球は布の上を何度かバウンドしながらやがて止まります。そのバウンドしている間、布は上下に揺さぶられます。この上下の揺れを「波」と捉えたものが「重力波」です。

このイメージを使うと二つのことが理解できます。一つは、鉄球が大きければ波も大きく、小さければ波も小さいということ。つまり、大きなエネルギーを持っているものがそのエネルギーを放出するような現象の際に、「重力波」は大きく発生するということです。またもう一つは、鉄球が落ちた場所から遠ければ遠いほど波は小さいということ。つまり、地球から遠く離れた現象であればあるほど、地球に届くまでに「重力波」は小さくなる、ということです。

さて、実際にはどれぐらいの大きさのエネルギーの現象の時に、地球にやってくる「重力波」はどういう挙動をするでしょうか。

まず、二つのブラックホールが衝突する場合のことを考えてみます。この時に放出されるエネルギーは、『太陽10億個分の一兆倍を上回る』そうです。では、そんな天体現象から発生した「重力波」が地球に届いたらどんなことが起こるのか。こちらの説明としては、「LIGO」がどれぐらいの精度で測定が出来るのか、という記述を引用してみます。『(L字の)片方の移動距離がたとえば陽子の大きさの一万分の一長いか短いかすると、移動時間に一兆分の一の一兆分の一の一〇〇〇分の一秒(10の27乗分の一秒)の差が出る』 「重力波」が、どれほど検出しにくいか、イメージしてもらえるでしょうか?

アインシュタインは、理論的に「重力波」は予測できるが、あまりにも小さすぎて測定することは不可能だろう、と言ったそうです。結局これが、相対性理論に関してアインシュタインが残した最後の予測ということになりました。

この「重力波」に、様々な人間が様々な形で関わります。その代表的な人物が、ライナー・ワイス、キップ・ソーン、ロン・ドレーヴァーの三人です。ワイスは「重力波」を検出するための「俳句のようなシンプルな干渉計」を思いつき、ソーンは「重力波」を理論的な側面から攻め、ドレーヴァーはお金の掛からない独創的で天才的な実験を次々に生み出していました。彼らは、「重力波」どころか、ブラックホールすらまだ実在が懐疑的とされていた時代に、いかにして「重力波」を検出するかをそれぞれ独自にアプローチしていきます。しかし、「重力波」がもし存在するとしても、あまりの小ささに規模の小さな実験施設では検出は不可能であると判断し、ワイス、ソーン、ドレーヴァーの三人は「手を組む」ことにします。しかし、この三人のチームワークは最悪だった。とにかく色んな人間関係のゴタゴタが起こったが、辞めさせられたり辞めたり新しく引っ張ってきたりというような形で、不本意な形で「LIGO」から手を引かざるを得なくなる者も出てきた。

そうやって「LIGO」は超巨大プロジェクトとしてなんとか体裁を整えていくのだけど、しかしこの「重力波」プロジェクトには忘れられがちな先駆者がいる。ジョー・ウェーバーである。ウェーバーは、かなり不遇の研究者人生を送ってきた。世紀の大発見にあと一歩のところまで近づきながら逃した、という経験を何度もしているのである。研究者としては非常に優秀だったが、運に恵まれていなかった。
そんなウェーバーは、独自に「重力波」の研究を進め、なんと「LIGO」の建設が始まる遥か以前に「重力波」を検出した、と発表したのだ。しかしこの成果は、すぐさま物理学の世界で受け入れられなかったどころか、非難が集中することになった。実際のところ、ウェーバーが観測したものが何だったのか、今となっては確かめようがない。しかし、「重力波」である可能性は低かったのではないか、と考えている者が多いようだ。僕も、そう考えるのが妥当な気がする。2億ドル以上のお金を掛け、1000人以上の科学者が関わる実験装置(LIGOのことだ)でようやく検出出来たものが、それがどれほど秀逸なものであっても、たった一人で組み立てた実験装置で検出出来たと考えるのはなかなか難しい。

ウェーバーが「重力波」を検出した、と発表したことは、実は「LIGO」の建設にも支障を来すこととなった。「LIGO」はあまりにもお金の掛かるプロジェクトであるが故に、予算を獲得するために政治と関わらざるを得なかった。しかし、ウェーバーの発表は、物理界のみならず、政界においても「重力波」への不信感を増すこととなった。「LIGO」建設には、こういう様々な障害が待ち構えていた。科学者が真理を求めて実験する、というだけではどうにもならないような、あらゆる種類の戦いに挑まなくてはならなかったのだ。

しかし、その成果は報われた。2015年、アインシュタインの相対性理論が発表された1915年からちょうど100年後に、「重力波」は検出された。これによって、今までは間接的にしかその存在が証明されていなかったブラックホールも実在が証明されることとなった。

「重力波」がこれから天文学をどう変えていくのか。新しく生まれる「重力波天文学」では、これまでは見ることが出来なかった宇宙の姿を見ることが出来るかもしれない。これまでは、「光」によって宇宙を捉えていた。望遠鏡などの観測装置は、すべて「光」を捉える仕組みである。しかし、ブラックホールなど、光では捉えられない天体も存在する。宇宙の全質量の94%は、「ダークマター」「ダークエネルギー」という「光では捉えられないもの」だという話もある。「重力波」は、「光」が通り抜けることが出来ない場所もすり抜けることが出来るので、「重力波」を使うことで僕らは新たな「目」を手に入れることが出来ると期待されているのだ。

こういう奮闘が、僕たちの世界を押し広げていくのだ。「重力波」が何に役に立つのか、という問いは愚問だ。例えば、アインシュタインの相対性理論だって、相対性理論に並ぶ重要性を持つ量子論だって、生まれた当初は現実の役に立つものではなかった。しかしやがて、相対性理論はカーナビの技術に、量子論はテレビの技術に不可欠なものだと分かってきた。数学の世界で言えば、誰もが学校で習うあの因数分解が、僕らの日常を支える暗号技術に応用されているのだ。「重力波」も、今はまだその真価を理解できないかもしれないが、いつか僕らの生活にも関わってくる日が来るのではないかと思う。

ジャンナ・レヴィン「重力波は歌う アインシュタイン最後の宿題に挑んだ科学者たち」

関連記事

Comment

コメントの投稿


管理者にだけ表示を許可する

Trackback

http://blacknightgo.blog.fc2.com/tb.php/3423-3c8fea8e

 | ホーム | 

プロフィール

通りすがり

Author:通りすがり
災害エバノ(災害時に役立ちそうな情報をまとめたサイト)

サイト全体の索引
--------------------------
著者名で記事を分けています

あ行
か行
さ行
た行
な行
は行
ま行
や行~わ行

乃木坂46関係の記事をまとめました
(「Nogizaka Journal」様に記事を掲載させていただいています)

本の感想以外の文章の索引(映画の感想もここにあります)

この本は、こんな人に読んで欲しい!!part1
この本は、こんな人に読んで欲しい!!part2

BL作品の感想をまとめました

管理人自身が選ぶ良記事リスト

アクセス数ランキングトップ50

TOEICの勉強を一切せずに、7ヶ月で485点から710点に上げた勉強法

一年間の勉強で、宅建・簿記2級を含む8つの資格に合格する勉強法

国語の授業が嫌いで仕方なかった僕が考える、「本の読み方・本屋の使い方」

2014の短歌まとめ



------------------------

本をたくさん読みます。
映画もたまに見ます。
短歌をやってた時期もあります。
資格を取りまくったこともあります。
英語を勉強してます。













下のバナーをクリックしていただけると、ブログのランキングが上がるっぽいです。気が向いた方、ご協力お願いします。
にほんブログ村 本ブログへ
にほんブログ村

アフィリエイトです

アクセスランキング

[ジャンルランキング]
本・雑誌
13位
アクセスランキングを見る>>

[サブジャンルランキング]
和書
10位
アクセスランキングを見る>>

アフィリエイトです

サイト内検索 作家名・作品名等を入れてみてくださいな

メールフォーム

名前:
メール:
件名:
本文:

月別アーカイブ

Powered By FC2ブログ

今すぐブログを作ろう!

Powered By FC2ブログ

ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

QRコード

QR

カウンター

2013年ベスト

2013年の個人的ベストです。

小説

1位 宮部みゆき「ソロモンの偽証
2位 雛倉さりえ「ジェリー・フィッシュ
3位 山下卓「ノーサイドじゃ終わらない
4位 野崎まど「know
5位 笹本稜平「遺産
6位 島田荘司「写楽 閉じた国の幻
7位 須賀しのぶ「北の舞姫 永遠の曠野 <芙蓉千里>シリーズ」
8位 舞城王太郎「ディスコ探偵水曜日
9位 松家仁之「火山のふもとで
10位 辻村深月「島はぼくらと
11位 彩瀬まる「あのひとは蜘蛛を潰せない
12位 浅田次郎「一路
13位 森博嗣「喜嶋先生の静かな世界
14位 朝井リョウ「世界地図の下書き
15位 花村萬月「ウエストサイドソウル 西方之魂
16位 藤谷治「世界でいちばん美しい
17位 神林長平「言壺
18位 中脇初枝「わたしを見つけて
19位 奥泉光「黄色い水着の謎
20位 福澤徹三「東京難民


新書

1位 森博嗣「「やりがいのある仕事」という幻想
2位 青木薫「宇宙はなぜこのような宇宙なのか 人間原理と宇宙論」 3位 梅原大吾「勝ち続ける意志力
4位 平田オリザ「わかりあえないことから
5位 山田真哉+花輪陽子「手取り10万円台の俺でも安心するマネー話4つください
6位 小阪裕司「「心の時代」にモノを売る方法
7位 渡邉十絲子「今を生きるための現代詩
8位 更科功「化石の分子生物学
9位 坂口恭平「モバイルハウス 三万円で家をつくる
10位 山崎亮「コミュニティデザインの時代


小説・新書以外

1位 門田隆将「死の淵を見た男 吉田昌郎と福島第一原発の五〇〇日
2位 沢木耕太郎「キャパの十字架
3位 高野秀行「謎の独立国家ソマリランド
4位 綾瀬まる「暗い夜、星を数えて 3.11被災鉄道からの脱出
5位 朝日新聞特別報道部「プロメテウスの罠 3巻 4巻 5巻
6位 二村ヒトシ「恋とセックスで幸せになる秘密
7位 芦田宏直「努力する人間になってはいけない 学校と仕事と社会の新人論
8位 チャールズ・C・マン「1491 先コロンブス期アメリカ大陸をめぐる新発見
9位 マーカス・ラトレル「アフガン、たった一人の生還
10位 エイドリアン・べジャン+J・ペタ―・ゼイン「流れとかたち 万物のデザインを決める新たな物理法則
11位 内田樹「下流志向 学ばない子どもたち 働かない若者たち
12位 NHKクローズアップ現代取材班「助けてと言えない 孤立する三十代
13位 梅田望夫「羽生善治と現代 だれにも見えない未来をつくる
14位 湯谷昇羊「「いらっしゃいませ」と言えない国 中国で最も成功した外資・イトーヨーカ堂
15位 国分拓「ヤノマミ
16位 百田尚樹「「黄金のバンタム」を破った男
17位 山田ズーニー「半年で職場の星になる!働くためのコミュニケーション力
18位 大崎善生「赦す人」 19位 橋爪大三郎+大澤真幸「ふしぎなキリスト教
20位 奥野修司「ねじれた絆 赤ちゃん取り違え事件の十七年


コミック

1位 古谷実「ヒミズ
2位 浅野いにお「世界の終わりと夜明け前
3位 浅野いにお「うみべの女の子
4位 久保ミツロウ「モテキ
5位 ニコ・ニコルソン「ナガサレール イエタテール

番外

感想は書いてないのですけど、実はこれがコミックのダントツ1位

水城せとな「チーズは窮鼠の夢を見る」「俎上の鯉は二度跳ねる」

2012年ベスト

2012年の個人的ベストです
小説

1位 横山秀夫「64
2位 百田尚樹「海賊とよばれた男
3位 朝井リョウ「少女は卒業しない
4位 千早茜「森の家
5位 窪美澄「晴天の迷いクジラ
6位 朝井リョウ「もういちど生まれる
7位 小田雅久仁「本にだって雄と雌があります
8位 池井戸潤「下町ロケット
9位 山本弘「詩羽のいる街
10位 須賀しのぶ「芙蓉千里
11位 中脇初枝「きみはいい子
12位 久坂部羊「神の手
13位 金原ひとみ「マザーズ
14位 森博嗣「実験的経験 EXPERIMENTAL EXPERIENCE
15位 宮下奈都「終わらない歌
16位 朝井リョウ「何者
17位 有川浩「空飛ぶ広報室
18位 池井戸潤「ルーズベルト・ゲーム
19位 原田マハ「楽園のカンヴァス
20位 相沢沙呼「ココロ・ファインダ

新書

1位 倉本圭造「21世紀の薩長同盟を結べ
2位 木暮太一「僕たちはいつまでこんな働き方を続けるのか?
3位 瀧本哲史「武器としての交渉思考
4位 坂口恭平「独立国家のつくりかた
5位 古賀史健「20歳の自分に受けさせたい文章講義
6位 新雅史「商店街はなぜ滅びるのか
7位 瀬名秀明「科学の栞 世界とつながる本棚
8位 イケダハヤト「年収150万円で僕らは自由に生きていく
9位 速水健朗「ラーメンと愛国
10位 倉山満「検証 財務省の近現代史

小説以外

1位 朝日新聞特別報道部「プロメテウスの罠」「プロメテウスの罠2
2位 森達也「A」「A3
3位 デヴィッド・フィッシャー「スエズ運河を消せ
4位 國分功一郎「暇と退屈の倫理学
5位 クリストファー・チャブリス+ダニエル・シモンズ「錯覚の科学
6位 卯月妙子「人間仮免中
7位 ジュディ・ダットン「理系の子
8位 笹原瑠似子「おもかげ復元師
9位 古市憲寿「絶望の国の幸福な若者たち
10位 ヨリス・ライエンダイク「こうして世界は誤解する
11位 石井光太「遺体
12位 佐野眞一「あんぽん 孫正義伝
13位 結城浩「数学ガール ガロア理論
14位 雨宮まみ「女子をこじらせて
15位 ミチオ・カク「2100年の科学ライフ
16位 鹿島圭介「警察庁長官を撃った男
17位 白戸圭一「ルポ 資源大陸アフリカ
18位 高瀬毅「ナガサキ―消えたもう一つの「原爆ドーム」
19位 二村ヒトシ「すべてはモテるためである
20位 平川克美「株式会社という病

2011年ベスト

2011年の個人的ベストです
小説
1位 千早茜「からまる
2位 朝井リョウ「星やどりの声
3位 高野和明「ジェノサイド
4位 三浦しをん「舟を編む
5位 百田尚樹「錨を上げよ
6位 今村夏子「こちらあみ子
7位 辻村深月「オーダーメイド殺人クラブ
8位 笹本稜平「天空への回廊
9位 地下沢中也「預言者ピッピ1巻預言者ピッピ2巻」(コミック)
10位 原田マハ「キネマの神様
11位 有川浩「県庁おもてなし課
12位 西加奈子「円卓
13位 宮下奈都「太陽のパスタ 豆のスープ
14位 辻村深月「水底フェスタ
15位 山田深夜「ロンツーは終わらない
16位 小川洋子「人質の朗読会
17位 長澤樹「消失グラデーション
18位 飛鳥井千砂「アシンメトリー
19位 松崎有理「あがり
20位 大沼紀子「てのひらの父

新書
1位 「「科学的思考」のレッスン
2位 「武器としての決断思考
3位 「街場のメディア論
4位 「デフレの正体
5位 「明日のコミュニケーション
6位 「もうダマされないための「科学」講義
7位 「自分探しと楽しさについて
8位 「ゲーテの警告
9位 「メディア・バイアス
10位 「量子力学の哲学

小説以外
1位 「死のテレビ実験
2位 「ピンポンさん
3位 「数学ガール 乱択アルゴリズム
4位 「消された一家
5位 「マネーボール
6位 「バタス 刑務所の掟
7位 「ぐろぐろ
8位 「自閉症裁判
9位 「孤独と不安のレッスン
10位 「月3万円ビジネス
番外 「困ってるひと」(諸事情あって実は感想を書いてないのでランキングからは外したけど、素晴らしい作品)