【物理】電磁気力の強さを示す微細構造定数を精密に決定

電子の磁石の強さを1兆分の1の精度まで計算
- 電磁気力の強さを示す微細構造定数を精密に決定 -

　独立行政法人理化学研究所（野依良治理事長）、国立大学法人名古屋大学（平野眞一総長）、
米国コーネル大学（ディビッド J. スコルトン学長）は、1個の電子が持っている磁石の強さを1兆分
の1の精度まで計算することに成功しました。これは、磁石の強さを示すg因子の値を決める理論
式のうち、光子4個による寄与を従来の計算と独立に評価し、新たに決定し直したものです。
その結果、2006年の米国ハーバード大学によるg因子の実験の測定結果とあわせて、電磁気力の
強さを示す微細構造定数は1/137.035999070 （98）と定まり、最後の3桁の数字が変更されました。
これは、仁科加速器研究センター（矢野安重センター長）川合理論物理学研究室の青山龍美協力
研究員（現在は大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構研究員）ほか3人の共同
研究による成果です。

　本研究グループは、量子電気力学（QED）の摂動計算を数値的に行う手法として米国コーネル
大学の木下東一郎教授（ゴールドウィン・スミス名誉教授）が開発した方法をさらに改良し、計算の
すべての過程をコンピュータで自動的に実行できるようにしました。理研のRSCCスーパーコンピュ
ータでの数ヶ月にわたる計算によって得た新しい結果を、2005年に得た結果と比較検討したところ、
以前の計算の誤りが判明しました。これを訂正すると、2つの独立な計算の結果は一致し、理論式
の形が光子4個の寄与を含む項まで確定しました。これは、ハーバード大学でのg因子の実験結果
の精度である約1兆分の1に匹敵します。

　電子のg因子の実験と今回の理論式から決めた微細構造定数αの値は、他のどの方法で決めた
値よりも高い精度を持っており、世界標準値となる予定で、理科年表をはじめ各教科書の値が変更
されることになります。電磁気力に起因する現象は、物の色や香りにはじまり、タンパク質の形、
金属やナノ物質の特性、化学反応、原子の形成など多岐にわたります。その強さを示すαを知る
ということは、私たちが自然現象の根源を、αの精度と同じ深さまで理解するということを意味します。

　本研究成果は、米国の科学雑誌『Physical Review Letters』（9月14日号）に掲載されるに先立ち
オンライン版（9月12日付け：日本時間9月13日）に掲載されます。

理化学研究所プレスリリース
http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2007/070822/index.html

逃げっと

学生の頃勉強したわあ。定年退職したらもう一回大学行こうかな。

>>3
はぶられるだけ

しかし桁数が凄いな

レーザー発振はもう４桁短い時間を可能にしているんだからまだがんばれるね

万有引力定数はいつまでたっても精度低いのな

>>7
距離の乗数が2じゃないから仕方ない

分かるところは精密に越したことはないね。
しかし物理的世界観は結局応用に支えられているし、
（基本的問いには答えられない）
実際どういう意味があるのだろうか？

電磁気力は強すぎ
重力は弱すぎます（＞＜）

誰か日本語で５文字以内で説明してくれ

>>7
多分kgが入ってるからか？
原器の誤差がそこそこあると聞いた。

>>11

電磁気力と…


5文字は無理

>>11
努力の結晶

従来の共同研究のプログラム（光子4個による寄与に対する係数A_8を計算する部分）にバグがあった模様で、訂正された係数は
　A_8 = -1.9144(35)
これを電子のｇ因子データ（単一電子トラップ＠ハーバード大）と組み合わせて、
　α = 1／137.035999070(98)

この結果は 量子ホール効果（von Klitzing 定数）による値(*)
　α = 1／137.03599911(46)
HdV の純理論値 (**)
　α = 1／137.03599909582970
と良く一致する。（A_10の値により変動する余地はある｡）

* CODATA recommended values 2002
** http://chip-architect.com/news/2004_10_04_The_Electro_Magnetic_coupling_constant.html

電子のｇ因子データから算出したα値が「異常」なのは前から気になっていたのだが…

http://science6.2ch.net/test/read.cgi/sci/1091534329/148
朝永振一郎スレ

>>11
ミスはミス

>>11
バグはバグ

>>11
収益金０円