【物理】原子核の「歪（いびつ）な変形」の謎を解明…東京大学

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
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/2012/images/16/01-b.jpg

Phys. Rev. Lett.
Robust Regularity in γ-Soft Nuclei and Its Microscopic Realization
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v108/i13/e132501

なるほどｗ

俺のじいちゃんの説が正しかったのか

なるほどね

キンさんギンさんの娘４人がいつも話し合ってる内容か

絵は理解できたが、よくわからん事がよく分かった。

ノーベル賞狙ってるわけでも無いのにくれるんだもんな〜w

なるほど、わからん。

まったくわからん。

だれか、ﾅﾃﾞｼｺに例えて説明してくれ。

東大は大した研究成果でもないのに無理にでもプレスリリースしよる。
いつもながらのことだが。

(二本の点線から遠いほど、より歪)の形状は端正な変形のそれぞれに直交した矢印方向から見ると、
断面が円みたいに思える。
どの断面も円にならない？？

量子でなく流子だから説明もいらんだろ

やっぱりそうか

なるほどボソンジャンプに関連するらしいな

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。

>>9
全部が滑らかに連動しようとしているんだが、
あともう一つ整然完璧でないのは、
フィジカルゴリ押しに拘る長さとのせい

知ってた

核の形なんてどうやって観察したの？

超弦仮説はわかった

じゃあそのひもはなんでできてるんだ？

答えてみろ。物理学者ｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗｗ

なるほど！

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　うそ、さっぱりわからん

俺の予想通りだな

二〇一×年、
トンキンは核の濃霧につつまれ、あらゆる生命体が絶滅したかにみえた。
だが、トンキン人は死滅していなかった。
少い安全な水と食料を求めて争い、
強い者が弱い者を金によって支配する、荒廃した時代に人間は生きていた。
　　　　　　　　　　 ,､,./ヽ,/ﾞ!lﾘｲ
　　　　　　　rvV　　 ゛ゞ ^i!|/ﾂ
　　　　　　ミ 　ヽ　ヾ、ヽ　!lｿﾚ
　　　　　ゞ　ミヽ､ゝ､　 ､ゝ|i /'
　　　　 ﾐ　ヾ／´　　 ｀ﾞヾ,,,〃、
　　　　 シﾐ/ 　　　　　　　　　 ヽ 　　　　　　　＜ ヒャッハー！
　　　　 ｼ,=!　　　　　 　 。 　 　 i
　　　　　ｿ,l　　 　 ,,,.....　 　 ...,,,,, | 　　　　　　　　　ここは通さねーぜぇ
　　　　　 ,ヘ　　　 　-・‐, 　‐・=.|
　　　　　（〔y　　　　-ｰ''　 | ''ｰ .|
　　　　 　 ヽ' 　 　 　 ﾉ(,､_,.)ヽ　|
　　　　　 　 ヽ. 　　ヽ-----ﾉ　/ 　　　　　　　　　　その西日本の水　こっちによこしなー
　　　　　　　　,!＼　　ヽ二/´ /
　　　　 　_ ／::|ゝ ヽ　 ...,,,,.／ヽﾍ∧∧
　　　　''":/::::::::|　　　　　　 |:::::::ヽ三三》
　　　　:::/:::::::::::|　　ー､ ,-　|::::::::::|:::::::::i

YOU は SHOCK-！

>>19

おれも、ひも理論と同じようなもんじゃないの？って思った。

>>1
　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。

　民主党だろ。2009年から知ってたよ。

>>19
還元主義的思考は科学の足かせかもしれないね。

これは、その形のボールを実際に作ってみないと分かりにくいな。
そのボールがあったらきっと思うように転がらないんだろうな。

うーん、なるほど！
わからん！

何も説明されてないからわからないんだが・・

>>19
http://biblia.milkcafe.to/space/

・・・直交する2方向に違う大きさの力で変形したらどこ切っても真円にならないのは自明じゃねえの？
うーん、俺はまだよく理解できてないらしい

にわとりの卵

しってました

宇宙ってスケールに対して同じ法則は成り立ってないよね
量子領域と日常スケールでは明らかに違う
したら宇宙スケールだとまた違うんでないの？
んで　その違う法則がはじまるところが宇宙の端っこなのｗ

博士三年で、もう歴史的な論文二つか。若き天才だな

誰か見た奴いるのか？

>>2
3分で全部理解出来たのか？ｗ

>>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

で、錬金術はいつできるのさぁ

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。

>>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。

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

有馬朗人にノーベル賞か

>>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

>>34
http://tkynt2.phys.s.u-tokyo.ac.jp/~nomura/publications_ja.pdf

2008年、当時M2で国際会議で招待講演？
すごいな・・・

で、何の役に立つん？

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

でこれとゼータ関数と何か関係があるか？

東大原子力イラネ　とっとと解体されろ

陽子と中性子も原子核の中で飛び回って動いてるんだな

俺のイメージこれだったんだけど
http://www4.zero.ad.jp/oriibu/clip_image008.jpg

大事なときに押し黙る・捏造する・嘘をつく日本最高学府

>>9
てー

>>47
ゼータ関数ってなにかっていうとね
数をマルチフラクタル解析するときのマルチスケール用の関数なの
だから、乱数で作ったランダム行列の固有値分布がこの関数の特徴に一致するのよ
どういうことかというと数にはべき乗則が働いているの
実際　素数にはべき乗則にとても近い性質があることが見出されてるわ
だから、もし宇宙の法則が数で記述されるならもちろんそこには同じものが見えてくるのよ

集団運動の統合的な法則を解読出来たってこと？

>>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。

>>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

三回よみなおしたけど、

ちょっとなに言ってるかわからないですね…

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。

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？

>>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

そいつはわざわざ括弧で括ってある意味も理解できないんだよ。自分も使ってる癖にな
スレや記事を読んで理解したいわけじゃなくただ持論を言いたいだけだろうからキニスンナ

>>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？

>>62
なにか要素がなければ丸くなるはずだから
地球が四角だったら「なぜ四角いの？」と思うだろう

>>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。

同じ体積で表面積が最小な立体が球体なのは自然界の力が
最短距離で伝わるのと関係あるの？　やはり対称性という幾何学的原理かな

>>64
肉眼では月と太陽以外は点にしか見えないぞ。

>>65
逆に考えてみると
「なぜ遠回りして力が伝わる必要があるのか」
仮にランダムな方向に力が伝わってるとすると
一番乗りできるのは最短距離ではないのか　と考える

その最短距離とは何か、定義出来んの？

ユークリッドでもミンコフスキーでも
計量空間なら定義できるよ

【食品新基準値】「それでも作るしか」「もう無理」…果樹農家悲鳴　死活問題に
http://sankei.jp.msn.com/life/news/120401/trd12040100080000-n1.htm
2012.4.1 00:04 　産経新聞

惑星と素粒子は同じという発想？
しかし彗星はいびつな形をしていなかったか？

>>71
そのサイズだと分子結合の力や分子間力が重力に勝ってるからいびつな構造を保つことができる
月サイズあたりから自重の重力が卓越するし
逆に素粒子サイズだと電磁力や強い力・弱い力が卓越して球体になる
いびつなら何か二つ以上のものが入っているのだろうと考える

>>65
ポテンシャルだの小難しいこと持ち出さなくても
対称性で説明するのが直接的だわね

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

>>73
とはいっても、星の例えを出すと>>71の突っ込みは絶対に入るので
結局は小難しい話もせざるをえなくなると言う

ボーアモッテルソンを読めば簡単に理解できる内容です。

>>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

歪みねえな

東大 & 東電 & 原子力ムラさま
　↑
見よう見まねで原子力を本当に制御する力量もないのに、嘘で固めた安全神話で
原発を作って、とうとう海や大地は放射能まにれになってしまいましたね。
騙された国民は確かに馬鹿ですけど、皆さまが考えるほど忘れっぽくはありません。
今後30年、被曝生活に耐えて、そのエセ智慧と怠慢を、社会は憎み続けるでしょう。

ああ、思ってたとおりだ。

どうでもいいけど
＞注1、注2
ってのが気になる

東大話法

注1 相互作用するボソン模型
ボソンという仮想的な粒子の運動とそれらの粒子の間の相互作用によって
原子核の形の運動を記述する模型である。
数学的に解ける場合が、表面の振動や回転に対応するなど、
見通しのよい理論になっている。
1974年に有馬朗人と、F. ヤケロにより提案された。

注2 ＯＡＩ写像
相互作用するボソン模型での仮想的な粒子であるボソンは、陽子のペア、
或いは、中性子のペアの運動を表わしている、という理論。 1978年頃の成果。
ＯＡＩとは大塚、有馬、ヤケロの頭文字である。
ここで言うペアは、超伝導のＢＣＳ理論でのクーパーペアと似た意味を持つ。
この対応関係（写像）により、ボソンの意味は明らかになり、
原子核ごとにボソンが何個あるとするのがいいかが示された。
一方、ボソン間の相互作用（力）を導くことは、その後の発展でも
部分的にしか解明されず、全容解明は関連論文１，２を待つこととなった。

なぜ陽子と中性子のペア（重陽子核？）は考えないのだろうかな？
それとアルファ核クラスターモデルというのもあったような気がするけど。

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

物理は頭が要る

未知の次元を感知してない観測結果でしょうね
これ以上はもう無理あきらめましょう

通常の物質だったら、狭い空間の中で動き回る事自体に耐え切れない。
核の動作や形状には何か理由があるのかね。

>>1
いちばん驚いたのがリンク先のサイトの説明が
経緯から今回の発表の論点まで分かりやすく解説してあったこと。
これは珍しいと思う。
内容を知らない読者に対しても、ここまで説明できるもんなんだ。


クーパーペアみたいなボソンになるのって普遍的な現象なんだね。

おなにーで珍こが変形するわけだな

この人たちって、友達いなさそうだよね。

原子核の形とは話が違うが、NHKのコズミック・フロントで見た話では
中性子が大量にばらまかれると集まって「金Au」が生成されるとのこと。
ならば、鉄に中性子シャワーを浴びせれば現代錬金術としてペイするのではないかな。
間違ていたら教えてくれ。

間違っています。
もしそうなら、原子炉の圧力容器は運転している間に金に変わるでしょう。
さいわいそういう事は起きないので、圧力容器は強度を保てるわけですが

「大量に」のレベルが違いすぎる・・・