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記者懇談会 重力の謎に迫る ～ブラックホール、ストリング、10次元宇宙～
記者懇談会 重力の謎に迫る ～ブラックホール、ストリング、10次元宇宙～ 平成20年 2月 6日 （水） 高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所 西村 淳
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
今日のメインテーマ 重 力 もっとも身近に感じている力 しかし、素粒子理論では・・・ 最も解明されていない力 ブラックホール、ストリング、10次元宇宙 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
そもそも重力とは 17世紀 ニュートン 重力 ＝ 万有引力の法則 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
1914～1915 アインシュタイン 一般相対性理論 時空のゆがみ 物質（エネルギー） 物質は、静止していても というエネルギーを持つ。 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
時空のゆがみを検証する 水星の近日点移動 重力レンズ効果 ニュートンによれば楕円軌道のはずが・・・ 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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ブラックホール ～質量が極端に集中すると生成～
ブラックホール ～質量が極端に集中すると生成～ ホライズン これより中に入ると、 光さえも抜け出せない ？ 質量が極度に集中 シュヴァルツシルト （１９１５年） 太陽の20倍以上の質量を持った星が重力崩壊することにより生成 銀河中心部分に巨大ブラックホールが存在する可能性 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
ただの黒い穴ではなかった！ ホーキング輻射（1974年） ？ 何もない真空中でも・・・ ？ 対生成 対消滅 温度を持った‘物体’に見える 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
ブラックホールの中には何がある？ 物性理論における例 ： 磁性体 （無数の原子から成る） 温度 の平衡状態 エネルギー 微視的構造 から決まる ブラックホールの場合、これが何か？ 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
一般相対性理論の限界 ブラックホール中心 ： 時空の歪みが発散！ 曲率半径がプランク長 程度になると 量子効果が無視できなくなる そのような状況で適用可能な重力理論が必要！ 超弦理論 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
現在の素粒子の標準模型 力は粒子のキャッチボール （電磁気力の例） 電子 光子 電子 （力の種類） （媒介する粒子） 電磁気力 光子 別々の粒子として 扱われている 強い相互作用 グルオン 弱い相互作用 「粒子」として扱うと、 プランクスケールで破綻 重力 グラビトン （重力の強さ∝エネルギー） 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
プランクスケールの理論は何か？ 細かいスケールを見るには、 高いエネルギーが必要。 相互作用の強さ 強 破綻 力の統一を示唆 弱 電 重 エネルギー 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
超弦理論 弦の振動の仕方で様々な粒子を表す 光子 グルオン など グラビトンなど 重力を含めて、力を統一的に記述 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
２度のストリング・ブームを経て・・・ 85年頃 弦の相互作用が弱い場合の研究 １０次元時空 ： 現実世界（４Ｄ）と矛盾 ６次元分、手で丸める （コンパクト化） 95年頃 ポルチンスキー ： 「弦の凝縮状態」 点状 ひも状 膜状 membrane ・・・一般次元の‘膜’ 総称してブレーン 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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ブレーンでブラックホールを作る 97年～ マルダセナ、ウィッテン、・・・
ブレーンでブラックホールを作る 97年～ マルダセナ、ウィッテン、・・・ 今回の研究（’07） この弦の凝縮状態を数値シミュレーション。 そのエネルギーの計算に初めて成功。 ホーキングの理論と一致。 超弦理論が予測する ブラックホール内部の様子を実証 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
専門家からのコメント Lubos Motl氏 “Reference Frame” より引用 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
ブレーンで宇宙を作る ９６年 ブレーンに基づく超弦理論の新しい定式化 Banks-Fischler-Shenker-Susskind 石橋、川合、北澤、土屋 ブレーン自体のダイナミクスを解く 4Ｄ もともと弦の伝播しうる10Ｄの世界に 我々の4Ｄの世界が現れるか？ 10Ｄ スパコンでシミュレーション （示されれば、超弦理論が現実世界を記述している有力な証拠に） 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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超弦理論はどこまで来たか？ ～まとめに代えて～
超弦理論はどこまで来たか？ ～まとめに代えて～ 歴史は繰り返す・・・ 量子色力学 超弦理論 強い相互作用 記述するもの 重力を含むすべての相互作用 自由なクォーク 高エネルギー 10Dの世界 (Gross-Wilzcek, Politzer ’73) (Green-Schwarz ’81) 格子ゲージ理論 解析手段 ブレーンに基づく新しい定式化 (Wilson ’74) (’96-’97) シミュレーション(Creutz ’80) シミュレーション(’08 本研究) クォーク閉じ込め 低エネルギー 見えない６Ｄ分 ハドロンの性質 標準模型の導出 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
超弦理論は未完成・・・ ブレーンに基づく定式化 「時間」の取り扱い方で意見が分かれる。。。 もっと自然な定式化があるのか？ 「ランドスケープ」 我々の世界は、超弦理論の記述しうる 無数の世界の一つに過ぎないのでは？ 宇宙観測、加速器実験との関わり インフレーション、ダークエネルギーを説明できるか？ ガンマ線バーストやＬＨＣ実験から、新しい手がかりは？ 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
素粒子理論は、サイエンスにおけるフラグシップ的存在。 宇宙や自然法則に対する根源的な問いを探求すべく、 着実に発展してきました。 これからも新しい成果を、一般の方々にわかりやすく 発信していければ、と思います。 皆様のご理解とご協力をいただけたら幸いです。 ご静聴ありがとうございました。 2008年２月６日 KEK 重力の謎に迫る ～ブラックホール・ストリング・10次元宇宙
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