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【ノーベル賞?】重力波観測で宇宙の起源に挑戦

以下引用(一部改変)

アインシュタインが存在を予言した謎の波動「重力波」をとらえる大規模計画が日本で動き出そうとしている。
空間のわずかなゆがみを地底の観測機でキャッチし、原始宇宙の神秘に迫る。

■神岡の地下に専用望遠鏡建設へ
アインシュタインの一般相対性理論によると、重力は「時空のひずみ」を生む。
トランポリンに重いボールを乗せると重さで布が凹むように、星の周りでは重力で空間がゆがみ、時間の進み方も遅くなる。
星が回転運動をすると、空間のゆがみは「さざ波」のように周囲へ広がる。これが重力波だ。
1916年に一般相対性理論で存在が予言されたが、直接の証拠はまだ見つかっていない。

重力波は、重い中性子星やブラックホールが激しく動いたときに強く現れ、約137億年前の宇宙誕生時にも巨大な重力波が放出されている。
その名残をとらえれば、現在の天文学では不可能な原始宇宙の姿を探ることができるというのだ。
重力波の検出は近代物理学の土台となった相対論の検証に加え、新たな天文学を切り開く大きな意味を持っている。


アインシュタイン予言の「重力波」とらえろ 宇宙の「暗黒時代」に迫る - MSN産経ニュース
文部科学省は6月、東大宇宙線研究所が提唱した重力波望遠鏡「LCGT」の建設を承認した。
ニュートリノ観測のカミオカンデで知られる岐阜県・旧神岡鉱山の地下にレーザー干渉計を設置し、2014年から初期観測が始められる。

計画では、真空パイプを一辺が3kmのL字形に置き、2方向からレーザー光を同時発射し、鏡で反射して戻るまでの時間を継続的に測る。
重力波がパイプ周辺に届くと空間がゆがみ、レーザーの進む距離が長くなるので、戻るまでの時間にずれが生じる。
これを光の干渉現象で検出する仕組みだ。
検出するゆがみの量は、わずか100億分の1mの1億分の1。
これは地球と太陽の間の距離が原子1個分だけでも変化したことを検知できるほどの驚異的な性能だ。
この観測機を振動や温度変化が少ない地下に設置し、世界最高感度を実現する。

ターゲットとなるのは、地球から6億光年の範囲内にある2つの中性子星が互いに高速回転するときに出る重力波だ。
同研究所の黒田教授は「本格的な性能で観測すれば、1年に数回は確実に検出できる。疑いの余地はない」と発見に自信をみせる。

重力波は、その存在を間接的に証明した米国研究者が1993年にノーベル物理学賞を受賞。
直接検出に成功すれば受賞は確実とされており、関係者の間ではすでに候補者の名前が挙がっているほどだ。

本格観測を見込む2016年は、相対論の発表から100年の節目であり、ライバルの米国と欧州も日本と同様の計画を打ち出している。
黒田教授は「少なくとも他国と同時、あわよくば一番乗りを目指す」と意気込む。



重力"波"ということは重力子なるものが波の性質を持っているかもしれないということですよね。
また光子のように粒子の性質も持っているのでしょうか。
この実験に成功すれば、宇宙誕生はもちろん、そのような重力とは何ぞやということもわかるかもしれません。
人類発展の大きな一歩になるといいですね。
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No.582|2010/07/19
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