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【物理】電磁気力の強さを示す微細構造定数を精密に決定

1 : ◆KzI.AmWAVE @Hφ=Eφ ★:2007/08/23(木) 00:22:13 ID:??? ?2BP(135)

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

2 :名無しのひみつ:2007/08/23(木) 00:23:34 ID:c28E+EiG
逃げっと

3 :名無しのひみつ:2007/08/23(木) 00:33:17 ID:tWyoYvx4
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。

4 :名無しのひみつ:2007/08/23(木) 00:47:34 ID:+dsqdQNq
>>3
はぶられるだけ

5 :名無しのひみつ:2007/08/23(木) 00:48:35 ID:pLtv+w9/
しかし桁数が凄いな

6 :<丶`∀´>(´・ω・`)(`ハ´  )さん:2007/08/23(木) 06:52:32 ID:/W33xn0a
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

7 :名無しのひみつ:2007/08/23(木) 13:35:26 ID:nIOlX0HM
万有引力定数はいつまでたっても精度低いのな

8 :名無しのひみつ:2007/08/24(金) 11:51:36 ID:ooTKGDkd
>>7
距離の乗数が2じゃないから仕方ない

9 :名無しのひみつ:2007/08/24(金) 13:58:35 ID:W/OwBBIB
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?

10 :名無しのひみつ:2007/08/24(金) 21:23:57 ID:JjCRuE8h
電磁気力は強すぎ
重力は弱すぎます(><)

11 :名無しのひみつ:2007/08/24(金) 21:52:19 ID:eEL/WIRL
誰か日本語で5文字以内で説明してくれ

12 :名無しのひみつ:2007/08/24(金) 21:55:26 ID:HaVtoXry
>>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。

13 :名無しのひみつ:2007/08/24(金) 21:55:36 ID:O6B5uO90
>>11

電磁気力と…


5文字は無理

14 :名無しのひみつ:2007/08/25(土) 01:22:40 ID:6hoAuA7X
>>11
努力の結晶

15 :名無しのひみつ:2007/08/26(日) 14:47:13 ID:3YZQ/Gjc
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

16 :名無しのひみつ:2007/08/26(日) 15:02:58 ID:3YZQ/Gjc
>>11
ミスはミス

17 :名無しのひみつ:2007/08/26(日) 15:04:02 ID:3YZQ/Gjc
>>11
バグはバグ

18 :名無しのひみつ:2007/08/26(日) 15:19:16 ID:3YZQ/Gjc
>>11
収益金0円

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