重力波は歌う その9

風邪をひいてしまいました。
インフルエンザじゃなくてよかったです。インフルエンザだったら、妻に殺処分されていたでしょう。
常に死と隣り合わせであることを再認識しつつ、本題です。




今日は「重力波は歌う」(ジャンナ・レヴィン著、田沢恭子・松井信彦訳、早川書房)のエピローグ。ついに重力波が観測されるところの話です。

前回取り上げた初代総括責任者のヴォートさんは、結局、資金の出どころである国立科学財団の担当者に怒りを爆発させたのを機に、退任したそうです。(前回書き忘れました。すみません)

これが1994年。この後を継いだ総括責任者のバリー・バリッシュさんは、ソーンさん曰く「史上最も有能な大規模プロジェクト管理者」だそうで、ここからLIGOは息を吹き返す事になります。そして、2015年の重力波の初観測に至るのです。さりげなく書きましたが、息を吹き返してから約20年ですからね。やはり壮大なプロジェクトですよね。よく予算が続くものだと思います。

重力波を観測した時の様子が書かれていますが、やはりこの巨大な装置は常時運転されているわけではないんですね。2箇所ある観測所のうちのルイジアナ州の方は、重力波到達のわずか1時間前に観測モードに入ったようです。まあ、運もありますよね。もっとも、ちゃんと準備していないとその運も掴めないわけですが。また、これだけ長いプロジェクトで、アインシュタインが重力波に関する最初の論文を出した1916年から99年後(論文発表はちょうど100年後ですね)に観測されるというのは、まあ偶然なんでしょうけど、何かあるのですかね。

この観測結果は、とても初観測とは思えないほど、理論的に推定されたものと非常によく一致するんです。信号の形から、ブラックホール同士の衝突によって生じた重力波だとわかるし、ブラックホールの質量まで割り出せてしまうのです。長さ4 kmの干渉計のアームに生じた、陽子の大きさの約一万分の1の変化を観測したのだそうです。何度も言うようですが、とんでもない精密測定ですね。

最後に、この本を通じて、なんとなく文学的な表現が多いように思うのですが、pp. 264-265の文章が、今回の重力波観測がどういうものかをうまく表現していて良いと思うので、引用させていただきます。私も自分の研究をこんな風に語れるようになりたいものです。
「数十億年前、二つの大きな恒星が互いのまわりを回りながら存在していた。まわりに惑星があったかもしれないが、この連星系は惑星を宿すには不安定すぎていたかもしれないし、組成が単純すぎていたかもしれない。やがて片方が死に、次いでもう片方が死んで、ブラックホールが二つできた。そして漆黒の中、おそらく10億年単位の時間、互いのまわりを回っているうち、最後の200ミリ秒で衝突・合体し、その二つに出せる最大の重力波を宇宙空間に放った。
 その音は14億光年のかなたからこちらへやってきた。14億光年のかなたからだ。LHOでロック状態が達成されたのは波が地球に達する数時間前、LLOでは1時間前だった。その日の深夜、ワシントン州の科学者たちは長い1日の作業を途中でやめて、家路に就いた。ルイジアナ州の科学者たちはいらいらを募らせつつも工具を置いて、装置を観測モードにして放っておいた。1時間もしないうちに、波が地球に達した。重力波は南天からやってきて、ルイジアナをあっという間に駆け抜けてまずLLOで音を立ててから、光速でほぼ大陸面に沿って進んで、10ミリ秒と経たないうちにLHOに達した。」

結局、この本だけで「その9」まで書いてしまいましたか・・。長々と付き合って頂いた方、ありがとうございました。

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重力波は歌う その8

柔軟剤の詰め替え用を買って、洗濯機を回してから、空のボトルを捨ててしまった事に気づきました。
とりあえず、開封して1回だけ使い、今はガムテープで塞いでありますが、見るたびに悲しくなります。




さて本題です。
今日は「重力波は歌う」(ジャンナ・レヴィン著、田沢恭子・松井信彦訳、早川書房)の第11章(スカンクワークス)、第13章(藪の中)より。カルフォルニア工科大学(カルテク)の学務部長だったロフス・ヴォートさんが重力波観測所LIGOの統括責任者となってから退くまでの話が書かれています。

元々ヴォートさんは惑星探査機ボイジャーの主たる実験の1つ、宇宙線測定システム実験の責任者を務めるなど、大きなプロジェクトのリーダーを務めてきたようです。ただ、ボイジャーにしろ学務部長にしろ、ある意味辞めさせられているわけで、何かありそうな感じです。「問題解決に秀で、問題を起こす事に長けた人物」なんて書かれています。

本を読む限り、巨額予算を確保するべく国立科学財団やら議会やらを相手にして、私から見ると相当に尽力したように思えます。科学技術のバックグラウンドを持った上で政治的なことで駆け回ったわけだから、さすが、偉いポジションにいたというだけの、なかなか貴重な人なんじゃないかと思います。実際、予算はしっかり取っているわけですし。

しかし、プロジェクト内部の統率となると、何と言っても普通の人たちじゃないし、特にドレーヴァーさんなんて、他の科学者から見ても天才的過ぎて付いていけない人だったわけで、まあ、難しいですねえ。直感的なドレーヴァーさんのやり方がヴォートさんには非科学的に見えたようで、攻撃をし始めたようです。そのうち、ヴォートさんはドレーヴァーさんに理不尽としか思えない2つの規則を押し付けます。ドレーヴァーさんによれば、その1:ヴォートとドレーヴァーは同時に同じ部屋にいてはならない。その2:ドレーヴァーはコピー機や電話機などの備品を一切使用してはならない。これ、パワハラでしょう。そしてそのうち、ドレーヴァーさんはプロジェクトから外される事になります。

いやー、あるんですか、こんなことが。才能のある人を潰しにかかるとは。アメリカの科学の世界はこういう異才を大事にするシステムが出来上がっていると思いきや、結局は上司次第なんでしょうか。

「あの人一体何やったんですかね?」と言いたくなるような、いるんだかいないんだか分からない、何やっているのかよく分からないくらいのリーダーの方が、後になって、「今思うとあの人の時が一番良かったですよね」って事になるように、私は最近思っております。そういえば、「最高のリーダーは何もしない」というタイトルの本があり、タイトルに惹かれて読んでしまいました。1ページあたりの字数がやけに少ない今時の本ではありますが、紹介しておきます。

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重力波は歌う その7

うちから割と近いところに富岡八幡宮という大きな神社があり行ってみたのですが、江戸勧進相撲の発祥の地で、横綱力士碑という立派な石碑がありました。http://www.tomiokahachimangu.or.jp/htmls/sumou.html 新横綱が誕生すると刻名式が行われ、横綱土俵入りが奉納されるそうです。ぜひ稀勢の里の土俵入りを見に行きたいものです。何も知らずに引っ越してきて、得した気分になっております。

さて本題です。
今日は「重力波は歌う」(ジャンナ・レヴィン著、田沢恭子・松井信彦訳、早川書房)の第10章(LHO)より。2つある重力波観測所LIGOの一つ、アメリカワシントン州南東部にあるLIGOハンフォード観測所(LHO)についての紹介・説明と、ワイス、ソーン、ドレーヴァーによる3人体制の崩壊について書かれています。

砂漠に似て非なる場所に数kmのトンネルを掘って、そこで超精密実験をやるというのだから、いかにも大変そうだし、実際には泥臭いことがいろいろあるんだろうなと思っていたら、その辺のことを色々書いてくれています。

「虫の問題」なんてのも書かれています。いかにも現実的で問題ですね。いや、あると思いますよ、私の実験室も地下なのですが、全面コンクリートで囲われていて入ってくる場所なんてないはずなのに、いるんですよね、こやつらは。最初に数kmのトンネルの中を歩いたのはワイスさんだそうですが、そこでネズミ、スズメバチ、クロゴケグモ、ヘビが住み着いていたそうです。一応実験装置の外だから、見て見ぬふりをしたくもなるでしょうが、こやつらの糞尿が装置を腐食することもあるようです。また、振動があればノイズになってしまいますから、こやつらが近くで動いただけでもダメなのかもしれません。虫や動物の駆除なんてことまでしなきゃいけないというのが、やはり、現実ですよね。

それから、3人体制についても書かれています。以下、ワイスさんによる(ロン)ドレーヴァーさん評を引用します。
「ロンは非常に扱いにくい人物でした。・・・(中略)彼は物事を視覚的に考えます。自分が前の日に考えたことなど忘れてしまうので、周囲の者は何も決められません。・・・(中略)彼と議論して、同じ結論にたどり着いて、彼が自分の見方の誤りを認めたとしても – あるいははっきりと認めないかもしれませんが – 翌朝になるとまったく同じところから議論をやり直すことになります。そしてまた同じ結論に至るのです。毎日毎日、これの繰り返しです。」

これだけ読むと、頭が悪いんじゃないかと思えるかもしれませんが、むしろ逆なんでしょう。ワイスさんにとって論理的に結論づけたことでも、ドレーヴァーさんにとっては直感的に違ったんでしょう。「モーツァルト」なんですね。でも、作曲は一人いれば十分(複数いても邪魔)ですが、ここまでビッグプロジェクトになってしまったらそうもいかず、「ほかの人とうまくやることが求められるとは少しも思っていなかった」ということなのでしょう。

結局3人体制はうまくいかず、責任者を一人に絞ることになり、カルテクの学務部長だったロビー・ヴォートさんが選ばれることになります。しかし、これでうまく回り出すかというと、そうでもないんですね。その辺はまた後日。

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重力波は歌う その5

家を出るとき、「あ、鍵を忘れた」と急いで居間に戻っていくときにキッチンの水はねガードにカバンのベルトが引っかかり、床に倒してしまいました。
バラバラになったがガラス板が割れていない。朝からショックだが悲劇的でなくてよかった。
すごいぞニトリ、ありがとうニトリ。
ささやかながら感謝の印にリンクを貼っておきます。
https://www.nitori-net.jp/store/ja/ec/5608761?ptr=item

さて本題です。
今日は「重力波は歌う」(ジャンナ・レヴィン著、田沢恭子・松井信彦訳、早川書房)の第5章(ジョセフ・ウェーバー)より。

長い長い時間をかけて、ようやく2015年に初観測に至った重力波。しかし、なんと1969年に重力波の初観測を発表した人がいたのです。それが、メリーランド大学のジョセフ・ウェーバーさん。

長さ約2 m, 直径約1 m, 重さ1.4 t近くのアルミニウムの円柱で、これが重力波に共鳴して振動するというのです。ワイスさんやドレーヴァーさんが作ってきて、その後2015年に重力波観測に至るレーザ干渉計とはまるで違う装置です。

予算的にも割と実験を試みやすいというのもあったのでしょう。このウェーバー・バーと呼ばれる金属棒は世界中で作られていったそうです。しかし、ウェーバーさん以外には重力波を検出できなかった、再現できなかったのです。他の科学者たちから厳しい疑いの目を向けられることになります。

ウェーバーさんも引き下がるわけにはいきません。しかし、ことごとくうまくいきません。あるとき、銀河の中心が頭上にくる24時間ごとに信号がまとまって記録されることに気づき、信号の発生源は銀河の核ではないかと考えたそうです。それを発表したのですが、「重力波は地球を通り抜けるはずだから、12時間ごと、すなわち銀河が頭上と足下にあるときに記録されるはずじゃないの?」と突っ込まれます。そこでウェーバーさんはデータを分析し直し、数週間もしないうちに事象が12時間ごとに頻発していることを示すグラフを提示したそうです。

また、互いに遠距離離れたウェーバーさんと他の2グループがそれぞれウェーバー・バーを設置し、3者間に直接回線を引いて、互いのデータを直接比較できるようにしました。要するに、同じタイミングで3箇所が同時に信号を観測したのなら、近場の雑音ではなく確かに宇宙のかなたに起因する信号だという説得力が高まるということです。しかし、他のグループで校正目的で意図的に入れたパルスと同じタイミングで、ウェーバーさんのデータにも信号が入っていたそうで、いかにも怪しいわけですが、さらに悪いことに、他の2箇所はグリニッジ標準時で記録されていたのに対し、ウェーバーさんはアメリカ東部夏時間で記録していたそうです。すなわち、校正目的で意図的に入れたパルスとちょうど4時間ずれたタイミングで偶然にも信号が検出されている?もう、怪しいにもほどがあります。信用されなくなりました。

それでも、ウェーバーさんは自腹で実験棟を維持して実験を続けていたそうです。そしてすでに80歳を過ぎていた2000年の冬、実験棟の前で氷に足を滑らし、その8ヶ月後に亡くなったそうです。

いわゆる捏造事件ですが、この本ではかなり敬意が込められているように感じます。レーザのマイクロ波版であるメーザーの概念を考案した等、ノーベル賞を取っていてもおかしくない人として紹介されており、この件を除けば業績のある人としての敬意かもしれません。弱っている人を目の敵にするだけじゃ、いけないってことなのでしょうか?

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重力波は歌う その4

私は江戸っ子でもなんでもないんですが、深川に引っ越してきて、この辺はやっぱり昔ながらの風習が残っているんだなあと思うことがあります。

この間は、子供達20人くらいが「火の用心」の夜回りをやっていました。

ひのよーじん(カン、カン)
サンマ焼いても家焼くな

うむ、かわいいぞ。


さて本題です。
今日は「重力波は歌う」(ジャンナ・レヴィン著、田沢恭子・松井信彦訳、早川書房)の第4章(カルチャーショック)。スコットランド出身のロナルド・ドレーヴァーさんの生い立ちと、カリフォルニア工科大学(カルテク)のソーンさんからオファーを受けてカルテクに渡るまでの話が書かれています。

気難しい神経質な人だったそうです。ただ研究に関しては天才的で、通常の論理に頼らないで直感を働かせる能力があったそうで、ワイスさんによれば「科学界のモーツァルトとでも称するべきオーラをまとっていった。」とのこと。

「ドレーヴァーは毎日、アイデアを洪水のごとくチームに浴びせていた、と誰もが異口同音に言う。アイデアはいくらでも出てきた。しかし決断が下されることはまれだった。翌日になると、ドレーヴァーは自由に研究できる喜びを改めて味わい、困惑するチームにまた新たなアイデアの洪水を浴びせかけるのだった。」
とあります。周りは大変でしょうね。実験って意外とコツコツとやることが多くてそんなにアイデアの頻度自体は多いわけでもないと思うのですが、毎日この調子では、真面目な人ほど辛いでしょうね。

「お金をかけずにできる」ということに喜びを感じたようです。マッハの原理を調べるヒューズ=ドレーヴァー実験というのがあるのですが(私はよく知りません。すみません。)、よその大学のグループ(おそらくイェール大学のヒューズ)が研究グレードの磁石を使ってやったのに対し、ドレーヴァーさんは地球の磁場を使い、さらに自動車のバッテリーとワイヤーを使ってより高い感度を実現したのです。そういうのが愉快だったそうです。私も正直、研究資金に恵まれている方ではないので、気持ちはわかります。(大きく出すぎました、すみません。)むしろ恵まれてない方が燃えるものがあるというか、腕の見せ所といったところがあるようです。私もそうといえばそうですが、結局大したアイデアは浮かばず、金がない愚痴が始まるんですよね。(ため息)

さて、カルテクからオファーが来た時には、ドレーヴァーさんはすでにグラスゴーで独自の干渉計を作っていました。研究資金などを考えても明らかに魅力的なオファーだったのですが、資金が少ないものの自由に研究ができる地元グラスゴーとの間で気持ちが揺れることになります。しかし、結局カルテク行きを決意します。世界最大の干渉計を手中にし、ソーンもいる。「金をかけずにできる」人に最高の研究環境が整う。「どんなライバル候補も置き去りにできるはずだ」そうドレーヴァーさんも確信するのです。

しかし、それですんなり行くわけではないんです。その辺はまた、次回以降に。

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テーマ : 自然科学
ジャンル : 学問・文化・芸術

プロフィール

バラッくま

Author:バラッくま
色々あったのち東京深川在住の科学技術系の研究者。
クマに似ている。最近はカピバラにも似ている。
専門: 量子エレクトロニクスなど。
休みのときは、(有休を取ってまでして)落語、スキューバダイビング、スポーツ観戦(相撲など。両国が近いのでうれしい。)、音楽鑑賞などを少しずつ。

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