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量子力学の方が簡単?

近所のタイマッサージ屋で、妻がマッサージ師になることを勧められたそうです。

バイオ研究者からの転身ですからねえ。さすがにないでしょう。

でも、私が実験台にさせられたらどうしようと思いつつ、本題です。

今日は、パリティ Vol. 25 No.03 pp.14-21から。以下、タイトルと要旨のみ、引用します。

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量子乱流の不思議

坪田 誠

低温でボーズ・アインシュタイン凝縮を起こした系では、量子渦という超流体の渦が存在する。量子渦が作る乱流を量子乱流という。今日、低温物理学におけるもっとも重要なテーマの一つとなっている量子乱流の研究は、レオナルド・ダ・ヴィンチ以来の自然の大きな謎である乱流に肉薄する新たな路をひらくばかりでなく、非線形・非平衡系物理へ量子の観点をもちこみ、新たな分野を構築することが期待されている。
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乱流というのは水の流れにしろ、空気の流れにしろ、そこら中にある話だと思いますが、これを予測し制御するのが本当に難しいようです。確かに、そんな気はします。ちょっとした条件の違いでぜんぜん違う流れになりそうですし。ナックルボールや無回転シュートが不規則に変化するのも、ボールの周りにできる空気の流れによるものです。こうしたボールの軌道を予測するのは、科学的にもむずかしいということなんでしょう。

こうした乱流の鍵を握るのは渦なのだそうですが、極低温の液体ヘリウムなどでは渦の循環(速度場の周回積分)と呼ばれる量がある決まった値になるようで、こうした渦を量子渦と呼ぶそうです。普通の渦の循環が任意の値を取るのに比べると量子渦の方が扱い易いようで(「要素還元法を適用できる」という表現がなされております)、こうした量子乱流の研究が活発に進められているそうです。

量子力学というのは不思議なもので、位置と運動量は同時に確定できないとか、確率でしか表現できないとか、ものすごく曖昧なことを言っておきながら、ある決まった値しか取りえない物理量も出てきます。1秒の単位を決めているセシウム原子のエネルギー準位も量子力学によって導かれるもので、古典力学的な基準より遥かに安定な訳ですからねえ。私が読む限りでは、量子乱流の研究から通常の乱流を予測・制御するところまで持っていくのは大変な作業だと思いますけど、こういうボトムアップ的な手法から見つめていくのも重要な事なんでしょうね。

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テーマ : 自然科学
ジャンル : 学問・文化・芸術

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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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