私たちの身の回りの世界は一見すると秩序正しく見えますが、その根底にある量子力学の世界には、予測不可能な「カオス」が潜んでいます。物理学において、こうした量子の乱雑な振る舞いは、長い間テクノロジーの進歩を妨げるノイズのような厄介者と考えられ…

宇宙の全物質のうち、目に見える物質はごく一部に過ぎないと言われています。残りの大部分を占めるのが、いまだ正体不明の暗黒物質です。この宇宙最大の謎を解明するため、東京大学や中央大学などの日本の研究チームが、画期的な検出技術を開発しました。こ…

家電製品から自動車まで、私たちの生活を支える多くの機械は「熱機関」で動いています。そのエネルギー効率には、約200年前に確立された「カルノーの原理」という絶対的な上限があると考えられてきました。しかし、この物理学の常識が、原子のような極めて小…

私たちの生活を支えるスマートフォンや医療技術の根底には、目に見えない「量子の世界」の法則が関わっています。その量子の世界が持つ不思議な性質「不確定性」をリアルタイムで捉え、さらに制御することに成功したという画期的な研究が発表されました。こ…

ブラックホールは、はるか遠い宇宙の謎であり、私たちの日常とは無関係に思えるかもしれません。しかし、その謎を実験室で解き明かそうという画期的な研究が、物理学の世界に衝撃を与えています。 現代物理学が抱える大きな課題の一つに、巨大な天体の物理法…

SF映画でしか見たことのないような「瞬間移動」や、これまでのコンピューターの常識を覆す「先進コンピューティング」。そんな未来を現実のものとするかもしれない、驚きの研究成果が発表されました。 数十年も解けずにいた量子力学の難問、「量子パズル」が…

普段何気なく目にしているバクテリアの小さな体の中に、未来のテクノロジーを大きく変える可能性が秘められているとしたら、驚く方も多いでしょう。まるでSFのような話ですが、これは現実です。イェール大学のニキル・マルヴァンカール教授が、バクテリアの…

化学反応って、普段の生活でも食べ物が消化されたり、新しいものが作られたりする、とても身近な現象ですよね。でも、その一番小さくて速い動き、つまり電子の動きを、ついに「初めて」直接観察できたという、すごいニュースが入ってきました！ Live Science…

宇宙で最も神秘的な天体、ブラックホール。その基本的な性質はアインシュタインの一般相対性理論で説明されますが、もし理論が予測しない「毛（ヘア）」のような特徴があったとしたら、どうなるでしょうか。SFのようなこの問いに、現実の観測データで挑む研…

皆さんは、将来のコンピューター技術に革命を起こすかもしれない、とても小さな「あいまい」な粒子の存在について、どれくらいご存知でしょうか？ 私たちの身近なスマートフォンやパソコンも、その性能を上げるためには、より高度な計算能力が不可欠です。そ…

私たちの身の回りでは、目に見えないところで様々な「決まりごと」が働いています。例えば、ビリヤードの玉が衝突するときに運動量が伝わるように、光にも「回転」のような性質があり、その「角運動量」という物理量が、ある法則に従って保存されることが知…

「もし、過去に戻ってやり直せたら…」そんなことを考えたことはありませんか？私たちの日常ではあり得ませんが、量子の世界では時間の流れを操る、まるでSFのようなことが可能になりつつあるようです。最近、科学者たちが量子の世界で時間の巻き戻しや、進行…

光は「波」でありながら「粒子」でもある――。この「粒子と波動の二重性」という量子力学の根幹をなす性質をめぐり、「二つの顔を同時に見ることはできるのか」という問いは、アインシュタインとニールス・ボーアという二人の天才物理学者の間で、長年にわた…

私たちの思考や感情、そして「私」という意識は、脳内でどのように生まれるのでしょうか。この長年の謎に、量子力学の観点から迫る画期的な研究が登場しました。米国の科学技術メディア『Popular Mechanics』が報じた「Quantum Entanglement in Your Brain I…

ビッグバンだけが宇宙の始まり？ ブラックホールから生まれた可能性とは 皆さん、こんにちは！私たちの宇宙がどのように始まったのか、考えたことはありますか？ 今から約138億年前のビッグバンで始まったというのが現在の有力な説ですが、実はこれに疑問を…

私たちの身の回りには「ランダムなもの」がたくさんあります。例えば、じゃんけんの出す手や、宝くじの当選番号、サイコロの目などもそうですね。これらは「予測できないこと」が大切で、公平な選択や、セキュリティを守る鍵になります。 しかし、「本当にラ…