《 重力波天文学・１
》 Ｔｗｉｔｔｅｒ （１
～ ３６ ／完 ）
重力波の捕捉 
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《 重力波天文学・１
》 Ｔｗｉｔｔｅｒ （１
～ ３６ ／完 ）
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| ２０１６年３月 |
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| ３月 ２８日 |
《
重力波天文学・１
》・・・（１） 参考文献 : 日経サイエンス ２００１６・０５ ＜特集／重力波＞ 重力波の直接観測／３つの意義 （ 大栗博司 米カリフォルニア工科大学 、 東京大学カブリ数物連携宇宙研究機構）
【重力波の捕捉】・・・（１）
《 重力波天文学・１ 》・・・（２）
【重力波の捕捉】・・・（２） ＞は…米カリフォルニア工科大学とマサチューセッツ工科大学が中心となって推進して 来たものですね、」 「まあ…」高杉が言った。「＜直接観測＞は、大きな成果です」
《 重力波天文学・１ 》・・・（３）
【重力波の捕捉】・・・（３） 「かつて…」高杉が言った。「神岡鉱山（／岐阜県飛騨市にあった、亜鉛・鉛・銀の鉱山。２００１年６月に鉱 石の採掘を中止）の＜カミオカンデ＞がニュートリノを捕捉した時は…始動直後に、大マゼ ラン星雲の超新星爆発／１９８７Ａからのニュートリノを、偶然に捉えたわけです。 今回の重力波も…＜ブラックホール連星の・・・合体＞を、偶然に捕捉しました。」
《 重力波天文学・１ 》・・・（４）
【重力波の捕捉】・・・（４）
でしょうか？」 「まあ…」高杉が、口元を緩めた。「こうした、有意性（ういせい／有為とは・・・因と縁との和合によって 生じた現象としての存在）の話が…厳格な【量子力学】や【相対性理論】の場に…出てくること 自体が…はは、」
《 重力波天文学・１ 》・・・（５）
【重力波の捕捉】・・・（５） 「有意性は…」支折が言った。「力学よりも、文学だと？」 「うーむ…両者の接近かも知れません… 生物体の中に、＜量子もつれ／非局所性の素粒子＞が大量に存在することも分か って来ました。生物体の中に、物理的な大量の非局所性が存在する、という事ですね え。＜物の領域＞と＜心の領域＞の境界が、いよいよ曖昧（あいまい）になって来ていま す。」
《 重力波天文学・１ 》・・・（６）
【重力波の捕捉】・・・（６）
／ニュートリノ望遠鏡＞ではなかった様ですね？」 「そうです…」高杉が、うなづいた。「最初は【大統一理論】が予想する、陽子崩壊の現象 を観測するための実験施設だった様です。もちろん、ニュートリノも予想できたのでしょう が…」
《 重力波天文学・１ 》・・・（７）
【重力波の捕捉】・・・（７） 「その有意性が…」支折が言った。「上位・情報系で、ニュートリノ物理学の方向へ、大 きく舵を切らせたのだと？」 「うーむ…」高杉が、腕組みをした。「“人類文明史・ストーリー”という、１つの生命潮流 は…＜原子力発電／核融合発電／宇宙開発＞という、＜エネルギー・産業革命の ・・・拡大の方向性＞を、頭打ちにした…のかも知れませんねえ。」
《 重力波天文学・１ 》・・・（８）
【重力波の捕捉】・・・（８）
「それは、分かりませんが…」高杉が言った。「まあ…我々の歩む歴史・ストーリーは、 すでに＜１枚の絵の原型／金型＞の様な物があり、過去・未来にも浸潤（しんじゅん）し ていて…どうやらその方向に、強いバイアスがかかっている様です。 遺伝子が後生学（／エピジェネティクス）的に発現し、生物体を形成するように、その先に、別 の何かがあるのかも知れませんね。 まあ…有意性の話はまた別の機会にして、重力波に話に戻りましょう」 「あ、はい！」支折が、口元に微笑を浮かべ、うなづいた。
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| ３月 ２９日 |
《 重力波天文学・１ 》・・・（９）
【重力波の捕捉】・・・（９） 「さて…」高杉が言った。「“参考文献”のタイトルは、『重力波の直接観測・・・３つの意 義』ということですね、」 「そうです、」 「＜第１の意義＞は… アインシュタインの科学的予言の検証です。彼は【一般相対性理論】を発表した翌年／ １９１６年に…
《 重力波天文学・１ 》・・・（１０）
【重力波の捕捉】・・・（１０） …ちょうど、１００年／１世紀前になりますが…重力波の存在を理論的に予言しました。 しかし、その解釈／意味の理解に、４０年もかかったと言われます」 「うーん…」支折が言った。「私達も…星の光が、＜太陽の重力による空間の歪で・・・ 曲がって来る＞と言うのは…
《 重力波天文学・１ 》・・・（１１）
【重力波の捕捉】・・・（１１） …十分には理解していないですよね？」 「うーむ…」高杉が、唇に指を当てた。「日食の時に、太陽の光球が消えるので、それ が観測できるというヤツですねえ、」 「はい…」支折が、うなづいた。「そう言うものかと…ただ、聞き流して来ました」
《 重力波天文学・１ 》・・・（１２）
【重力波の捕捉】・・・（１２） 「まあ…」高杉が笑った。「大概は、そうですね… 重力波の存在が広く信じられる様になったのは、１９５７年のファインマン（Richard Phillips Feynman／アメリカの物理学者。１９６５年に、朝永振一郎、ジュリアン・S・シュウィンガーとともに、ノーベル物理学賞 を共同受賞）の講演によってです。 しかし、最初に言った様に…理論的予測の確立と、＜直接観測＞では、大きな谷ほど の隔（へだ）たりがあります」
《 重力波天文学・１ 》・・・（１３）
【重力波の捕捉】・・・（１３） 「はい、」支折が言った。「＜直接観測＞されて、初めて理論の正しさが証明されるわ けですね？」 「そう言うコトです！」高杉が言った。「クォークなどの様々な素粒子が、理論的予測の 後で、発見されています。最近の、ヒッグス粒子の発見もそうですね…」
《 重力波天文学・１ 》・・・（１４）
【重力波の捕捉】・・・（１４） 「実は…」高杉が言った。「重力波は…間接的には１９７０年代に確認されていました。 米国の天体物理学者ラッセル・ハルス（Russell Alan Hulse）とジョセフ・テイラー（Joseph Hooton Taylor）が、連星の公転周期が、短くなって行く様子を観測していた…と言います」 「ふーん…？」支折が、アゴを傾げた。
《 重力波天文学・１ 》・・・（１５）
【重力波の捕捉】・・・（１５） 「これは…」高杉が言った。「連星の運動エネルギーが徐々に失われ、２つの星の距離 が短くなり、公転周期が短くなっている…と考えられたのです。 【一般相対性理論】を使って、放出する重力波エネルギーを計算して見ると、これで見 事に説明ができたのです」
《 重力波天文学・１ 》・・・（１６）
【重力波の捕捉】・・・（１６） 「ふーん…」支折が、左右に髪を揺らした。「重力場方程式を使ってみた…と言うわけで すね。それで、連星の周期変化というものが、見事に説明できたと…？」 「そう言うコトですね… これが…＜重力波の・・・間接的検証＞となり、２人は１９９３年に、ノーベル物理学賞 を受賞しています」
《 重力波天文学・１ 》・・・（１７）
【重力波の捕捉】・・・（１７） 「＜直接観測＞の…」高杉が言った。「＜第２の意義＞は…＜強い重力場での・・・ 【一般相対性理論】の検証＞です。 これまでの様々な検証は、弱い重力場での【ニュートン理論】との微妙なズレを、精密に 観測したものでした」 「はい…」支折が言った。
《 重力波天文学・１ 》・・・（１８）
【重力波の捕捉】・・・（１８） 「今回の＜直接観測＞は…」高杉が言った。「太陽質量の３０倍程度の、２つのブラック ホールが…互いの周りを、１秒間に１００回程度の回転をしつつ…最後に合体という、想 像を絶する状況の、重力波の捕捉です」 「まさに、」支折が言った。「強い重力場ですね！」
《 重力波天文学・１ 》・・・（１９）
【重力波の捕捉】・・・（１９） 「質量とエネルギーは等価ですから…」高杉が言った。「この重力波エネルギーを質量 換算すると、太陽質量の３倍と言います。 この様に極端な状態について…【一般相対性理論】が検証されるのは、もちろん、初め てという事です」 「はい、」支折が、コクリとうなづいた。
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| ３月 ３０日 |
《 重力波天文学・１ 》・・・（２０） 【重力波の捕捉】・・・（２０）
ーネル大学（／米ニューヨーク州イサカ市に本部を置く私立大学。アイビー・リーグを構成する１校。）などの理論 物理学者たちは、＜極限時空・シミュレーション＞のプロジェクトを立ち上げています。 ここで…【一般相対性理論】の、大規模数値計算を行っています。」
《 重力波天文学・１ 》・・・（２１） 【重力波の捕捉】・・・（２１）
「中性子星やブラックホールが合体する時に、どの様な波形の重力波が届くのか、理 論的に予測しているのです」 「うーん…その重力波の波形を、数値計算で予測できるのでしょうか？」
《 重力波天文学・１ 》・・・（２２） 【重力波の捕捉】・・・（２２）
しょう。これはあくまでも、【一般相対性理論】のシミュレーションによる予測です。 今回の＜直接観測＞では…ブラックホールの連星が、実際に合体し、１つのブラック ホールとなり、その時に発した莫大なエネルギーが、＜時空間のゆらぎ＞として…
《 重力波天文学・１ 》・・・（２３） 【重力波の捕捉】・・・（２３）
察します」 「はい…」支折が、うなづいた。「私達が、想像しているよりも…具体的な重力波の波形 まで、予想できていたわけですね？」 「まあ…」高杉が、口に手を当てた。「間接的には、重力波の存在は証明されていたわ けですら…」
《 重力波天文学・１ 》・・・（２４） 【重力波の捕捉】・・・（２４）
「それにしても …」高杉が、ゆっくりと頭に手を当てた。「【一般相対性理論】の数値計算 と、細かく比較できるほど…＜直接観測＞は、重力波の波形を、精密に観測できた様 ですねえ…」 「＜強い重力場＞での、【一般相対性理論】の検証も、進むということでしょうか？」
《 重力波天文学・１ 》・・・（２５） 【重力波の捕捉】・・・（２５）
観測の成功自体が…宇宙に＜重力波望遠鏡の・・・新しい窓＞を創出しました。最 初はガリレオの望遠鏡でした。 それが…２０世紀後半にはＸ線からマイクロ波までの、＜電磁波の窓＞を確立しまし た。そして、２１世紀になり…＜ニュートリノ望遠鏡の窓＞と、＜重力波望遠鏡の窓 ＞が、立て続けに、開かれたという事になります」
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| ３月 ３１日 |
《 重力波天文学・１ 》・・・（２６） 【重力波の捕捉】・・・（２６）
鏡＞と、どう違うのでしょうか？」 「例えば…」高杉が言った。「巨大な星が、超新星爆発を起こすと、重力崩壊（／自身の圧 力が重力と釣り合う状態の天体が、圧力が減ったり重力が増したりした場合に、急激に収縮に転ずる現象）で、中心 にブラックホールができると考えられています」
《 重力波天文学・１ 》・・・（２７） 【重力波の捕捉】・・・（２７）
らに重力崩壊し、ブラックホールになるわけですね？」 「そうです…恒星の核融合反応が燃え尽きると…核融合の爆発力で支えていた星の 重力／質量が…
《 重力波天文学・１ 》・・・（２８） 【重力波の捕捉】・・・（２８）
す。それが、中性子星やブラックホールになるわけです」 「太陽も…」支折が言った。「そうなるのでしょうか？」 「太陽質量の程度の恒星だと…」高杉が言った。「まず、超新星爆発は起こりません」
《 重力波天文学・１ 》・・・（２９） 【重力波の捕捉】・・・（２９）
「そうです…」高杉が言った。「太陽が、地球を呑み込むほどに拡大して来ます。そして、 それが冷えていって白色矮星（はくしょくわいせい）となり、星の一生を終えます。これらの現 象は、可視光をはじめとする、電磁波で捕捉が可能です。可視光と、電波やＸ線やガン マ線などですね、」
《 重力波天文学・１ 》・・・（３０） 【重力波の捕捉】・・・（３０）
「そうです…」高杉が言った。「ブラックホール連星の周りは…重力半径の内部に落ち 込んでいく、高温ガスの渦に包まれています。光さえも、巨大重力に捕捉されていて、 容易に外へ出て来る事ができません…」
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| ４月 １日 |
《 重力波天文学・１ 》・・・（３１） 【重力波の捕捉】・・・（３１）
鏡＞を使えば、ブラックホール誕生の瞬間を、観測できます」 「今回の観測は…」支折が言った。「ブラックホール連星の確認としても、初めてのもので すね？」
《 重力波天文学・１ 》・・・（３２） 【重力波の捕捉】・・・（３２）
か、多くの銀河中心の太陽質量の１００万倍以上のものです。３０倍程度のブラックホー ルが存在し、しかも、これらが合体する様子が観測できたわけです」
《 重力波天文学・１ 》・・・（３３） 【重力波の捕捉】・・・（３３）
「そうです… 大マゼラン星雲の１９８７Ａ／超新星爆発のニュートリノの捕捉も奇跡的ですが… 連星ブラックホールと、その合体現象を＜重力波望遠鏡＞で観測できたのも、天文学 的には驚くべき事です」
《 重力波天文学・１ 》・・・（３４） 【重力波の捕捉】・・・（３４）
日本も、神岡鉱山の＜ＫＡＧＲＡ／大型低温・重力波望遠鏡＞が、まもなく本格始動 します。＜ＫＡＧＲＡ＞は装置を絶対温度２０Ｋに冷却し、より高感度を目指しています」
《 重力波天文学・１ 》・・・（３５） 【重力波の捕捉】・・・（３５）
かにしか分かりませんでした」 「はい、」支折が言った。 「しかし、＜重力波望遠鏡＞の数が増えて同時観測の体制になれば、方向が正確に 特定されます」
《 重力波天文学・１ 》・・・（３６） 【重力波の捕捉】・・・（３６）
との連携も可能になります」 「より…」支折が言った。「宇宙の本質に、近づくわけですね？」 「そうですねえ…膨大な量の暗黒エネルギーや暗黒物質の解明にも、つながって行きま す」
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