ピコ精度デジタル画像処理型変位計を用いた近距離重力の研究

Research Project

Project/Area Number	18654048
Research Category	Grant-in-Aid for Exploratory Research
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Particle/Nuclear/Cosmic ray/Astro physics
Research Institution	Rikkyo University
Principal Investigator	村田次郎 Rikkyo University, 理学部, 准教授 (50360649)
Project Period (FY)	2006 – 2007
Project Status	Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help	¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000) Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000) Fiscal Year 2006: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Keywords	重力 / 万有引力の法則 / ミリメートルスケール / 変位計則 / 画像センサ / 余剰次元の探索 / ブレーン / ビデオ解析 / 変位計測
Research Abstract	研究2年目となる今年度は,近距離における逆二乗則の検証の他に,等価原理の検証実験に関しても大きな成果を得ることが出来た。万有引力の法則の逆二乗則の検証実験は余剰次元探索を目的としたものであるが,その際にシステムチェクとして計測ずる万有引力定数の物質依存性のデータは,逆に逆二乗則を仮定すると,慣性質量と重力質量の比は物質覧・エネルギーの形態によらず一定であるとする「弱い等価原理]を近距離の重力を用いて検証するデータとなる事が判明した。初年度に得られた結果を詳しく解析した結果,本プロジェクトで得られた結果はバリオン数に結合する新しい相互作用の結合定数の上限値に対して,既に最も近距離で,最も強い制限を与えることが出来る事があきらかとなった。この結果に触発されて,系統誤差を大きく抑制することの出来る,新たな計測装置を開発した。新装置の導入により,精度を二桁程度向上させることが出来た。加えて,今後の逆二乗則検証実験の超精密化を目指して,ねじれ秤のワイヤーの材料研究,各種変位計の基礎開発,そしてつりあい位置計測以外の計測原理の研究など,多くの基礎研究を進めるごどが出来た。これらの成果は2回の学会発表を行っている。以上のように本研究によって近距離重力実験の基礎技術開発において今後の本格的な研究の基礎となる大きな成果をあげることが出来た。今後は本研究の成果を下に,カのつりあいを用いない,新しい原理に基づく実験を進めることで,圧倒的な近距離で余剰次元探索を進めていく予定である。