2021 Fiscal Year Annual Research Report
Search for a violation of gravitational inverse square law at a micrometer scale
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21H01096
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Rikkyo University |
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Principal Investigator |
村田 次郎 立教大学, 理学部, 教授 (50360649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Zeidler Simon 立教大学, 理学部, 助教 (80773598)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | 余剰次元 / 近距離重力 / 逆二乗測 / 重力の量子化 / ローレンツ対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
重力の決定的な弱さの謎、量子化の困難に突破口を与えうる実験的兆候を探すべく、主にミクロンスケールにおける重力の逆二乗則の検証実験を進めた。先行研究で進めてきたNewton-Vを改良し、特に重力源とセンサーである50ミクロンのワイヤーを最近接距離6.5ミクロンまで接近させる事に成功した。これにより近距離における逆二乗則検証の精度が大幅に高まり、未検証領域まであと1桁に迫るところまで検証精度を高めることに成功した。現在、検証精度のボトルネックとなっているのはアトラクターの軸ブレであり、これを抑える機械工作が次年度の最優先課題である。
また、ワイヤーカンチレバーの位置測定に関して、レーザー干渉型変位計の性能向上の基礎開発を行い、統計に換算して1000倍の偶然誤差の抑制が可能である道筋を確かめることが出来た。併せて、ドップラー効果を利用したレーザー干渉による新しいワイヤー振動状態の高精度測定も原理検証実験に成功し、このいずれか、もしくは両方を活かした次世代測定を行う準備が整った。
レーザー干渉型変位計の高統計記録に必要なデジタイザを導入し、データの統計精度向上が飛躍的に望める基礎開発も行った。
また、余剰次元と並んで重力の量子化のもう一方の突破口であるローレンツ対称性の検証実験も原理検証を進めることが出来た。
近距離重力実験に関しても、神岡に移設する為の試行測定を実際に神岡で行い、振動環境の評価を行うことに成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初計画の通り、おおむね順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
レーザー干渉型変位計本体とデータ収集方式を改良して統計精度の大幅な向上を目指す。また、Newton-Vの軸ブレを抑制すべく、機械工作方式を見直した実機を製作して評価を行う。ドップラー効果方式の変位計をワイヤーカンチレバーに実装し、その評価も行う。また、小型の評価機を製作して神岡へ移設し、ワイヤーカンチレバーを用いた感度評価を行う。ローレンツ対称性の検証も物理測定を実施する。
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Research Products
(1 results)
