2013 Fiscal Year Research-status Report
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24654070
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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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| Keywords | 重力 / 余剰次元 |
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| Research Abstract |
本研究では、原子核スケールでの重力の逆二乗則の検証を目指し、実験研究と共に既存のデータを再検討する二つの方向で評価を行った。そもそも、重力はその存在が0.1mmより小さなスケールでは確認されていない。つまり、重力の測定精度が100%を超えている。よって、ニュートンの法則の予言よりどれだけ大きな効果がありうるか、もしくはあり得ないか、という評価を行う事になる。そこで、我々はTRIUMF研究所で行っている時間反転対称性の破れ探索実験の観測装置を応用し、電子二回散乱実験を行う事で、もし重力が非常に強くなっていれば観測されるはずの、大きなスピン歳差運動の大きさに対して制限をかける観測を行った。初めの散乱で大きな歳差運動（一般相対論の予言する、Geodetic歳差運動）があれば、二回目の散乱（Mott散乱）にて、後方散乱の左右非対称性があらわれるはず、という原理を用いる。実験は2012年、2013年にTRIUMF研究所で実行した。予定通りのデータ収集を順調に行い、実際にニュートンの法則の修正項に対して、これまで未検証であった100fmスケールにて制限を新たにかける事に成功した。また、この実験と合わせて、反水素原子、水素原子の分光データを用いて、そのスケールで実験的に許される強い重力場に対しても、制限をかける事に成功した。これらの成果や実験は、日経サイエンスや雑誌Newton、また、テレビ番組（ガリレオX）での特集などでも広く紹介された。合わせて、実験結果は複数の国際会議で発表し、結果は会議抄録として公開されている。
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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
MTV実験を応用した電子二回散乱実験を実行し、その結果の解析を経て、物理的な強い重力場の検証まで進める事が出来た。これは当初計画通り、もしくはむしろ上回る成果である。また、実験と合わせて、反陽子原子、水素原子の解析による制限にも成功し、研究成果としては非常に順調に達成しつつあると自己評価できる。
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| Strategy for Future Research Activity |
2013年度に行った電子二回散乱実験では、直観的で古典的な予想とは逆向きの符号を持つ、非対称性が観測された。これは非常に驚くべき事であり、今後はこの結果の真偽を確かめるべく、再実験が必要である。合わせて、これまでの成果を徐々に投稿論文の形で公表していく予定である。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
平成24, 25, 26年度の三年間で成果をあげる事を当初より研究計画としており、最終年度である平成26年度には主としてデータ整理、成果発表む向けての解析と公表の為に研究費を使用する予定である。
平成26年度には主として解析用のPC類、及び、国際会議参加費、印刷費として研究費を使用する計画である。あわせて、論文発表等の為に追加データを収集する為の実験参加旅費、消耗品にも使用する予定である。
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[Journal Article] MTV/MTV-G experiment at TRIUMF Search of T-Violation and gravity signal at nuclear scale2014
Author(s)
Saki Tanaka, Hidetada BABA, John Behr, Takeru IGURI, Hirokazu KAWAMURA, Phil Levy, Yusuke NAKAYA, Reiya NARIKAWA, Kazufumi NINOMIYA, Junichi ONISHI, Mathew Pearson, Robert Openshaw, Shuntaro SAIBA, Ryosuke TANUMA, Yumi TOTSUKA and Jiro MURATA
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Journal Title
JPS Conf. Proc. 1, 013063 (2014)
Volume: 1
Pages: 013063-1, -4
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Search of non-standard strong gravity at nuclear scale using electron spin geodetic precession2014
Author(s)
Saki Tanaka, Yusuke Nakaya, Reiya Narikawa, Kazufumi Ninomiya, Junichi Onishi, Matthew Pearson, Robert Openshaw, Shuntaro Saiba, Ryosuke Tanuma, Yumi Totsuka and Jiro Murata
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Journal Title
EPJ Web of Conferences
Volume: 66
Pages: 05021-p.1, p.4
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] MTV/MTV-G experiment at TRIUMF Search of T-Violation and gravity signal at nuclear scale2013
Author(s)
Saki Tanaka, , Hidetada BABA, John Behr, Takeru IGURI, Hirokazu KAWAMURA, Phil Levy, Yusuke NAKAYA, Reiya NARIKAWA, Kazufumi NINOMIYA, Junichi ONISHI, Mathew Pearson, Robert Openshaw, Shuntaro SAIBA, Ryosuke TANUMA, Yumi TOTSUKA and Jiro MURATA
Organizer
12th Asia Pacific Physics Conference (APPC12)
Place of Presentation
Chiba, Japan
Year and Date
20130714-20130719
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[Presentation] Search of non-standard strong gravity at nuclear scale using electron spin geodetic precession2013
Author(s)
Saki Tanaka, Yusuke Nakaya, Reiya Narikawa, Kazufumi Ninomiya, Junichi Onishi, Matthew Pearson, Robert Openshaw, Shuntaro Saiba, Ryosuke Tanuma, Yumi Totsuka and Jiro Murata
Organizer
International Nuclear Physics Conference (INPC2013)
Place of Presentation
Firenze, Italy
Year and Date
20130602-20130607
