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2014 年度 実績報告書

原子核スケールでの重力現象の探求

研究課題

研究課題/領域番号 24654070
研究機関立教大学

研究代表者

村田 次郎  立教大学, 理学部, 教授 (50360649)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード重力 / 逆二乗則の検証 / 余剰次元
研究実績の概要

本研究は、原子核スケールという超近距離での重力の逆二乗則の検証を目指したもので、実験研究と共に既存のデータの再解析・検討を行う二つの方向での評価を行った。そもそも、重力はその存在すら、0.1mmより小さな距離スケールでは確認されていない。よって、ミクロンスケールより小さなスケールでは、重力の大きさを計測するのではなく、その上限を評価するという形式に、第一段階としてはなる。そのデモンストレーションとして、我々自身の実験装置で計測可能な、時間反転対称性の破れ探索を行っているMTV実験の計測装置を応用した、原子核による電子の二回散乱実験を行い、原子核近傍の強い重力場があれば、その中を軌道運動する電子が重力による大きなスピン歳差運動を起こすものとして、その強さを評価出来る、というアイデアを試行した。実験はTRIUMF研究所で2012年度から2013年度にかけて行い、実際に100フェムトメートル距離での重力の大きさに上限を与える事に成功した。一方で、原子の系の分光実験データから、ナノメートル距離での逆二乗則の検証データを与える解析にも成功した。これらのデータのみならず、ミクロンスケールから、LHCで行われている距離スケールまでを俯瞰し、近距離での重力の逆二乗則の検証データを世界で初めて統一的に与えるデータを明らかにする事にも成功した。これらの成果は国際誌の招待レビュー論文としてまとめると共に、複数回の招待講演で発表している。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A review of short-range gravity experiments in the LHC era2015

    • 著者名/発表者名
      Jiro Murata and Saki Tanaka
    • 雑誌名

      Classical and Quantum Gravity

      巻: 32 ページ: 033001,1-32

    • DOI

      doi:10.1088/0264-9381/32/3/033001

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Newton-IVhを用いたミリメートルスケールでの逆二乗則の検証2015

    • 著者名/発表者名
      作田友美,岸礼子,齋場俊太朗,西尾悠法,二宮一史,羽取美令,村上遥菜,村田次郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] デジタル顕微鏡を用いた次世代近距離重力実験Newton-Vの開発2015

    • 著者名/発表者名
      齋場俊太朗,安藤寛晃,稲葉尚輝,作田友美,篠崎奈都美,二宮一史,羽取美令,村田次郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] 次世代近距離重力実験Newton-Vのためのデジタル顕微鏡を用いた画像処理型変位計の開発2015

    • 著者名/発表者名
      稲葉尚輝,安藤寛晃,齋場俊太朗,作田友美,篠崎奈都美,二宮一史,羽取美令,村田次郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
  • [学会発表] Testing Gravity at Short Scale2015

    • 著者名/発表者名
      Jiro Murata
    • 学会等名
      Testing Gravity 2015
    • 発表場所
      バンクーバー (カナダ)
    • 年月日
      2015-01-15 – 2015-01-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Short-Range Gravity Experiment Newton-IVh at millimeter scale2014

    • 著者名/発表者名
      Tomomi Sakuta,Mirei Hatori,Reiko Kishi,Haruna Murakami,Kazufumi Ninomiya,Hironori Nishio,Shuntaro Saiba,Jiro Murata
    • 学会等名
      4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 発表場所
      ハワイ (米国)
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [学会発表] Development of a next generation short range gravity experiment NEWTON-V, using digital microscope2014

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Saiba,Hiroaki Ando,Mirei Hatori,Shoki Inaba,Kazufumi Ninomiya,Tomomi Sakuta,Natsumi Shinozaki,Jiro Murata
    • 学会等名
      4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 発表場所
      ハワイ (米国)
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
  • [学会発表] Short range gravity and T-Violation2014

    • 著者名/発表者名
      Saki Tanaka
    • 学会等名
      4th Joint Meeting of the APS Division of Nuclear Physics and the Physical Society of Japan
    • 発表場所
      ハワイ (米国)
    • 年月日
      2014-10-07 – 2014-10-11
    • 招待講演

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公開日: 2016-06-01  

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