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質量が0以下の「負の質量をもつ物体」の生成に米大学が成功 ついに“反重力装置”が実現か!

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tumbl7pfo1_1280

1: 2017/04/14(金) 15:22:32.03 ID:CAP_USER9
米ワシントン州立大学の研究者らが、重力に反発するといわれる「負の質量」の生成に成功したという驚きのニュースが飛び込んできた。
SFの世界で語られてきた夢の「反重力」がついに実現するかもしれない。

■「負の質量」の奇妙すぎる性質

まずは「負の質量」のイメージをつかんでもらうために、科学ニュース「Science Alert」の記事を参考に、簡単に説明してみよう。
古典力学における運動の記述に「ニュートンの運動方程式」というものがある。

内容は至ってシンプルで、「物体に働く力とは、物体の質量と物体の加速度を掛けたもの」だと言っっているだけ。
通常はF=ma(F:物体に働く力、m:物体の質量、a:物体の加速度)と表現される。

負の質量の奇妙さを理解するためには、この方程式を少し変形してみるだけで十分だ。
上述の方程式をa=F/m(物体の加速度とは、物体の力を物体の質量で割ったもの)と書き換えて、物体の質量に負の質量をあてはめると、マイナスの加速度を得ることになる。

つまり、負の質量を持つ物体に力を加える、たとえば指で押してみると、押された方向とは反対の加速度を得るということだ。
日常では全く見られない奇妙な現象だが、理論物理学者にとっては負の質量が存在するかしないかで大きな違いがある。

というのも、ワームホールやブラックホール、果ては仮想物質ダークマターやダークエネルギーという、これまたわけのわからないものの存在を証明する鍵が、この負の物質に隠されていると彼らは考えているからだ。
もちろん、その奇妙な性質から、物理法則を破る可能性も指摘されてきたが、今回の発見は、一般相対性理論と矛盾することなく負の物質が存在することを実証してしまったというわけだ。

それでは、研究チームが行った具体的な実験内容を見ていこう。
研究チームは、まず元素の1つであるルビジウムをレーザーで絶対零度ギリギリまで冷却、これにより、ボース・アインシュタイン凝縮と呼ばれる状態を作り出すことができるという。

この状態の粒子は、古典物理学ではなく量子力学の原理に従い、波のように振舞い始め、量子効果が巨視的に現れた「超流動」の状態になる。
すると、液体が容器の壁面をつたって外へ溢れ出たり、原子1個が通れる程度の隙間に浸透したりする奇妙な現象が起こる。

問題はここからだ。
超流動となったルビジウムにさらにレーザーを照射することで、原子をスピンの向きを変えた。

すると、不思議なことにルビジウムが負の質量を持つかのように振る舞い始めたというのだ。
その時の様子を研究チームのマイケル・フォーブス教授が興奮気味に語っている。

「押すと反対方向に加速されるんです。
まるでルビジウムが見えない壁にぶつかっているかのようでした」(フォーブス教授)

教授らの研究成果はアメリカ物理学速報誌「Physical Review Letters」(4月10日付)に掲載され、今後、各研究機関による追試が試みられる予定だという。
それにしても、負の質量が確実に存在するとすれば、SFの世界でしばしば言及されてきた反物質や、斥力として働く重力、すなわち「反重力」もいずれ実現するかもしれない。
そうすれば、反重力装置を使った飛行技術(まさにUFO!)さえ夢ではない。今後の研究・発展にますます期待しよう。

http://tocana.jp/2017/04/post_12913_entry.html
http://tocana.jp/2017/04/post_12913_entry_2.html

>>1
質量0の光より速いのかよ

65: 2017/04/14(金) 15:34:44.44 ID:fP5AWPfw0
>>38
例として有名なのが理論上の素粒子・超光速度素粒子タキオン
タキオンは超光速度では負の質量だけど速度が落ちると正の質量になって質量が増すという通常の素粒子とは質量に関して真逆の性質を示すとも

137: 2017/04/14(金) 15:47:03.70 ID:MXEQz87Z0
>>38
光に質量あるよ

62: 2017/04/14(金) 15:34:29.56 ID:sMWLGc2O0
>>1
ヘリウムでいいわ

149: 2017/04/14(金) 15:51:12.10 ID:4t7w6CZ00
>>1
加速しようと押したら引っ張られるのか?

259: 2017/04/14(金) 16:16:14.01 ID:wWWz5N/V0
>>1を読む限りでは負の質量ではなく負の慣性とでも表現すべきではないだろうか。

477: 2017/04/14(金) 20:01:27.56 ID:H4y9/fNU0
>>1
どっちにしても同じエネルギーが必要だよね

516: 2017/04/14(金) 21:17:47.10 ID:NWcA59+v0
>>1
>SFの世界でしばしば言及されてきた反物質
コイツ物理分かってない素人

541: 2017/04/14(金) 21:44:13.99 ID:slzcLyw40
>>1
反重力を語るとか
負の質量とは何か?
わかってないだろ

指で押す?
何それ?なわけで

質量には慣性質量、受動的重力質量、能動的重力質量がある

その関係式を理解してれば、こんなアホな理屈はでない

地球に反対側まで穴を開け、ボールを穴に投げ入れると?

また斥力、引力は磁石で体験する事が出来る

558: 2017/04/14(金) 22:01:05.91 ID:0NW2VsSj0
>>1
これでいつまでも浮き続ける風船が作れるね!

588: 2017/04/14(金) 22:33:52.84 ID:BY9xjEshO
>>1
こんな物が何に役立つんだ?
ウナギに羽根を生やすくらいの意味もないだろう

633: 2017/04/14(金) 23:45:58.04 ID:IWZwxRp00
>>1
ちょっと前に重力や引力は幻想とかいってたのいなかった?

652: 2017/04/15(土) 00:02:34.12 ID:0DqRKmoD0
>>1
素朴な疑問なんだが
スピンの方向を変えるってとてつもないエネルギーが必要なんじゃね?
レーザーとか簡単に書いてるけど、巨大加速器フル回転してやっとというエネルギーなんじゃないか?

2: 2017/04/14(金) 15:24:14.65 ID:7+uyyXej0
とりあえず女の子に持たせれば飛び上がってパンツ見える?

59: 2017/04/14(金) 15:34:10.49 ID:Q8se84x70
>>2 君、キミには心底ガッカリさせられたよ…

さっそく実験に取り掛かり給え!

72: 2017/04/14(金) 15:35:42.03 ID:pn5RgUl10
>>2
飛び上がるんだが何故かスカートが壁のようになってパンツが見えない。

111: 2017/04/14(金) 15:42:35.62 ID:8U/xlX4L0
>>2
博士!この物質でスカートをつくればぱんつ見放題じゃないですか!

187: 2017/04/14(金) 16:00:18.55
>>2にノベール賞はよ!

228: 2017/04/14(金) 16:09:52.51 ID:WWDo53550
>>2
天才かよ

326: 2017/04/14(金) 16:50:13.19 ID:No73DJxd0
>>2
発明や新発見はこういう風に平和利用されるべきなんだよな

341: 2017/04/14(金) 17:01:30.67 ID:c44TSxbA0
>>2
タダチニソウビシタマエ

383: 2017/04/14(金) 17:36:51.93 ID:YnxjUs5A0
>>2
のび太的発想で草
2で速攻笑わせる職人か

406: 2017/04/14(金) 17:54:52.80 ID:Kbm+QRUe0
>>2
今すぐアメリカへ行きたまえ!

570: 2017/04/14(金) 22:15:53.68 ID:+S+VIrMf0
>>2
今にも世界大戦が始まらんとしてる時にキミは一体、


世界はキミに救われた

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    この記事へのコメント

    名無し隊員さん
    2017年04月15日 10:27
    本当に?
    つまりは虚数質量を作り出せたって事か?
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 10:28
    スピンを加えてる時点で反重力物質って言えるんか?
    それならヘリコプターは負の質量を持った物質なんか?

    頭悪くてすまんな
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 10:44
    虚数質量とは違うだろ
    虚数質量を持つものは基本光速以下にはならんはずだ
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 10:50
    >>541みたいのはその意見を研究者本人たちに言わないんですかね?w
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 10:51
    難しいこと言えば一般人を騙せると思うなよ
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 11:00
    この物質で構成された壁を全力で殴ったらどうなるんだ…?
    吸い込まれるの?
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 11:06
    エネルギーが~とかって馬鹿なのかな。
    いきなり実用レベルのエネルギーで作り出せるわけねーだろ。
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 11:56
    いいきじ
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 12:06
    殴ったらそのまま返ってくるって事なのだろうか?

    しかし上にもあるが良い記事ですね

    カ、ガ、ク、だわな
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 12:14
    案の定1が叩かれてる。
    斥力なら反発するのに反対てw
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 12:44
    質量を持った残像だと!?
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 12:49
    まあ質量がマイナスでも重力には逆らえないけどね
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 13:24
    ただの磁石やんけ
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 13:41
    物理よく分からんが、マイナスの質量っていう表現なら引き合わず反発する力だとしても、ホバーボードみたいな話にはならん気がする。
    だって地面にすら反発してる素材をどうやって固定するのさって。
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 13:59
    押して移動方向が変わったわけではないの?
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 14:14
    研究絡みの話とかになると安易に「キミ」とか言いだすのやめろw
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 15:06
    >ルビジウムをレーザーで絶対零度ギリギリまで冷却

    えっ???
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 15:25
    コレを反物質とかいうバカ居るんだろーなーと思っていたら、元記事が言い始めている現実。
    反物質は質量あるっての。
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 15:28
    飛行機落クラッシュせーへんよーにしてよ
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 16:00
    米2
    スピンって電子の話な
    高校生からやり直せ
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 22:14
    負の質量といえばタイムトラベルの理論にそれを必要とするものがあった気がしたが
    よく読むと「負の質量を持つかのように振る舞い」だから
    そっちに期待は出来ないのかなー
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 23:14
    とりあえずスピンのことをただの回転だと思ってるやつ多くて草
    強いて言えば磁性の元みたいなもんでそのメカニズムを回転になぞらえてるだけで実際の回転とは関係ない
    名無し隊員さん
    2017年04月15日 23:15
    光には質量あるって書いてる奴いるけどそんなわけ無いだろ
    名無し隊員さん
    2017年04月16日 00:39
    何か怖いんだけど
    ブラックホール作る系の実験やめて欲しいわ
    人類まだ核融合すらろくに制御仕切れてないのに
    名無し隊員さん
    2017年04月16日 01:29
    F=mgだから負の質量があるものは地球から遠ざかるように飛んでいくよ。
    つまりUFOの反重力エンジンは、大量のルビジウムとレーザ発振器から成り、機体を浮かせたい時は内部でルビジウムを冷却し、着陸させたいときは温める仕組みだろう。
    だが前進したいときはどうするのだろうな。
    UFOの中で冷やしたルビジウムの壁を殴ればいいのか?
    名無し隊員さん
    2017年04月16日 02:08
    レーザーで冷却できる時点でお腹いっぱい
    名無し隊員さん
    2017年04月19日 08:54
    皆頭いいんだなぁ( ´・ω・)