～～引用ここから～～
1: Cancer ★＠＼(^o^)／ 2014/06/20(金) 23:28:55.44 ID:???.net
1: Cancer ★＠＼(^o^)／ 2014/06/20(金) 23:28:55.44 ID:???.net
量子的手法が万有引力定数に迫る
冷たいルビジウム原子はニュートンの大文字Gを測定する新しいアプローチをもたらした。
Ron Cowen, 18 June 2014
あらゆる2つの物体間に働く引力は物体の質量に比例し（距離に反比例し）、比例定数はGと呼ばれる――しかしこの基礎定数の測定は互いに食い違った結果を与えてきた。
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.17990.1403111284!/image/WEB_ANJN6D.jpg_gen/derivatives/landscape_630/WEB_ANJN6D.jpg
物理学者たちは物質の量子的性質を使って万有引力定数の精度の高い値を得た。いわゆる「大文字G」は惑星からリンゴまで、全ての物体が互いに引力で引き合う振る舞いを記述するアイザック・ニュートンの法則に出てくる定数だ。この技術はまだ改良が必要だが、物理学者たちはいずれ従来の手法の精度を超えると考えている。そして長年物理学者たちを悩ませてきた測定による食い違いを解決することが期待されている。
今日ネイチャー誌に記述された研究の中で、研究者たちはルビジウム原子と516キログラムのタングステン柱アレイとのあいだの非常に小さな引力を測定した。この測定の不確かさは150百万分率（0.015%）だ。この数字は2つの巨視的質量の相互引力を計った、従来の手法によるGの測定よりわずかに大きいだけだ。
最新の測定は「素晴らしい実験成果でありGの知識への重用な貢献だ」とカリフォルニア大学バークリー校の物理学者、ホルガー・ミュラー（Holger Muller）は話した（彼は研究に関与していない）。
◆定数問題
この技術は原子などの物質粒子が波として振る舞う性質を利用していて、長年物理学者たちを挫折させてきた問題に新しい知見をもたらした。従来の手法は回転する天秤に取り付けられたおもりに働く引力によるトルクを測定していた。1798年にイギリスの科学者、ヘンリー・キャヴェンディッシュが最初に行った実験だ。しかしキャヴェンディッシュの装置を使った約300回の現代の実験は精度が上がってきているにもかかわらず、異なった実験室が僅かに異なる値のGを出していて、近年はその食い違いが小さくなるどころか大きくなってきている。
新しい測定は伝統的技術で得られた値のほとんどより低い。
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.17992.1403111979!/image/WEB_schlamminger.jpg_gen/derivatives/fullsize/WEB_schlamminger.jpg
研究者たちはこれまでの測定に不一致を起こした誤差の原因を特定できていない。最新の測定の装置にはトルク手法と同じ誤差はでないと考えられる。そして精度を高めればGの真の値の決定に役立つだろう、と研究の共著者でフィレンツェ大学（イタリア）のグリエルモ・ティーノ（Guglielmo Tino）は話した。
ティーノと彼の共同研究者たちは、物質の波状の性質を使った装置である、原子干渉計を使って万有引力加速度を精密に測定した。スタンフォード大学（カリフォルニア州）のマーク・カセヴィチ（Mark Kasevich）が率いる別のチームが、そのような干渉計がGの測定に使えることを2007年に初めて実証していた。ティーノのチームは干渉計技術でのGの「測定精度を10倍以上に向上させた」とカセヴィチは話した。
>>2以降につづく
ソース：Nature News（18 June 2014）
Quantum method closes in on gravitational constant
http://www.nature.com/news/quantum-method-closes-in-on-gravitational-constant-1.15427
原論文：Nature
G. Rosi, F. Sorrentino, L. Cacciapuoti, M. Prevedelli & G. M. Tino.
Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms.
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13433.html
プレスリリース：Universita degli studi di Firenze（18-Giu-2014）
Fisica, misurata con elevata precisione la costante di Newton
http://www.unifi.it/notiziario/cmpro-v-p-379.html
冷たいルビジウム原子はニュートンの大文字Gを測定する新しいアプローチをもたらした。
Ron Cowen, 18 June 2014
あらゆる2つの物体間に働く引力は物体の質量に比例し（距離に反比例し）、比例定数はGと呼ばれる――しかしこの基礎定数の測定は互いに食い違った結果を与えてきた。
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.17990.1403111284!/image/WEB_ANJN6D.jpg_gen/derivatives/landscape_630/WEB_ANJN6D.jpg
物理学者たちは物質の量子的性質を使って万有引力定数の精度の高い値を得た。いわゆる「大文字G」は惑星からリンゴまで、全ての物体が互いに引力で引き合う振る舞いを記述するアイザック・ニュートンの法則に出てくる定数だ。この技術はまだ改良が必要だが、物理学者たちはいずれ従来の手法の精度を超えると考えている。そして長年物理学者たちを悩ませてきた測定による食い違いを解決することが期待されている。
今日ネイチャー誌に記述された研究の中で、研究者たちはルビジウム原子と516キログラムのタングステン柱アレイとのあいだの非常に小さな引力を測定した。この測定の不確かさは150百万分率（0.015%）だ。この数字は2つの巨視的質量の相互引力を計った、従来の手法によるGの測定よりわずかに大きいだけだ。
最新の測定は「素晴らしい実験成果でありGの知識への重用な貢献だ」とカリフォルニア大学バークリー校の物理学者、ホルガー・ミュラー（Holger Muller）は話した（彼は研究に関与していない）。
◆定数問題
この技術は原子などの物質粒子が波として振る舞う性質を利用していて、長年物理学者たちを挫折させてきた問題に新しい知見をもたらした。従来の手法は回転する天秤に取り付けられたおもりに働く引力によるトルクを測定していた。1798年にイギリスの科学者、ヘンリー・キャヴェンディッシュが最初に行った実験だ。しかしキャヴェンディッシュの装置を使った約300回の現代の実験は精度が上がってきているにもかかわらず、異なった実験室が僅かに異なる値のGを出していて、近年はその食い違いが小さくなるどころか大きくなってきている。
新しい測定は伝統的技術で得られた値のほとんどより低い。
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.17992.1403111979!/image/WEB_schlamminger.jpg_gen/derivatives/fullsize/WEB_schlamminger.jpg
研究者たちはこれまでの測定に不一致を起こした誤差の原因を特定できていない。最新の測定の装置にはトルク手法と同じ誤差はでないと考えられる。そして精度を高めればGの真の値の決定に役立つだろう、と研究の共著者でフィレンツェ大学（イタリア）のグリエルモ・ティーノ（Guglielmo Tino）は話した。
ティーノと彼の共同研究者たちは、物質の波状の性質を使った装置である、原子干渉計を使って万有引力加速度を精密に測定した。スタンフォード大学（カリフォルニア州）のマーク・カセヴィチ（Mark Kasevich）が率いる別のチームが、そのような干渉計がGの測定に使えることを2007年に初めて実証していた。ティーノのチームは干渉計技術でのGの「測定精度を10倍以上に向上させた」とカセヴィチは話した。
>>2以降につづく
ソース：Nature News（18 June 2014）
Quantum method closes in on gravitational constant
http://www.nature.com/news/quantum-method-closes-in-on-gravitational-constant-1.15427
原論文：Nature
G. Rosi, F. Sorrentino, L. Cacciapuoti, M. Prevedelli & G. M. Tino.
Precision measurement of the Newtonian gravitational constant using cold atoms.
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature13433.html
プレスリリース：Universita degli studi di Firenze（18-Giu-2014）
Fisica, misurata con elevata precisione la costante di Newton
http://www.unifi.it/notiziario/cmpro-v-p-379.html
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