宇宙のプラズマ現象からヒントを得て<先進核融合>の可能性を探る
プラズマは,未知の構造と現象の宝庫です.太陽で起こる激しい爆発現象(フレアー),それに呼応するオーロラ,銀河の美しい渦巻き模様の形成などがプラズマ物理のテーマです.
これらはいずれも線形理論ではあつかえない〈非線形現象〉です.プラズマ物理は〈集団現象〉をあつかう科学です.すなわち,
分割された要素 の理想化された運動に還元することができない現象を理解することが課題です.
これは,物質世界にとどまらず,生態系や社会の科学にも通じる根本的な研究テーマです.私たちは,理論と実験の両面から,プラズマの非線形科学,集団現象の科学を研究しています.
私たちが,プラズマの多様な構造を,まず自然から学ぼうとしているのは,究極のエネルギーをもたらす〈核融合プラズマ〉や,物質の根源に迫る〈反物質プラズマ〉 を私たちの手で作り出すヒントを求めているからです.
プラズマの混沌とした流れの中から,極めて興味深い構造が生み出されるメカニズムに注目しています.
RT-1実験動画
ニュース
RT-1プロジェクトが未踏科学技術協会・第15回超伝導科学技術賞を受賞
2011年7月1日
関連リンク:
http://www.kek.jp/ja/news/topics/2011/SSTAward.html
http://www.sntt.or.jp/~fsst/shou15.html
http://www.n.t.u-tokyo.ac.jp/gcoe/jpn/research/nuclear_energy/index.html
宇宙最初の渦の理論研究に関する記事
2011年6月6日
宇宙は「渦」で満ちています。現代物理学では、流体の渦と磁場を統一的に記述します。宇宙は、銀河や惑星系やほとんど全ての天体が持つ「渦=磁場」に満ちているのです。しかしながら、その起源、つまり最初の渦がどうして生まれたのかは物理学における大きな謎でした。吉田善章教授とテキサス大学のS.M. マハジャン教授は、アインシュタインの相対性原理の効果によって生じる時空間の歪みが「渦=磁場」を生みだすことを示しました。また、RT-1実験プロジェクトでは、天体磁気圏渦構造が自己組織化するメカニズムが解明されました。
A Universal Mechanism of Creating Cosmic Magnetic Fields
The universe is filled with "vortexes" (such as galaxies, accretiondisks, stars and planetary systems, etc.) that wind-up with magneticfields. Strikingly absent in this rich narrative of growth and evolutionof cosmic systems is a satisfactory "universal" mechanism that couldhave generated the original seed magnetic field. Exploiting thespace-time distortion inherent in relativistic dynamics, we haveunearthed just such a mechanism that, by breaking the topologicalconstraint forbidding the emergence of magnetic fields (vortexes),allows "general vorticities" -- naturally coupled vortexes of mattermotion and magnetic fields -- to be created in an ideal fluid. The newlypostulated relativistic mechanism, arising from the interaction betweeninhomogeneous flow fields and inhomogeneous entropy, may be anattractive universal solution to the origin problem.The present theory will provide a new perspective on the general notionof VORTICITY -- a singular and universal phenomenon, ranging fromscience to society. For example, creation of angular momentum, phasesingularity, or any kind of "circulation" will be connected todistortion of space-time.
----------------------------------------------------------------
[論文1] S.M. Mahajan and Z. Yoshida; Twisting space-time: Relativisticorigin of seed magnetic field and vorticity, Phys. Rev. Lett. 105,095005 (2010).
** Editor's Suggestionに選ばれ、米国物理学会から注目論文としてハイライトされました:
http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.105.095005
[論文2] Z. Yoshida et al., Magnetospheric vortex formation:self-organized confinement of charged particles, Phys. Rev. Lett. 104,235004 (2010).
http://www.tokyo-np.co.jp/article/technology/science/CK2011011702000128.html
http://www.k.u-tokyo.ac.jp/news/20100831press.html
http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.105.095005
RT-1プロジェクトがプラズマ・核融合学会・第15回技術進歩賞を受賞
2011年1月14日
関連リンク:
http://www.n.t.u-tokyo.ac.jp/gcoe/jpn/research/nuclear_energy/index.html
千葉国体採火式の様子(日本経済新聞)
2010年7月7日