元スレ【物理】飛翔鏡「光速で進行するプラズマで創られた鏡」を実証

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飛翔鏡「光速で進行するプラズマで創られた鏡」を実証
－超高強度場科学へのブレークスルーへ－

　独立行政法人日本原子力研究開発機構の量子ビーム応用研究部門レーザー電子加速研究
グループの神門研究副主幹らによる研究チームは、高強度レーザーを用いて、ほぼ光速で進行
する｢飛翔鏡（プラズマで形成される鏡）（以下｢鏡｣と言う）｣を作り出し、この｢鏡｣にレーザー光を
反射させることで、レーザー光の周波数の大幅増大に成功しました。これは、アインシュタインが
提唱した相対性理論での思考実験を世界で初めて実証したものです。

　相対性理論では、光が｢鏡｣によって反射された時にその周波数が増加することが予測されて
いましたが、今までは、ほぼ光速で移動して、かつ反射率の良い「鏡」をどのように作ればよいのか
が分かっていませんでした。
　これに対して原子力機構の研究チームは、強力なレーザー光によりプラズマ中に航跡波と呼ば
れる電子のかたまりを作り出し、これをアインシュタインが言う光速で飛ぶ｢鏡｣として用いる実験を
行いました。この10μm程度の大きさの｢鏡｣にレーザー光を精密に衝突させた結果、この｢鏡｣からの
反射光の観測に世界で初めて成功するとともに、相対性理論の予測どおり、この反射光の周波数は
もとの光に比べて約60倍に増大し、もともと赤外光であったものが紫外光になっていることを確認
しました。これにより相対性理論で言う「鏡」が実現したことが確認できました。

　今後、この｢鏡｣を凹面鏡として用いれば、反射するレーザー光のビーム径を小さく絞って集光強度を
飛躍的に高めることが可能となります。それは、素粒子物理学や宇宙物理学に貢献するばかりでなく、
真空を破壊するような超高強度場科学などの物理学の新分野を切り拓く有力な実証の場として今後の
成果が期待されます。
　また、この｢鏡｣の反射によってアト秒（アトは10の18乗分の１＝1百京分の１を表わす）という短パルス
の波長可変７）のX線を作り出すことも可能となるため、原子や分子レベルでの超高速現象の観測や
制御のための新規ツールとしても開発が期待されます。

　なお、本研究成果は、2007年9月28日に発行される米国物理学会誌Physical Review Letters
(M. Kando et al.)の電子版（2007年9月26日（現地時間））に掲載予定です。

日本原子力研究開発機構プレス発表
http://www.jaea.go.jp/02/press2007/p07091801/index.html

2 :

アホだからよくわからん

3 :

>>2
安心しろ。
大学出の漏れにも分からん。
一応理系なんだが・・・

4 :

実用エキシマレーザーの一歩ですね。

5 :

捏造オチはカンベンな。

6 = 3 :

要するに、プラズマで出来たライトセイバーみたいなものにレーザーが当たると
色が変化して反射するってことかな。

7 :

一般相対性理論と特殊相対性理論の違いがわからない
光の速さに近いほど時間の流れが遅いみたいなのは
どっちになるの？

8 :

空中に浮かんだ殺人レーザとか作れるのか？

9 :

光速で移動するﾎﾞｰﾙを、光速のﾊﾞｯﾄで打ち返したかんじ？

10 :

のちの波動砲であった。

11 :

反射衛星砲がテレビに出た時同人誌に「こちらの方がより実用的」と考察されていた兵器ね

12 :

リフレクターオービットができるのか

13 :

周波数は「増加」ではなく「高く」なる・・が正解。
どうしても「増加」を使いたいなら「周波数の値」とすること。

14 :

超高強度場科学ってよく分からんが良い響きだ

15 :

ほぼ光の速度で飛んでいる鏡にレーザーを当てるのですか、、。
どのくらいの速度差なんだろ？
しかもその鏡を凹面鏡に構成するって、、、すごｗ
プラズマだから個体じゃないわけだよね、、。

16 = 7 :

飛翔鏡って中二病設定の道具か？

17 :

周波数が60倍になったのは相対論的領域のドップラー効果。
プラズマ中に電荷の分布を乱す波を発生させて、その波に
光を跳ね返すような電荷分布を与えることができたってことじゃないの。
波はプラズマ中の音速で進むからかなりちょっぱやくて
跳ね返した光はかなり青方偏移。

18 :

つまり、プロテクトシェ(ry
両手で、地獄と天国

19 :

>>17
助かった、おかげで理解できた

20 = 15 :

こだまとひかり位の速度差なのか、、な？

22 :

>>7
どっちも同じだ

23 :

>>7
質量のある世界で特殊相対論が正確に成り立つのは無限小の時空内だけで
あるので、これを積分して有限の大きさの時空へ適用できるようにしたのが
一般相対論。

24 :

光子力ビーーーム

25 :

これを身近なところに応用すると、
どんなものができるのですか？

26 :

すげええええええええええ。
てか提唱したアインシュタインも天才すぐる。

27 :

簡単に言うと、
光速で進行する、プラズマ製の鏡の存在を立証できたってことだけか？

29 :

一回反射させれば60倍、10回反射させれば宇宙ヤバイだな

30 = 23 :

合わせ鏡にしてガンマ線レーザーとかになると恐すぎだが、、、

光が強すぎると鏡をぶち破ると思うよ。

31 :

「真空を破壊する」って、この文脈での「真空」って何？
空間を破壊するっていう意味なの？？

32 :

>>31
絶縁の話じゃないか？

33 :

おれも、真空を破壊するの意味が分からん。
誰かエロイ人解説を。

34 :

鏡面仕上げの飛行機や戦車、鏡の盾などは、レーザー兵器の光を反射させちゃう、という話は、
ほんとうですか？
それとも、レーザー光がぶち破っちゃうのですか？

35 :

いわゆる、画面上を移動する輝点は光速を越えることができるって現象か？

36 = 32 :

>>34
よほどいいミラー使ってなければ反射しきれずにぶち破るんじゃないか

37 = 34 :

>>36
なるほど。サンクスです。

38 :

よくわからんが、赤信号を青信号に変える兵器ができるわけだな。

39 :

>>34
角度による。
面に垂直なら反射するのが難しくても鋭角なら簡単に
反射できるだろ。

40 :

電波を反射する電離層の原理を応用するとは、、、
欧米はくやしいから無視だろうな

＞３４
本当、ただし１００％ではない

41 :

出来るかどうか分からんが、
合わせ鏡にしたらどうなるんだろう？

42 :

>>33
強い場からの対生成のことではないの？

43 :

＞もとの光に比べて約60倍に増大し・・・
ついに実用的携帯型レーザー銃、レーザー砲が
現実のものに。

44 :

誰かAAでわかりやすく説明たのむ

45 :

鏡の金属（銀膜）も本質は電子プラズマ雲が、外部から来た電磁波を
内部に入り込まないように遮断することから反射がおきている。

さて、このプラズマによる粒子（今の場合は光子）の加速法は、
２０年以上前から注目されていて、この原理を使って多段でプラズマ加速
すると、非常に短い距離で線形加速器が作れてエネルギー効率もよく、
加速エネルギーも最強になると言われて久しいのだが。どうなってるんだろな。