元スレ【物理】ノーベル賞学者の「KAGRA計画」重力波の検出は事実上、不可能に [すらいむ★]

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501 = 445 :

ノーベル賞受賞者がKAGRAの成果偽装。
マネージメント崩壊。

502 :

勢いおかしいけど工作員でも雇ったの？

503 :

グラグラと足もと揺らぐ KAGURAかな

504 :

結局これだけ時間が立ってもいまだに文春しか報道していない
これはもう飛ばし記事確定だな

505 :

>>504
未だ一度も観測実績が無いのをどう説明するんだ？
文春は何の関係も無いよ。

506 :

>>505 宇宙線研究所の論文にKAGRAの装置の貢献が含まれていないということは、結局、文春は正しかったということ。

507 = 506 :

>>503 文春に打たれて揺れる KAGRAかな

508 :

>>477 東大はこの不祥事をどう処理するのだろうか？

509 :

お神楽のはやしの音に踊らされ

510 :

>>453
やっぱアニールしても無理ですよね。サファイアについては関してはもはや救いようが無い状況かと。

半導体に使うシリコンのような(crystalline silicon)も低温でサファイヤよりQ値が
良いものもあったとはず。やるならそっちですかね。
もっとも、基材だけじゃなくて多重反射コートの機械的損失の影響の方が重要かと。

あと、水分子の吸着で27nm/dayでコーティングの上に氷レイヤが
成長しているとかもう目も当てられないですね。
その前のCLIOで一体何やってんだって普通に思いますね。

511 :

シリコンはQ値高いけど、光源の1064nmで透過しないから、アームの端しか使えない。
1064nmで透明で、低温でQ値が高く、熱伝導率が良いサファイアじゃないと成り立たない計画なのに、大型のミラーの開発に早期に予算積まなかったのが致命的。

512 = 511 :

基線長が短いかわりに反射率上げてカバーしようとしているけど、そのせいで真空、低温が必要になってるし、全体的に筋悪な方に舵を切った結果に見える。

513 :

詳しくないけれども、真空管などと同じように、
管の内部にゲッターは使われているの？

514 :

>>483
小保方さんは明らかに被害者だぞ
小保方さんが担当したところは数量が少ないけれどほぼ再現されている

再現できない箇所を実験した人に責任があるだろ

515 :

今の日本て何もかも駄目だが
組織の中にいるとよくわかるよね

上が判断しないから、下の人は駄目とわかってても無駄なデータをひたすら取り続ける。上の人のキメ科白は、出来ないとは言わない組織を目指す！

こんなんで世界の競争に勝てる訳ない

516 :

外部の振動の影響を厳密に補正する技術がなければ、日本ではこういうの設置できるとこないんじゃないかな。
地震計程度の感度でも常時振動を拾ってるようなとこもあるよ。

517 :

>>516
外部の振動の影響、どこが一番クリティカルなんだろか？やっぱ、反射鏡とかの
光学系なのかな？真空の筒なんかは長大だけどそれほどでないよね？
でも、比較に適当かは判らんけど、高分解能の電子顕微鏡なんかも振動には敏感だが、
例えば仙台の街のど真ん中に設置されてた超高圧電顕は平気で結晶格子像なんかが
撮れてたけどな。だから振動は何か手段があるような気がするよ。

518 = 517 :

>>515
文春記事によれば、梶田氏はO4共同観測までの感度向上努力は放棄すべき、と言った
とのことだから、KAGRAチームのサイエンスを担当する人はもはや神岡にへばりつく
理由は無いよな。それぞれ米国、伊、インドへ行って仕事をすればいいと思う。MOAが
あるから可能だろ？所詮、装置は道具なんだから、どれを使おうと一緒だ。神岡KAGRAに
拘る必要は無い。国は、外国で仕事する人にも分け隔てなく研究費を出すべきだ。

但し、装置屋は神岡に張り付いて必死の努力をする必要があるだろう。

519 :

KAGRAという観測装置が無くても、データ解析用のコンピュータ類は
使い放題だから、神岡にいる価値はあるのでは？

520 :

>>516 >>517
インプットミラー、エンドミラーとか、振動に弱い部分はダンパーと多段振り子を使って防振系を組んでる。

感度が出ていない理由が細かいとこまで分からないけど、あまりにも目標と違うから、防振しきれなかったとすると相当しくじってる。

内部に溜まった光が歪だと、運動量と振り子が結合してねじれ振動起こすのもあり得るけど、振動だけが問題では無いんじゃないかな。

521 = 520 :

>>513
ゲッタに相当するものは、たしか使われていなかったはず。
ダクトはSUS材で、洗浄しただけで特別なことはしてない。
超高真空なので、ひたすらポンプで頑張って引いてる感じ。

522 = 513 :

1899年、極運動観測を直接の目的として、国際緯度観測事業（ILS）が開始された。
当時の新興国日本も早くから名乗りを上げてこの事業に参加し、北緯39度08分線上
にある水沢に、木村栄を初代所長とする臨時緯度観測所を設け、同じ緯度線上に置
かれたアメリカ3ヶ所、イタリア、ロシア各1ヶ所の観測所とともに、天文緯度変化
の観測を始めた。
1901年、ドイツのポツダムに置かれていたILS中央局は約1年半の観測データをもと
に計算した極座標 x,yおよび各観測所における観測値の残差を発表したが、その内容
は水沢にとってまことに厳しいものであった。水沢の残差は他の観測所に比べて特に
大きく、系統的誤差を持つおそれがあるから、整約にあたっては半分の信頼度しか与
えられないというものであった。しかもときのILS中央局長のアルブレヒトは、「こ
れは何か間違いがあるか、もしくは器械に故障があるかと思われるので督励を厳しく
して欲しい」という手紙を測地学委員長に送ってきた。委員会はさっそく木村に上京
を命じて説明を求めたといわれる。
逆境に立った木村は、恩師の田中舘愛橘とともに天頂儀の全面点検を行った。16項目
におよぶ報告書には、観測器械にも観測方法にもなんら欠陥はなかったことが簡潔に
述べられている。これで自信を得た木村は、水沢の残差の原因が自然現象にあるので
はないかと考えて、世界各地の観測結果を再検討した。そこで各観測所に共通な天文
緯度変化が存在し、その大きさが年周的に変化していることを見出したのである。
アルブレヒトはこの発見の意義をただちに認めて、木村の式を受け入れた。そして
1900年から1902年にかけての2年間の観測結果についてZ項を含む式に基づいて
整約したところ、水沢の観測は悪いどころか最も優秀なものであることがわかった
のである。
木村はその功績により、1911年の学士院恩賜賞、1937年の文化勲章のいずれも
第1号受賞者となった。しかし、その後半生の大部分を費やして解明に努めたZ項の
本質の研究は遅々として進まなかった。気象変化の影響説、地球重心の南北移動説
など、さまざまな説が早くから唱えられたが、いずれも原因とするには小さすぎ、
約70年間の間謎に包まれたままであった。晩年の木村を知る人は、彼がZ項の原因を
問われたとき、床を踏み鳴らして、「この下にあるのだよ」と答えたと語っている。
木村の提案による1晩6時間（以前は1晩4時間）の観測が実現したのは、彼の死後
10年以上経過した1955年のことであった。さらにそれから10年以上が過ぎて1晩
6時間の観測の結果が統計的解析に耐えるほど十分に蓄積された段階でこれを解析し、
ついにZ項の主な要因が、自由章動（の成分のひとつの、自由コア章動（free core
nutation）。地球が流体核を持つことが原因）にあることをつきとめたのは、緯度
観測所の若生康二郎であった[1]。（Wikipedia "Z項"より）

523 :

何処かのレスに、感度が出ない理由を幾つか列挙してる人が居たが、そのうちただ一つ
手を付けられてないのが、サファイヤ鏡なんだよな。所謂、「複屈折の不均一」。
これは鏡の作り直しだから、簡単には出来ないんだろう。これがどの程度、感度に
効いてるのかは素人には判らんが。
鏡を担当した人の論文では、「要求性能を満足するものが出来た」と書いてあり、
光学特性の不均一を是正したらしい。とすれば、その「要求性能」そのものが大甘
だった可能性は無いんだろうか？
LIGO, Virgoの鏡は石英らしいけど、これも単結晶なのか？複屈折はサファイヤより
一桁小さいとのことだが。

524 :

重力波捉えるサファイア鏡　「かぐら」の心臓部を公開 2018年3月8日
http://www.nikkei.com/article/DGXMZO27869330Y8A300C1CR8000/

525 = 524 :

保護フィルムを剝がすのを忘れているというような
お馬鹿なことはしていないのだろうな。

526 = 524 :

真空ポンプのオイルの蒸気で鏡などの表面が汚染されてたりしないか？

527 = 523 :

>>520
振動ということでは、鏡の重量も効くらしいね。KAGRAは２３ｋｇ、LIGOは４０ｋｇらしい。
重い方が有利とか。サファイヤでは大きなものを造れなかったとのこと。
極低温にするためにサファイヤを選んだんだから、冷却が旨くいくことは必須条件なのだな。

これだけ目標感度と乖離が大きいんだから、何か大きな理由があるはずだ。その理由も
複数あるかもしれない。中の人で分かってる人は居るんじゃないの？

528 = 523 :

>>524
サファイヤ鏡、一つ五千万円か。思ったよりずっと安いな。４つでたった二億だ。
でも新しくするには、防振機構なんかを全部作り直す必要あるかもしれんから、
二桁の億円はかかるだろな。国のやる気の問題だな。

529 = 524 :

なぜサファイアが良いのだろうか。石英ガラスではだめなのか？
低温まで冷やすと分子の振動が減るからというが、石英ガラスでは減らないのかね？
それに、鏡だというが、ちっとも銀色をしていないようだが。この後に銀メッキだ
とか銀蒸着を施すのであろうか？

530 = 523 :

>>529
発表されてる資料あれこれ読んでみると、鏡冷却を大前提に、サファイヤの極低温での
熱伝導度が高いことを利用して伝導で冷却しよう、ということらしい。だからもう材質は
代えられない。４枚のうち、２枚は反射鏡だが、あと２枚は光が中を通るので、表面は研磨以外
何もしないと思うが、よく知らない。LIGOの論文見ると、研磨とか表面処理、色々書いてるね。

531 :

>>527
軽いと振り子の共振周波数が上がるからたしかに不利になりそうですね。

もう何が悪いのかは確かに分かってるんだろうね。

>>529
>>530
光が中を通る方のインプットミラーも、光を折り返すために、かなり反射率の高い部分反射になっていて、誘電体の膜が積まれてる。
赤外線は反射するけど可視光はほぼ透過だから、銀色とかには見えない。

533 = 524 :

鏡を吊す糸は、どうしているのかな。
石英ガラスを引き延ばして作った糸だろうか、
それともカーボンファイバーかなにかか？

鏡が静電気を帯びないようにするのは
どうしているだろうか？

534 = 524 :

赤外線をつかっているのか。干渉で測っているので
波長が長ければそれだけ、基線の長さの変化を検出する
分解能は下がりそうだけれども。（たとえば可視光の半分程度になるなど）。
たとえば光路長が半波長分ずれたら干渉による減光が最大になるのだとしたら、
そういう理屈になりそうだけれども。

535 :

鏡をうっかり床におとしたら、歪みが入ってしまってダメになりそうだが。

536 :

>>500
３次元の方向が違うのは重要だろ

537 :

>> 529
違いますよ。勘違いする人多いけど、手前側のミラー２枚も反射膜は付けるよ。
そうでないと内部で光が往復してくれないからね。
ファブリペロー干渉計で調べてね。

>> 528
そんな安物ではダメってことが明らかになったね。
求められるspecがずっと高かった。ここを掘るとキリが無いからエイヤで進めるしか

538 :

安価の「>>」とレス番号の間はスペースなしでお願いしますね

539 :

>> 534
干渉縞を数えて測る学生実験のイメージだとそうかもね。
でも考えている精度が違う。変位感度で10^-18m/rtHzくらいの精度の話だからね。

光を反射で往復させているでしょ？往復回数が大きいければ僅かな変化で信号
強度が変わるのが分かるよね？干渉縞が急峻になるのと同じだし、実際そうなっているよ。
わざわざ波長かえる必要無いよね。

あと一個のPhotonが持つエネルギーが短波長ほど大きいよね。つまりショットノイズ的に損だよね。

540 :

KAGRAのマネジメントは、何故感度が目標より遥かに悪いのか、当然技術検討してるだろうから、
それを明らかにすべきだろう。それが無いと今後何をすべきか誰も判らないし、予算のつけようが
ない。スケジュールも立てようがないし、いずれ米、伊に迷惑をかけることになる。

541 = 535 :

サファイアの結晶を作るのにはどうやっているのだろうか？
シリコンロッドと同じように、純化した酸化アルミニウムの
溶融液体に種結晶を入れて、ゆっくりと回転させながら時間を
かけて引き上げて作るのだろうかな？

引き上げるときの丸棒の円周付近と中央部での僅かな温度の差による
歪みとか、作業の環境（酸素で満たした雰囲気で作業するのだろうか？）
によって、酸素の一部が欠けてたりあるいは逆に過剰になってたり
しないのだろうか。あとでアニーリングして歪みを除こうとするだろうか？
表面で全反射させるだけならあまり内部がどうなっていてもいいかもしれないが、
ハーフミラーになっていて結晶の中を光を通すとなると，結晶としての
完全性（歪みが無い、欠陥が無い、結晶全体としての形の歪みが無い）
など、要求がとても面倒なものになりそうだ。光を何往復もさせるのだから
反射面や透過する材質の面全体にわたる光学的な厚みの精度は、
使用する光の波長の6分の1程度でいいという普通のレンズや鏡に比べて、
往復回数分ほどは厳しくなるのではないだろうか？
たとえば100往復するなら100倍厳しくなるなど。あるいは原子層単位で
厚みを揃えて作るとか。凄い工作研磨技術がいりそう。円筒形の底面を
平面にしようとしても、普通の研磨だと研磨するときの圧力の分布から
材料の弾性によって周辺だけが少し余分に摩耗して、平面になるべきが
僅かに凸の球面っぽくなってしまいがちだろうから。

542 :

簡単に思い付くようなことはちゃんと検討してるよ

543 :

11月7日，2020年3月に終了した第3期観測期間（O3）の解析結果を，GWTC-3（突発的重力波カタログ第3版）
として論文として発表するとともに，観測期間のデータを公開しました．GWTC-3には，O3後半に発見された
35のイベントが加わり・・・・・・
http://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/archives/4186

３５の重力波イベントが観測されてるが、KAGRAのは一件も無い。さすがに米、伊もKAGRAの
現状は把握してるだろう。O4でも同じ状況なら、存在価値無し、と思われてもしかたないな。

544 :

>>543
O5ではインドが230Mpcを達成するから、本当にKAGRAの価値がなくなる。
時間をかけてとか、予算をとか言っている意見もあるが、O4で何もできないなら本当に190億の無駄。

545 = 543 :

http://gwcenter.icrr.u-tokyo.ac.jp/archives/4213
LIGOは，最終的な目標感度として，連星中性子星に対して160〜190Mpcを想定しています。
Virgoは，80〜115Mpcの目標感度を想定しています。KAGRAは、O4の開始時に1Mpcを超える感度で
稼働することが見込まれており，O4終盤に向けて感度の向上に取り組みます。

今日発表のO4観測の概要。
やっぱり1Mpcの感度で参加するとか。他のと二桁も違う。
もうすこし詳細な発表って出来ないのかね？感度向上の方策とか。これじゃサイエンスとして
何の意味があるのか・・・・・・

546 :

周りが3億2000万光年オーダー、日本は320万光年オーダーか
日本で観測施設作るってのはやっぱ限界があるんだな

547 = 543 :

O4観測は来年１２月中旬スタートらしいから、今から１年以上も先だ。それから
どれだけ続くのか知らんが、その間KAGRAの感度向上は無い、という理解でいいのか？
これ、どうやってプロジェクトを維持していくつもりなのかな？研究者が神岡を見限る
のをどうくい止める？

せめて、今後どういう方針で装置の改修していくのか、くらいアナウンス出来ないのか？
昔、今のJAXAでロケットが連続して失敗したときには、一般傍聴者を入れた調査委員会で
全て公開の議論をして原因追及、対策を話し合ってたぞ。

548 :

もしも土地の問題だったら、引っ越ししない限りは解消しないだろうな。
光が空間を飛んでいる間に、装置を載せた台などが波長程度揺らいで
いたら、観測が難しかったりなどしないのかな。

550 :

>>545
>やっぱり1Mpcの感度で参加するとか。他のと二桁も違う。

イベントが見つかる可能性は体積比例なんで、違いは6桁な