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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601 :

先週セミナーがあってKAGRAの人からO4どうなるか直接質問して聞いた。
まとめると、最初の半年は1MPcにギリギリ届くか届かないかで本命の観測ではない様で、後半の半年は観測というより冷凍機のデモンストレーションを目的として行う様で3-5Mpcにいけば良い所だそうな。
そもそも、LIGOのスケジュールだと最終形態(DRFPなんとかって言ってたけど略語でよくわからんかった・・・。)の光学系を試す時間がないので、O3とおなじセットアップで試験するそうな。
で、原理的な限界の感度が計算すると3-5Mpcでそれくらいらしい。
その感度で重力波が観測できるのか聞いたら、自分の責任ではないのでマネージメントしてる人に聞いてくださいと答えていた。

602 :

>>601
厳しいなぁ

603 :

>>601
>原理的な限界の感度が計算すると3-5Mpcでそれくらいらしい。

今現在の光学系だと、これくらいという意味なのかな？　当初の話との乖離は酷いよね。
これで何故、最初からやりなおす、という事にならんのか、不可解なんだが。
冷却系のデモストレーション？1Mpcが、冷やせば3Mpcになりました、っていうのかな？
まあそれでも改良ではあるが・・・・・・

604 = 603 :

>>601
>その感度で重力波が観測できるのか聞いたら、自分の責任ではないのでマネージメントしてる人に
>聞いてくださいと

あまりにも気の毒。これだと人は離れていくだろな。
いっそのことサイエンス担当の人は全員神岡を離れ、米、伊で仕事すりゃいいんじゃないか？
国際協同観測なわけだからな、装置はただの道具だ。
で、神岡にはハード屋、メーカの人がはりつき、装置の稼働と改修方法の検討に専念するわけだ。
サイエンスやる人は、観測できない装置いじったって無意味だろ？

605 :

>>601
なかなか偉い回答ですね

これはけっこう良い記事でした
学術会議の役割が重要とのこと

http://webronza.asahi.com/science/articles/2021111500004.html?page=2

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606 :

アメリカでは（？）、機械学習の技術を使って、重力波の検出感度を
5千倍高く出来たんだとか怪しいことがどこかに書いてあった。
そういうものなのだろうか？　機械学習って統計を使って
データに対する予断や偏見を作り上げるだけじゃないのだろうか？
火星の写真を見て運河を想像するような。

607 :

>>260
デマとは言いがたいがどこも文春ソース以外で報じてないのは不思議

608 :

>>607
ネタは文春だけじゃない。当のKAGRAの公式サイトの最新の記事に、O4では目標1Mpc、と
公表してる。いつの間にか二桁も目標を落としたのだが、何の説明もしていない。やはり
何かおかしいと誰でも分かるはずだ。
文春しか書かないのは、こんな話題一般受けしないからだろう。だが、こんな状況で今後、５年
１０年と経過すれば、他のメディアも糾弾する。そもそも文科省は現状をどう評価してるのだ？

609 :

日本列島の地盤は安定しておらず、地下で火山活動とか地震がひっきりなしだろうし、
地下水が流れてたりするだろうし、電車も走る、トラックも走る、海の満ち干もある、
ビル工事や道路工事もあるなどなどあって条件が悪かろう。

国内では安定した岩盤の上に周囲と隔絶して実験装置を置くことなんか
できないのではないか？

610 :

>>578

3kmもあるしビーム系はどうしたって大きくなるよ。
レンズの中心部分の光はとても強いけど、
外側に行けば強度が小さくなるよね。
普通ならそんな大きい鏡は必要はないけど
Kagraでは外側のごく僅かな光の分まで拾いたいからでかいレンズになるでしょ？

611 = 610 :

>>578
あと、線膨張係数が異なる２つの物質を接して
低温に持ってくのはもっとチャレンジングになるよね。
重力波検出ではもっとシビアな縛りがあるよ。

例えば金属とミラーがランダムに振動したら
接触部に摩擦が生じて熱が生じるのがイメージできるよね。
重力波検出器ではこのような機械的な振動が損失して熱が生じる
部分を一切無くす必要があるよ。なぜかというと、
実は、振動から熱が発生するように、熱から無秩序な振動が
励起されてしまうから。これはとても小さいけど重力波では
問題になるよ。
普通の金属も振動させると振動して金属の内部で損失が起こって
一部が熱になる。ってことは逆に熱から振動が励起されやすい。
サファイア結晶は自身の振動が損失によって熱に変換されにくい
物質だよ。だから熱から振動が励起されにくいよ。
低温にするのと損失を無くすことの２つがセットで重要だよ。
まあサファイア使っても高反射コーティングに
酸化Ta系を使うから、その部分損失が出てしまうけどね。

コーティングの影響はコーティング面で無秩序だろうから、
だからビーム径を広げれば平均化されるよね。
この意味からビーム径は大きい方が良さげ。

612 = 610 :

>>578
あと、ご指摘の通り、光の反動で鏡は揺れるよ。

でも入射光の強度を一定にできれば問題はなさそうでしょ？
干渉計の両腕に同じ力が働くから影響をキャンセルできるから。

でもキャンセルできない成分もあるよ。
レーザの光子数はどんなに頑張っても原理的なばらつきを持つからね。
しかもこのばらつきによる光の反射の反動力は、困ったことに干渉計の両腕の鏡を逆相で
揺らすから重力波のノイズになるよ。
昔は原理的には対策が無かったけど、光検出器側(出力側)から
逆流したノイズの影響として扱って対策できるよ。
ノイズを減らすために特殊なビームを入れたりね。
設計では検出器側(出力側)に謎ミラーがあるよね。
この辺りと多少関係してるよ。
でも鏡が重いからまだ観測の邪魔するほど大きくないよ。
問題になるのはもっと先じゃないかな〜？

613 = 610 :

>>582
日本の重力波検出はサイエンスなんてかっこ良いものはほとんどないと思う。
当事者がその当時サイエンス気分で実験できていたってだけだよね。
LIGOが既に成功した以上、中途半端な装置でサイエンス気分を味わう
のが難しい状況になっちゃったんだよね？

筋の悪い大規模実験であるのは分かったが、
彼もその歯車の一部に徹して、神岡で現場作業
に注力しないとダメだね。

それにしても人間関係って、ケツが青すぎる気がするなあ。

614 :

鏡に対して振動を抑制するためのサーボー機構を入れたらどうかな。
たとえば、鏡が誘電体であるから、そばに触れないように金属板を置いて、
誘電率の変化を読み取ってそれをキャンセルするように金属板に
電荷を入れだししして、その静電気力で鏡の揺れを抑える、とか。

回転偏光をしている光子が、鏡にその一部が吸収されることで生じる、
回転揺らぎは消せない気がするけれども。

615 :

というか１５年前の改修前LIGOで8Mpcだろ？
それすら届く見込み無いんだから冷凍機云々以前の問題だろ
諦める以外の選択肢無いような...

616 :

データ解析技術のレベルは各国間で共有されているのだろうか？
それとも秘中の秘として、それぞれのグループが囲い込んで
門外不出とし、死して3年秘密を守れ、てな調子だろうか？

ハードでデータをとるだけでは不十分で、そこからデーター処理を
してノイズと信号を分離しなければ、完成ではないのだろう。
PCを組み立てただけではパソコンにならないように。

617 :

>>616
秘中の秘ってわけじゃないけどね。

論文などで成果発表する時に、複数の独立したチームが、それぞれの独自の方法で
解析した結果を持ち寄って、同じ結論に達したという方が、自分たちだけで発表して、
あとは追試ヨロってやるより、成果として認められ易いと言う事がある。

618 :

>>578
ビーム径じゃなくて
ファブリペロー干渉計だからじゃないの？
よく知らんけど

619 :

>>615
日本は研究面でもシステム思考が苦手で、すぐ「匠の技」みたいのに依存するからな。
その結果がサファイヤ鏡とか鏡冷却、日本独自・世界初に拘っちゃったのかね。
ハードはLIGOという正解が目の前にあるんだから、まずその技術で「観測第一」を
貫くべきだったんじゃないかな。
今からでもゼロベースでやり直すべきと思うけど。未だ重力波天文学は始まったばかりだ。

620 = 618 :

>>618
干渉計じゃなくて
共振器だったわ

確かに検出器前に鏡がありますね

http://atc.mtk.nao.ac.jp/KAGRA/interferometer.html

621 = 619 :

>>616
そのデータ処理なんだが、O4協同観測ではLIGO, Virgo, KAGRAのデータの「相関」を
とってノイズとデータの分離処理みたいのをやるんだろか？夫々単独でもやるかもだが。
だとすると、KAGRAの感度1Mpcのノイズデータも少しは役に立つのかな？

チリのALMA望遠鏡じゃ、複数の望遠鏡間のデータの相関を計算してデータにしてた
ような。その装置は「相関器」と読んでたと記憶してる。自分が嘗て所属してた某社が
担当しとった。

622 = 618 :

世界で共有されるべきノイズはないな

そもそも共有されるなら
それが重力波だろう

623 = 618 :

ALMAは同じ方向観測してるから
ノイズを共有できるんであって
重力波検出器は
設置した向きで見れる方向が決まってるから
重力波を検出できるかどうかしか
意味を持たないだろうな

見れさえすれば感度が弱かろうが強かろうが
スゴく貢献できるはず

625 :

なるほど、そういう次第ですか。
やっぱKAGRAは感度を最低でも二桁のMpcまで上げる努力しないと存在価値が無い、と
いう事ですな。インドのLIGOもそのうち出来るだろうし。
文科省はどういう判断、するんですかね？

626 :

コンコルド案件だなー
当初の目的を遂げられなくてもせめて技術力向上など得るものがあれば良いけど

627 :

シン三種の神器
　珠：アボガドロ定数を決めるためのシリコンの真球
　鏡：重力波を検出するための要となる鏡
　剣：？？

628 :

ソードだと時の針かな
光格子時計

629 :

学術会議の梶田会長、岸田首相との面談を要請へ　任命拒否問題で表明
http://www.asahi.com/articles/ASPD244JDPD2ULBJ002.html

630 :

>>629
学術会議改革要請への回答がゼロ回答なのに、なお任命拒否撤回を言う神経が理解不能
なんだがな。こんなのにかまけてるから肝心のKAGRAがお留守になる。

もう人事権がある文科省の出番ではないだろか。

631 :

>>629
せっかくだから
面会して小一時間ほど問い詰めてほしい

泣いたら許してあげて

632 = 631 :

>>605

日本のビッグサイエンスは
KAGRAとトカマクが完全死亡して
富岳は比較的成功してて
カミオカンデの改修がどうでるかってところかな

日本学術会議とアメリカのそれとの
圧倒的な差を感じるわ

633 = 631 :

>>606
トレードオフのパラメータを
どう設定するかの問題があるので
その設定を機械学習させたのでは

他の手段として品質工学みたいなのもあるけど
たくさんのパラメータからS/N比をあげるのは
AI向きな気がしますね

634 :

少ない研究費を集中させることにより、世界に誇れる研究成果を出すということで
やっておきながら、いい勉強になったって終わらせようとするクズどもは徹底的に追求しないとな

このゴミプロジェクトを絶賛し認めた審査委員も含めて徹底的に責任を追及されるべき案件
文春が取り上げなかったら、この調子で既得権益そのものだったんだろうな

635 :

学術会議も、ILCをNGにしたのは、まあ、いい判断だと思ったんだがな。色々政治的
動きが嫌だなと思う。

重力波観測なんて日本が乗り出すべきじゃなかったのかもしれないね。多分金もLIGOとは
桁違いに少ないだろうしな。どういうストーリーで幕引きするんだか？

636 :

ハードだけに頼るな、データサイエンスを駆使しろ。

637 :

ノイズしか取れないって判りきっててO4とか、現場はどういう気分なんだろうな
若い研究者は病むか闇落ちするんじゃないか

638 :

サファイヤ鏡を他のものに代えようとすれば、振動制御系、冷却系、レーザ光源なんか
まで代える必要が出て来るだろうから、予算的にも政治的にも言いだせないんだろうな。
それでO4観測では「冷却系のデモ」とか。
何より、先の見通しが無いっぽいのが救いが無い。何だかは判らんが「概念設計フェーズ」で
ボタンを懸け間違った、と思ってる。

639 = 638 :

ここまで来たら、組織のトップを民間企業の研究部長とか所長経験者をスカウトし、
ハード改修の実務も企業に発注して任せるくらいのことせにゃ駄目ではないか。
企業の技術者は，緩い「作業仕様書」みたいなのに沿って坦々と仕事をすれば、会社に
金が入るんで、企業人としての仕事は完結する。「観測の成否」は学者先生の責任。

640 :

>>182
いっそのこと複屈折を精密に測定して
そいつを用いてノイズ自身をキャンセルするために使うという
逆転の発走はできないもんだろか

偏光子で捨てちゃうのは
もったいない気がする

642 = 636 :

サファイアだとルビーと同様に、含まれて居るごく僅かな不純物が色中心になって、
レーザー発信器と同様の誘導放射の動作（実際にはレーザー用の結晶ほどは不純物
を含ませているはずはないが）をして、それがノイズの原因の一部になったりは
しないのだろうか？

チタン（Ti）サファイアレーザー
http://www.symphotony.com/products/ultrashort/mlti-kit/ti-sapphire/

645 :

>>642
そんなん、石英でも同じ

646 = 636 :

石英ガラスとサファイア単結晶は
不純物をドープしてもその影響は違うだろうと思うが。
たしかにYAGガラスというのもレーザー発信の装置の心臓部だが。

648 :

ガセじゃねーの？

649 = 645 :

>>646
無知の妄想ってやつか

>>647
偏波モードでSNが落ちるなんて話は、複屈折がないとないわけだが

650 :

>>642
アホウ