ダークマター、ホーキング放射、ブラックホールなど

ブラックホール、ダークマター、相対論、そうして賢者の石探索中。

2・24

2023-02-24 13:09:35 | 日記

アルファベットが「AIロボット」の子会社を事業終了、グーグルが目指したジェネレーティブAIとの統合はどうなる?

https://wired.jp/article/alphabet-layoffs-hit-trash-sorting-robots/

ロボティクス 進歩は見えたが 状況はきびしい模様

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26日

量子コンピューターのエラー、減らせる可能性…米グーグル研究チーム

https://www.yomiuri.co.jp/science/20230223-OYT1T50053/?utm_source=newsshowcase&utm_medium=gnews&utm_campaign=CDAqEAgAKgcICjDX194KMOi01gEw1OelAQ&utm_content=rundown&gaa_at=g&gaa_n=AeUtTfLTQZfAGuumXeusHMyHi0dhCkY6V1nsHCSiEMrXSWymqBQygQ2qgkqmZ6GmAnTVQFkRYeHtYsuCNbbBf6D0EZW2&gaa_ts=63fac1c9&gaa_sig=AA20vrQ4BDOrw7TDB7HM3EbG_tG6I59quuZMNSDLiAsM1eFMnTSNk3xWdCAwbglA88MqY-u0pvbBAUM1lUrX_g%3D%3D

チームは同社の超伝導方式の量子コンピューターを用い、エラー訂正を行った。その結果、エラーが残る割合は、量子ビット17個の連携では3・03%だったのに対し、49個の連携では2・91%となり、量子ビット数を増やすことで、改善する傾向を示した。

↑ 道は遠いか

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https://www.itmedia.co.jp/news/articles/2302/25/news045.html

米Metaは2月24日(現地時間)、独自の大規模言語モデル(LLM)の「LLaMA」(Large Language Model Meta AI)をリリースすると発表した。研究者向けの限定リリースで、LLM分野の研究推進を支援するよう設計したものとしている。

GPTは公開されてはいるが、利用するには大規模なインフラが必要だ。LLaMAは、そうした大規模インフラを利用できない研究者がLLMを研究できるように、小規模ながら性能の高いモデルとして開発したもの。ラベル付けされていない大量のデータでトレーニングされており、「多様なタスクの微調整に最適」という。

 LLaMAは、パラメータの数の異なる4つのサイズ(7B、13B、33B、65B)で提供する。

 研究者は小規模なLLMを研究ツールとして使うことで、例えばチャットbotがどのように偏見や有害性を持つようになるのか、偽情報をでっち上げてしまうのかなどを分析できる。

 論文によると、13BサイズでもLLaMAはほとんどのベンチマークでGPT-3よりも性能が上という。65Bであれば、米Google系列のDeepMindのChinchilla70BやGoogleのPaLM 540Bに匹敵するとしている。

 13Bであれば、米NVIDIAが」2018年に発売した「Tesla V100 GPU」でも実行できるという。

 Metaは昨年8月、独自チャットbot「BlenderBot 3」を一般向けに公開し、現在も米国限定で稼働しているが、公開直後から差別的な発言をしてしまうなどで評判は良くない。

 また、昨年11月には独自LLMの「Galactica」を研究者向けに公開したが、公開数時間後には多数の研究者がこのLLMが生成する誤りを指摘し、3日後には公開が停止された。

↑ さて どうなりますやら

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28日

https://karapaia.com/archives/52320487.html

上の画像を見てほしい、白い無数の輝く点は、満天の星空や銀河かと思いきや実はそうではない。それらは活動中の「超大質量ブラックホール」だ。

 超大質量ブラックホールは、太陽の10万~100億倍の質量をもつブラックホールで、銀河の中心にあると考えられている。

 2021年に公開されたこの画像には、そんな怪物が25,000個も映っている。

 つまりは、ヨーロッパにも匹敵する巨大な電波望遠鏡によって作られた、史上最高に詳細なブラックホールの地図なのだ。
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ブラックホールから放たれた超低周波の電波をとらえて可視化
 光すら逃げられないと言うだけあって、何もしてないブラックホールを見つけるのは難しい。その存在を示す放射線を出さないからだ。

 一方、ブラックホールが貪欲なまでに物質を飲み込んでいる最中には、その周囲にある塵やガスの円盤から強力な放射線が放たれる。

 天文学者がブラックホールの存在を知ることができるのは、こうした複数の波長でなる放射線があるおかげだ。

 そして今回の画像は、ブラックホールから放たれた超低周波の電波を、オランダにある電波望遠鏡「LOFAR」でとらえて可視化したものだ。
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ただの星空ではない、星のよう見えるのはブラックホールだ/ image credit:LOFAR/LOL Survey
 じつはLOFARはたった1つの電波望遠鏡ではなく、電波望遠鏡のネットワークだ。

 ヨーロッパ9か国に広がる52か所に約2万個のアンテナが設置されており、その観測データを統合することで、単一の電波望遠鏡として機能している。

 現時点で、100メガヘルツ以下の低周波数電波を高解像度で撮影できる唯一の電波望遠鏡ネットワークである。こう言えば、今回の画像のすごさをわかってもらえるだろうか?
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オランダ、エクスルー近くにある拡張望遠鏡のコアの一部、LOFAR「スーパータープ」 / image credit:LOFAR / ASTRON / WIKI commons / CC BY 3.0
北の空に25,000個もの超大質量ブラックホール
 この画像は、北天全体を超低周波電波で撮影する「LOFAR LBAスカイサーベイ」というプロジェクトの一環として撮影されたもの。そこに映るのは、北天の4パーセントくらいの範囲だ。
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左上の●は月のサイズ / image credit:LOFAR/LOL Survey
 ヨーロッパに匹敵するほど大きなLOFARだが、地上にあるので、地球の「電離層」といういわば”遮光カーテン”をどうにかする必要がある。

 とりわけ5メガヘルツ以下の超低周波電波は、せっかく地球に届いても電離層に反射されてしまう。そのうえ、ここを通過できる周波数であっても、大気の状態に大きく左右される。

 そこでLOFARがとらえた観測データは、4秒ごとにスーパーコンピューターで電離層の干渉を補正し、画像として出力される。その結果が、この澄みわたるような超低周波の空だ。

 ライデン天文台の天文学者ヒュップ・ロッテリング氏は、「長年にわたるソフトウェアの開発を経て、ついにうまく機能してくれたので、とても素晴らしいことです」と、当時のプレスリリースで語っている。

 この研究は『Astronomy & Astrophysics』(2021年4月22日付)に掲載された。

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3・1

ChatGPTで騒いでる場合じゃない。

https://archive.md/mFtvk

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3・2

マイクロソフトはBingがとんでもない答えを返すのを知っていた…専門家は「危険だ」と批判(海外)

https://archive.md/cqz30

オープンタイプのチャットボットの場合はつねに「想定外の入力がある」と思われるが

はい、オープンタイプのチャットボットは常に想定外の入力があることを前提として開発されています。つまり、ユーザーが予期せずに異なる言葉や文脈で質問することがあり、それに対応する必要があります。そのため、オープンタイプのチャットボットはより柔軟で、幅広いトピックについて会話することができますが、その代わりに、挙動が不安定になる可能性があります。

↑オープンタイプのチャットボットは難しい問題を抱えている、模様

ま、確かにそうなるし、それが軍事利用のAIの危険性でもある。

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誤って核使用すると「世界大戦」の恐れも…米、AI軍事規範作りへ中国巻き込み図る

https://archive.md/Sx8mM

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3・2

OpenAI、「ChatGPT API」と企業向け専用容量プランの提供開始 「gpt-3.5-turbo」も発表

https://archive.md/6lY7B

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3・7

例えば、今考えている仮説に「SIMP(シンプ)(※1)」というものがありますが、SIMPはこういう考え方だから多分物質にはこういう力が働くので、こうやったら捕まえられるだろうという提案をします。それを具体的にやってみるために、実験が専門の人と相談しながら、道具や装置、使う物質について詰めていきます。こうして実際に装置を作ってやってみようという段階になる。そして実験データをためて、検証していくことになります。

 ※1 SIMP…Strongly Interacting Massive Particleの略で、強い相互作用をする素粒子。村山さんたちの研究グループが2015年に提唱したダークマターの候補物質。

 ―実際に「ダークマターの候補」SIMPを探す計画はあるのでしょうか? 
 はい。つくば市の高エネルギー加速器研究機構にあるSuperKEKB(※2)という、全周3kmぐらいの大きさの、電子をぐるぐる回す加速器という装置があるんですが、この装置でSIMPが作れる可能性があるということが分かってきました。

 この装置はもともと、ノーベル賞を受賞された小林先生、益川先生が作られた小林益川理論(※3)を超える理論を探したいという目的で作られた実験装置でしたが、それをうまく利用することでダークマターを探せる可能性もあるんです。全く新しい装置を作るのは時間もお金も人手も多くかかって大変なので、すでにある装置をうまく使う、そういうアイデアをたくさん考えるのも研究者の仕事のひとつです。

―SIMPを探す実験はいつから行うのでしょうか? 
 実験自体は、今ある装置でもできるはずですが、解析をするためのソフトウエアがまだできていないんです。どんなにいい装置があっても、膨大なデータの山から欲しいものを引き出すのがすごく大変です。

 例えて言えば、「干草の山の中から針1本を引っ張り出す」ようなもの。干し草と針を分けるためには、干草は通り抜けるけど針は引っかかる、というふるいを作らないといけないんです。そのふるいに当たるものが、コンピューターのソフトウエアなんですが、これを作るのはそう簡単なことではありません。

 SIMPの実験に使うソフトウエアもそろそろできるとは思いますが、その後、実験装置に組み込んでいくので、実験開始にはもう少し時間がかかると思っています。具体的には、実験観測データが出始めるのは、来年の終わりか再来年くらいになるかと思います。

 ―SIMP以外にもダークマターの候補となる物質はあるんですか? 
 10年くらい前まではWIMP(※4)という物質がダークマターの有力候補だったので、みんなそればかり一生懸命探していました。それが最近、ほかの候補も探してみようというアイデアがたくさん出てきたんです。実際に探してみたら、「あった!」ということになるかもしれないですから、今、本当に面白い時期になってきたと思っています。

 日本ではSIMPのほかに、「アクシオン」という軽い粒子がダークマターの可能性があると考えて、重力波望遠鏡KAGRA(※5)を使って検出する研究も進めています。

https://archive.md/549Vk

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かの名探偵シャーロック・ホームズは、次のような名言を残している。

「ありえないことを一つひとつ取り除いていった結果、最後に残ったものが、どんなにありえないと思えることでも、それが真実だ」。

↑↑↑聞いてるかい 村山君ww

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3/8

調査は米国で企業のIT幹部515人を対象に実施したもの。その結果からは生成AIが重要な優先事項の1つになっていることが分かる。

今後18カ月間に生成AIを重視するとの回答は67%、最重視するとの回答は33%だった。

 生成AIをゲームチェンジャーと考えている人は57%、

騒がれすぎと考えている人は33%だった。

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3・9

理化学研究所は、はじめての国産の量子コンピューターを3月27日に稼働させる予定であることが、テレビ東京の取材でわかりました。量子コンピューターは、従来のコンピューターの計算能力を遥かに凌ぐ次世代の計算機です。

AIやバイオなどの開発に必要な複雑で膨大な計算を瞬時に解く事ができるとされ、アメリカのIBMやグーグルなどが開発を進めています。

理化学研究所が開発した国産の量子コンピューターは、電気抵抗をなくした超伝導と呼ばれる回路で計算する方式で、さまざまな企業などの技術革新のために利用されることを想定しています。

3月27日に埼玉県和光市にある拠点で稼働を開始します。

↑ 日本独自のガラパゴス方式はやめた模様ww

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3・15

米新興企業オープンAIは14日、対話ソフト「チャットGPT」に使われる言語モデルの最新版「GPT―4」を発表した。より正確な対話が可能になると説明しており、手始めにチャットGPTの有料版加入者とソフトウエア開発者に対して提供を始めた。

【写真】生成されたチャットGPTの記事、出来に驚き 陰謀論拡散の懸念も

 GPT―4は司法試験などの専門テストで「人間レベルの能力を発揮できる」としている。画像に文章を添えて質問することも可能にする予定で、公開したデモでは卵や小麦粉の画像と一緒に「この材料で何が作れるか」と尋ねると「パンケーキ」などと答えた。オープンAIの技術を使っている米マイクロソフトの検索エンジン「Bing(ビング)」の対話機能にも利用される。

 チャットGPTは昨年11月に一般公開。一部の学校では生徒らの思考力の低下につながるとして利用が禁止された。対話時に誤った回答をしたり、攻撃的な表現で応答したりした事例が問題視されている。

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物理学はパラダイムシフト前夜である。

2023-02-24 04:20:45 | 日記

ういきによれば:パラダイムシフト: https://archive.md/cXSK9 :

『パラダイムシフトの例として、まず旧パラダイム(例:天動説)が支配的な時代は、多くの人(科学者)がその前提の下に問題解決(研究)を行い、一定の成果を上げるが、その前提では解決できない例外的な問題(惑星の動きがおかしい)が登場する。

このような問題が累積すると、異端とされる考え方の中に問題解決のために有効なものが現れ、解決事例が増えていくことになる。

そしてある時期に、新パラダイム(地動説)を拠り所にする人(科学者)の数が増えて、それを前提にした問題解決(研究)が多く行われるようになる。・・・』とあります。

そうして今の物理学の状況と言えばまさに「パラダイムシフト前夜」という事になります。

ういきでは具体例が以下のように示されています。

・ケプラーの法則 - ケプラーによる。
・万有引力の法則 - ニュートンによる。
・地動説 - コペルニクスとガリレオによる。
・相対性理論 - アインシュタインによる。
・量子力学
プランク、アインシュタイン、ボーア、ド・ブロイ、シュレーディンガー、ハイゼンベルク、ディラック、フェルミ、ボース、フォン・ノイマンらによる。

ういきには例として取り上げられてはいませんがアラン・グースその他による「インフレーション宇宙論」もまたパラダイムシフトを引き起こしました。



さてそうなのではありますが、ういきでは以下の様にも述べられています。

『『科学革命の構造』の著者であるトーマス・クーンによれば、パラダイムシフトを起こせるのは、ほとんど若手か異分野の専門家であるという。』

これはつまり「従来の常識の延長線上にはない所に存在している回答を持ってくる事ができる人はもちろん、『その業界の常識に縛られていない人』である。」という事の別の表現になっています。

さてこれは「従来からある理論によって予想されていた事実の発見はパラダイムシフトを引き起こさない」という事でもあります。

その例は「ヒッグス粒子の発見」に見る事が出来ます。

ヒッグス粒子は標準理論で存在が予想されていましたが、今まで見つかってはおりませんでした。

しかしながらセルンの実験でそれが確認されました。

これは新発見ではありましたが「従来理論によって予想されていた発見でした」から、別段、それで物理学がパラダイムシフトを起こす事はありませんでした。



さてそれで上記のようなパラダイムシフトに引き続き、ダークマター探求もまたパラダイムシフトを引き起こします。

ダークマター探求の現状の業界の最有力な予想回答はWIMPです。(注1)

超対称性理論によって存在が予想されている素粒子のなかにダークマター粒子が存在する、という主張ですね。

この予想通りにWIMPが存在し、それがダークマター粒子であった場合、それは「超対称性理論がパラダイムシフトを引き起こした」と認定される事になります。

しかしながら現状では「超対称性理論によって存在が予想されている素粒子」は一つも見つかってはおりません。

従って「ダークマター粒子はWIMPである」という主張が現状ではゆらぎ始めている、という事が出来ます。



さてそうなりますと「ダークマター粒子はいったい何なのか?」という問いについて物理学はWIMP以外の答えを出さなくてはいけなくなります。

それでこの状況と言うものは上記でういきが述べているような事

『その前提(ダークマター粒子はWIMPである)では解決できない例外的な問題(超対称性理論によって存在が予想されている素粒子は、発見が予想された場所に一つも見つかっていない)が登場する。(注2)

このような問題が累積すると、異端とされる考え方の中に問題解決のために有効なものが現れ、それが解決策となる』というような状況に到達する為に物理学者は否応なく『異端とされる考え方の中に(存在している)問題解決のために有効なもの』を探す事になります。

そうしてこの様な状況こそがまさに「パラダイムシフト前夜の状況」という事になります。

さてそれで当方の読みが当たっているならば「物理学の現状は今まさにそのようになってきている」と言えます。(注3)



注1:弱く相互作用する大質量粒子( WIMP ) : https://en-m-wikipedia-org.translate.goog/wiki/Weakly_interacting_massive_particle?_x_tr_sl=en&_x_tr_tl=ja&_x_tr_hl=ja&_x_tr_pto=sc :

『暗黒物質の候補の 1 つである仮説上の粒子です。WIMP の正式な定義は存在しませんが、大まかに言うと、WIMP は重力やその他の力 (または力) を介して相互作用する新しい素粒子であり、標準モデル自体の一部ではない可能性があり、標準モデルと同じかそれよりも弱いものです。・・・素粒子物理学の標準モデルの超対称拡張により、これらの特性を持つ新しい粒子が容易に予測されるため、この明らかな一致は「WIMP の奇跡」として知られており、安定した超対称パートナーは長い間 WIMP の最有力候補でした。

しかし、大型ハドロン衝突型加速器(LHC) 実験で超対称性の証拠を生成できなかったことに加えて、直接検出実験からの最近の結果はゼロであり、最も単純な WIMP 仮説に疑問を投げかけています。』

>直接検出実験からの最近の結果はゼロであり・・・

これは『ダークマター観測の国際共同最新実験「XENONnT」、初観測結果を報告』: http://fsci.4rm.jp/modules/d3forum/index.php?post_id=30089 :の事でもあります。

注2:超対称性理論: https://archive.md/1D88y : 
の:懐疑論:の章から引用

『超対称性理論は現在のところ机上の計算から数学的に導き出される事象の域を出ていない。
2013年に「発見」が報告され2018年7月にもATLASやCMSの実験によりボトムクオークへの崩壊が確認されたヒッグス粒子の質量は、およそ125GeV であり、SUSYの破れはそのエネルギー領域で起こり超対称性粒子が現れてくるべきである。
だがこれまで超対称性粒子はひとつも発見されていない。
信頼できる理論としては未成熟な状態が続いており、そのためSUSY(超対称性)への懐疑論が徐々に素粒子物理学者の間で高まってきている。

CERNが掲載した最新の論文(2021)では、「超対称性粒子が、いかなる条件でも全く観察されなかった」ことを改めて報告した。・・・』

注3:この状況をすこし表現を変えますと「ダークマター探求は超対称性理論が勝つか、異端が勝つか?というゲーム(競い合い)である」という事になります。

そうして勿論、当方は異端の中の主要メンバーであると自負しております。

 

https://archive.md/XxHLI

 


地上でのダークマター検出実験はエーテル検出実験の現代版である

2023-02-21 06:13:11 | 日記

光の伝達媒質としてのエーテル探しはマイケルソン モーレーの実験が有名です。

そうしてその実験結果は「エーテルは存在しない」という事でした。

しかしながら一方では相変わらず「光は波として伝わる」のです。

その問題を解決したのがアインシュタインの特殊相対論という事になっています。

 

さてマイケルソン モーレーの実験は2人が中心となって数名の方が行なった実験でしょう。

他方で現代のエーテル探し=ダークマター検出実験は数百名規模の方々が関係しています。

しかしながらやっている事は基本的に「マイケルソン モーレーの実験と同じ」なのです。

 

それは「ある特定の考え方によれば、ダークマターは新手の未発見の素粒子である」と言うものです。

そうしてその特定の考え方によれば「このように実験装置をつくれば、その素粒子はみつかる」となります。

そうしてその様なやり方は「マイケルソン モーレーの実験と同じ」なのです。

 

さてそれで「そのようにして展開しているダークマター検出実験」は今の所、成果ゼロです。

こうなりますと「ダークマターはあらての未発見の素粒子である」と言う考え方に疑いがもたれる事になります。

そうして現状はまさにそうした状況にあります。

 

さあそうなると待たれるのが「特殊相対論のダークマター版」という事になります。

その理論は「ダークマターはあらての未発見の素粒子ではない」と主張する事になります。

さてどなたがその宝物をみつけるのでしょうか?

結果が楽しみな所であります。

 

ダークマター・ホーキングさんが考えたこと 一覧

https://archive.md/P75vv


その2・OpenAIの「ChatGPT」との会話

2023-02-15 23:44:45 | 日記

『質問:ブラックホールから放出されたホーキング放射は運動量を持っている。そうであればホーキング放射を出したブラックホールはホーキング放射が持つ運動量とは逆向きの運動量をもつ事になる?

「ChatGPT」:はい、その通りです。ホーキング放射は、ブラックホールの重力場によって引き起こされるものであり、ブラックホールから放出された粒子は、ブラックホールの重力場からのエネルギーを利用して生成されます。そのため、ホーキング放射は、ブラックホールからのエネルギーを持って放出されるため、放出された粒子が持つ運動量とは逆向きの運動量をもつことになります。

この結果、ブラックホールから放出されたホーキング放射の運動量と、ブラックホール自体の運動量は、逆向きの方向になります。このことは、エネルギーと運動量が保存されるという物理法則に基づく結果です。ブラックホールの質量が減少していく過程で、この運動量の逆向きの移動によって、ブラックホール自身の運動状態が変化することになります。』

こうして「BHはホーキング放射を出す度にその反動でランダムに動き回る」という事になると「ChatGPT」も認めているのでした。

さてそうであればBHを消し去ることになる最後のホーキング放射がもつ運動量はBHが消えてしまったらそれを相殺することが出来ない=運動量保存則が破られる、という事になります。

そうして「運動量保存則が破られるような物理現象は我々が暮らすこの宇宙では起こらない」のですから「ホーキング放射でBHが消え去る事はできない」という事になるのです。

 

さて上記の様な問題を「ChatGPT」に聞いてみると

『質問:さてそれでだ、ブラックホールが消滅する時にホーキング放射を出した、その最後に出したホーキング放射は運動量をもつ。しかしそのホーキング放射が持って行った運動量を相殺して運動量保存則を成り立たせる為にはブラックホールが逆向きの運動量をもって動く事が必要な訳だ。しかしその「逆向きの運動量をもって動く事が必要なブラックホールは今はもう消滅していて存在しない」のだよねえ。

回答:そうですね、ブラックホールが消滅する時に放出された最後のホーキング放射は運動量を持ちますが、それが持ち去った運動量を相殺して運動量保存則を成り立たせるためには、ブラックホールが逆向きの運動量を持って動く必要があります。しかし、そのようなブラックホールはもう存在しないため、運動量保存則に関しては今の知識では不確定な部分が残ります。ただし、これは今後の研究で解明される可能性がある問題です。』

だそうです。

 

 

 


ChatGPT 米医師試験で合格ライン

2023-02-10 20:53:05 | 日記

AIドクター誕生近い? 米医師試験、合格ライン: https://archive.md/P7SLr :

『米企業が開発した人工知能(AI)に米国の医師資格試験問題を解かせたところ正解率は52~75%で、合格ラインとされる60%前後に達したと米医療企業の研究チームが9日、科学誌プロス・デジタル・ヘルスに発表した。

医学関係の知識を追加したり学習方法を改善したりすれば、成績はさらに向上するとみている。

 問題に挑戦したのは米オープンAIの「チャットGPT」。2021年までに作成されたインターネット上の膨大な文章から言葉の順序や選択を学習しており、22年に公表された例題350問を解いた。』

 

追伸:「チャットGPT」の対抗馬、グーグル「Bard」についてのニュースから一部引用

『・・・しかし、複数の回答の中には、こんなミスもありました。

 グーグル「Bard」の回答:「太陽系の外の惑星の写真を初めて撮影した」

 NASAによれば、この写真の撮影は、ヨーロッパ南天天文台が初めてで、グーグルも事実上誤りを認めたということです。

 これを受け、8日のアメリカの株式市場で、グーグルの親会社「アルファベット」の株価は急落。1000億ドル超え、日本円にしておよそ13兆円が消失しました。

 検索サービスでのAI活用で、「マイクロソフトに出遅れる」との懸念が広がったためとみられます。』

グーグル「Bard」はまだ一般公開されていません。

早く公開される事を期待していますよ、グーグルさん。

 

 


東大、ダークマターの正体が「超対称性粒子」である可能性を検証

2023-02-10 11:46:34 | 日記

https://archive.md/s3cgp

『東京大学(東大)は2月6日、ダークマター起源の高エネルギーガンマ線を探索するため、スペイン・カナリア諸島ラパルマ島のチェレンコフ望遠鏡「MAGIC」を用いて、天の川銀河中心領域を2013年から2020年まで継続的に観測した結果、ダークマターの可能性がある未知の素粒子である「超対称性粒子」が予言するテラ電子ボルト(TeV)以上の質量領域に到達したことを発表した。

また、観測の結果として十分な信号は見つからなかったが、その素粒子的な性質に強い制限を与え、宇宙初期にダークマターがどのように作られたかについて、従来のシナリオに一石を投じることになったことも併せて発表した。

同成果は、東大 宇宙線研究所(ICRR)の稲田知大協力研究員、同・モリッツ・ヒュッテン特任研究員、同・手嶋政廣教授、同・窪秀利教授、高エネルギー加速器研究機構の郡和範准教授、独・マックスプランク物理学研究所の研究者らも参加した国際共同研究チームによるもの。詳細は、米国物理学会が刊行する機関学術誌「Physical Review Letters」に掲載された。

未知の物質であるダークマターを検出できるとされる方法の1つに、同物質同士が衝突した際の対消滅で生じると予測されるガンマ線を観測するというものがある。ガンマ線は地上では観測できないが、宇宙から飛来して大気圏内の分子と衝突して二次粒子の空気シャワーを発生させた際に生じるチェレンコフ光を捉えることで、間接的に観測することが可能である。

ダークマターの質量は、特に有力な理論によればGeV~TeVの範囲に存在すると予想されており、対消滅時に生じる光子も同様のエネルギーを持つ。TeV以上の高エネルギー粒子を地上の実験室で生成するのは難しく、また予想される信号数も少なくないが、広大な地球大気を利用するチェレンコフ望遠鏡なら100TeV程度までの感度を持つため、未踏のテラスケール質量のダークマターを探すにはうってつけと考えられている。

また、ダークマターは重力の強いところに集まるとされ、地球に最も近い密集領域と想定されるのが、天の川銀河の中心部とされている。ただし、ダークマターがどのように空間的に分布しているのかについては、まだ理論的にも実験的にも未解明の部分もあり、ガンマ線でのダークマター探索の結果について、しばしばその不定性が課題とされてきた。そこで研究チームは今回、高いダークマターへの探索感度を保ちつつ、そのような課題を解決する研究方法を提案することにしたという。

今回の観測で特に注目されたのが、ダークマターの質量にピークを持つエネルギースペクトルを有することからダークマター特有の「ラインガンマ線」で、ほかの天体起源の類似信号と容易に区別でき、信号超過が見つかった場合には強い証拠となるという。また、銀河中心付近のダークマター空間分布における理論的な不定性の大きさに対しては、複数の空間分布を想定した上での解析を行うことにしたとする。

なお、このような特徴的な信号を検出できなかった場合、これだけの観測時間と装置を用いても観測できなかったとして、対消滅の頻度(断面積)に対して少なくともこの値よりは小さいものと見積もれる“上限値”を計算できるようになるという。これらにより、今回世界で初めて、超対称性粒子がダークマターの正体である可能性の検証が実現された。今回はダークマターの正体は不明のままだったが、世界で最も小さい対消滅断面積まで探索が行われ、上限値をつける(絞り込む)ことができたとする。

また今回の観測では、MAGIC望遠鏡の立地条件もプラスに働いた。同望遠鏡は北半球にあることから、いて座の方向にある天の川銀河中心領域は地表近くを通過する。そのため、同領域からの光はそれだけ厚い大気を通過するが、大気の厚みがあるほど高エネルギーガンマ線に対して感度を上げられるチェレンコフ望遠鏡にとって有利なことだった。その結果、ほかの手法では難しい、1TeV~100TeVという質量の重いダークマターを最高感度で探索することに成功したとしている。

今回の研究により、天の川銀河中心領域におけるダークマター探索は素粒子理論の検証にも有用であることが、より強く示された。特にTeV以上の重いダークマターについては、他手法と比較してもユニークな結果であり、チェレンコフ望遠鏡によるダークマター探索研究の必要性が示されていると研究チームでは説明している。

現在、2基のMAGIC望遠鏡と同じ観測所に、さらに高い性能を実現する口径23mのチェレンコフ望遠鏡(CTA-LST)が4基建設中で、これらが稼働すれば、1桁高い感度でよりダークマターの性質究明に迫ることができるとしており、加速器・地下実験などのほかのダークマター探索実験とともに、悲願であるダークマターの発見に向けて研究を継続していきたいとしている。』

さてこの報告は結局は「ダークマターの検出には至らなかった」という従来からの観測結果の再確認となります。

しかしながら「大気チェレンコフ光を用いる事でより高いエネルギーレベル=より重いダークマター粒子の検出を可能にした」という事になります。

そうしてその状況は: https://archive.md/QTVIJ :のページにある2つ目のグラフを確認する事で分かります。

 

さて皆さんが好まれるこの「ダークマター=超対称性粒子仮説」、現在ではそれなりに疑惑のまなざしが注がれていますが、それでもまだ多くの方々の期待を背負っている状況が確認できます。

 

ダークマター・ホーキングさんが考えたこと 一覧

 

 


ダークマターの存在は量子力学への挑戦である。

2023-02-01 06:55:42 | 日記

あるいは本当は「量子力学がダークマターに挑戦している」がより正しい言い方になります。

そうして今の所「ダークマターは量子力学の挑戦を全て退けている」という事になるのです。



「量子力学がこの宇宙に存在する物質=質量をもつ粒子状のものは全て説明できる」という考え方がダークマター粒子の探索の基本にあります。(注1)

これはまた量子力学帝国主義の考え方「宇宙に存在するものは全て、量子力学に従わなくてはならない」という主張そのものになります。

そうであれば「既存の素粒子の中にダークマター粒子を説明できるものが無いのであれば、ダークマターは新しい、未発見の素粒子である」と量子力学は考えます。

そうしてその線に従って探索が行われているのが現状です。

地下でのダークマター検出実験しかり。

セルンによるダークマター生成実験しかりです。(注2)

しかしながらいずれの実験でも今の所、成果はゼロです。



他方で天文学的な観察ではダークマターの存在は確定しています。(注3)

そうしてまた標準宇宙論でもダークマターは必要欠くべからざるものになっています。

そうであればダークマターは「遠くの宇宙を観測すればその姿ははっきりと人の前に姿を現します」がそのダークマター粒子が目の前を通り過ぎているにも関わらず地球上にいる人類はそれを観測できていない、理解できていない、という事になるのです。

そうして人類史上、こんなことは今までは起こった事がありません。



人類は宇宙に存在する物理的な実在は全て理解できる、とし今までは実際その通りでありました。

しかしながらここにきてダークマターにはどうやらそれが通用しないかの様であります。

そうしてどうもダークマターは量子力学と相性が悪い様に見えます。(注4)

さてそうであればこの状況はとても興味深いものになっている、という事になります。



注1:超対称性理論、それが「ダークマターはWINPである」と主張しているのですが、その理論も量子力学です。

注2:今までの新素粒子探索実験は2つの既存粒子を正面衝突させることで反応させ、そこで生成される素粒子を識別する事で成し遂げられてきました。

実際セルンで行われたヒッグス粒子の確認もその様にしてなされたものです。

そうであれば物理学者は当然のごとく「ダークマター粒子が未発見の素粒子なのだから、従来の延長線上の粒子正面衝突実験で姿を現す事になる」と考えます。

そうして実際、セルンはそのストーリーで実験を行っています。

しかしながら今の所、正面衝突実験ではダークマター粒子は姿を見せていません。

ちなみにかつてはこの正面衝突実験でいやと言う程の新素粒子が発見されていました。

そうして「素粒子と言うには多すぎる」ということてゲルマンがクォークモデルを提唱し、この新素粒子多発状態の混乱に終止符がうたれたのでした。

皮肉なものでそれが今ではどんなにエネルギーをつぎ込んでも新素粒子が現れない状態に陥っているのです。

注3:たとえば「理論予測より桁違いに多かった銀河団内の重力レンズ」: https://archive.md/a9cUQ :を参照ねがいます。

上記記事に限らず重力レンズを使った宇宙でのダークマターの分布についてはすばる望遠鏡による研究など多数、報告されています。

つまり「遠くを観察すれば、ダークマターの存在は明らかになる」のです。

くわえてこの件については ういき「暗黒物質」: https://archive.md/uLLoc :も参照願います。

注4:量子力学と相性がわるいもう一つの存在はBHです。

そうして後日に至りて人々はこんな風に言う様になるのです。

「なんだダークマターがプランクレベルの原始BHだなんて、みえみえのことじゃないか。なんで当時の物理学者はこんな簡単な事に気が付かなかったのか?」とね。

多くの物理学者が「ダークマターがプランクレベルの原始BHである」という事に気が付かない理由は2つ。

一つは上記で述べたような「量子力学至上主義の壁」。

もう一つは「ホーキング トラップ」。

「ホーキング トラップ」と言うのは今の物理学者が落ち込んでいる、ホーキングさんによって仕掛けられた罠の事です。

それはもともとはホーキングさんの主張「BHはホーキング放射を出して最終的には蒸発してしまう」の丸呑みによる「それが何時も正しいのだ」という思い込みです。

その思い込みの下で「宇宙初期に物質が現れるのと同時に現れた小さなBHは、それが実際に存在したとしてもすぐにホーキング放射を出して消滅してしまう」と物理学者は考えます。

まあそういう訳でほとんどの物理学者は「プランクレベルの原始BHなど現時点で存在するはずがない」と頭から決めつけているのでした。

 

https://archive.md/RrPBb