今後の予定

★令和2年1月23日(木) 14時40分〜

場 所: 理学部A313教室

講演者: 二間瀬敏史(京都産業大学 理学部 宇宙物理・気象学科)

講演題名:アインシュタイン方程式の平均化とハッブル定数問題

講演概要:

近年、宇宙マイクロ波背景放射の観測から評価されたハッブル定数と銀河サーベイや超新星観測から評価されたハッブル定数の値に10%程度の違いがあることが話題になっている。その一つの説明として我々の銀河系が宇宙の低密度領域に存在しているという指摘があり、また観測的にもそのような兆候が存在する。

セミナーでは、アインシュタイン方程式の局所領域における平均化を導入して非一様宇宙を記述し、局所的な宇宙論パラメータを定義することでハッブル定数問題が\解決できることを示す。より一般に背景の一様等方時空の曲率、宇宙定数のあるなしにかかわらず局所的な密度の揺らぎの効果は、曲率項に繰り込まれることが示される。

★令和2年2月6日(木) 14時40分〜

場 所: 理学部A313教室

講演者: A.T. Burkov 先生(ヨッフェ物理学技術研究所(ロシア))

講演題名:Thermoelectric energy conversion: history, present state and future prospects.

講演概要:

Thermoelectric (TE) energy conversion is based on three thermoelectric phenomena:Seebeck, Peltier and Thomson effects. These effects were discovered in 19-th century by German scientist Thomas Johann Seebeck, the French Jean Charles Athanase Peltier and the British William Thomson (Lord Kelvin), respectively. For about a century after discovery the only practical applications were the metallic thermocouples, utilizing the Seebeck effect and used for measurements of temperature, and as electrical current sources in experimental practice. The modern TE technology was born after Abraham Ioffe, the founder of the Ioffe Institute, proposed in 1930-th that semiconductors can be much more efficient materials for thermoelements than the metallic alloys. Intensive research and development efforts in 1950 – 1960 laid down the fundamental and technological principles for the modern thermoelectric industry: theoretical background for optimization of material parameters, design of the basic elements of the thermoelectric devices (thermoelements and thermoelectric modules). Bi2(TeSe)3 and (BiSb)2Te3 alloys, PbTe – based compounds, and Si-Ge solid solutions, which were developed at that time, are still among the most efficient thermoelectric materials for the temperature range from 260 K to 400 K, 300 K to 800 K, and 400 K to 1200 K respectively, and the only materials which are used for commercial production of thermoelectric cooling and generating modules. On this foundation during 1960 to 1980-th the various thermoelectric converters: TEGs, utilizing the heat of organic fuels, of nuclear reactors and of non-stable isotopes decay (RTG) for terrestrial, underwater, space applications, and the thermoelectric cooling modules, were developed. Now these TE devices have diverse applications.

Currently, the TE coolers have found most diverse application. The TE cooling modules are used for thermo-stabilization of opto-electronic devices in optical transmission lines, for cooling of infra-red sensors, computer chips, in microelectronic industry, for climate control in automobiles and railway locomotives, in medicine and more. The TEG application field is much narrower, but it has a clear tendency for expansion. Among the main drivers for this expansion tendency are the need to utilize huge amount of waste low potential thermal energy, and the urgent need for autonomous power sources, including power sources for wireless devices. At the moment TEGs have niche applications at long pipe lines, supplying electricity for cathodic protection systems, and as power suppliers for space missions, operating beyond the Earth orbit. TE converters have several important advantages in comparison with other autonomous energy sources: these are solid state devices, without any moving parts, noiseless, very scalable and extremely reliable (experimentally proven unattended operation of TEG exceeds 40 years), capable to convert low potential heat into electricity. One of the main limiting factors for the TE technology is the comparatively low efficiency of TE converters. Therefore the search for new, more efficient TE materials, and development of scientific foundations for engineering approach to designing of thermoelectrics, is the mainstream of the thermoelectric research.

Finally, recently it was recognized that many of the most efficient TE materials belong to the new class of condensed matter – the materials with topologically non-trivial band structure, such as topological insulators or Weyl semimetals. This observation initiated a wave of research on feasibility to utilize topological features for improvement of TE performance.


過去の談話会

★令和元年11月21日(木) 4時20分〜

場所 : 理学部A313教室

講演者: 島田英彦(沖縄科学技術大学院大学 (OIST) )

講演題名: M理論の定式化について

講演概要:

 自然界の基本的な自由度が粒子ではなく1次元のひも(弦)であるとする弦理論は, 量子重力を含む自然界の統一理論の有力候補です. しかし,現在の弦理論の定式化は,弦同士の相互作用が弱いという近似に基づいたものです.理論の真の「非摂動的」な振舞いは,一般に近似にもとづいた「摂動的」なものと全く異なるものになり得ます.そのため, 今日の弦理論そのものの理解は極めて不十分なものと言えます.

 それでも, 様々な間接的な議論によって, 弦の非摂動的な性質もある程度明らかになってきています. 特に相互作用が強くなるある極限で, 弦理論が弦でなく2次元の膜を自由度とする理論(M理論)になることが予想されています.このM理論は, 弦理論の非摂動的性質として最も重要なものの一つですが,その一方でM理論をどうやって定式化したらよいのか(基本自由度はなにか,どのような作用で書けるか)には未だにコンセンサスがありません.この講演では, M理論について, またその定式化の現状と課題について解説します.

★令和元年9月26日(木) 15時0分〜

場 所: 理学部A313教室

講演者: 筒井 泉(高エネルギー加速器研究機構 素粒子原子核研究所)

講演題名: 弱値と弱測定:新しい量子物理量の物理的意味とその精密測定への応用

講演概要:

アハロノフらによって30年前に提議された新たな量子力学の物理量概念としての「弱値(Weak Value)」が、近年、2つの理由から注目されるようになってきている。その一つは、状態の選択により「弱値」の増幅が可能となることから、これを物理量の精密測定に利用できることが明らかになったことである。もう一つは、実数値である通常の物理量の測定値と異なり、「弱値」は複素数値を取ることができることから、この自由度を通して、従来から知られた量子力学のパラドックスへの新しい視点が得られることである。この講演では、これら基礎と応用の両面から、量子力学における「弱値」の本質と意義について説明を行う。

★令和元年7月5日(金) 16時20分〜

場 所: 理学部A313教室

講演者: 宇賀神知紀(OIST)

講演題名: 量子重力理論と量子情報理論について

講演概要:

矛盾の無い重力の量子論(量子重力理論)を構成することは、現代理論物理学の中心的な課題の一つである。この研究の過程で、量子重力理論が情報理論と密接なかかわりを持つことが明らかになってきた。その発端となったのは、ブラックホールがその事象の地平面の面積に比例する熱力学的エントロピーを持っていることの発見である。この発見は、有限の領域上で定義された量子重力理論が、この領域の境界における重力を含まない量子論と等価になるというホログラフィー原理に昇華された。また近年その具体例であるAdS/CFT対応が発見され、活発に議論されている。さらAdS/CFT対応において量子情報理論的な概念が中心的な役割を担っていることが明らかになってきた。 本公演では、量子重力理論においてどのように量子情報理論的な概念が組み込まれているのかについて、その現状と今後の展望について解説する。



2018年度の談話会

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Last-modified: 2020-01-10 (金) 11:47:35 (17d)