日本大学文理学部 物理学科

村田佳樹准教授の論文が「Physical Review Letters」誌に掲載: 物質の背後にひそむブラックホールの姿を捉える方法を提唱

村田佳樹准教授(文理学部物理学科)は、橋本幸士教授(大阪大学大学院理学研究科)、木下俊一郎助教(中央大学理工学部)との共同研究により、物質に等価なブラックホールの姿を直接観測する方法を世界で初めて明らかにしました。

超弦理論の分野で近年急速に発展しているホログラフィー原理により、「ある種の物質はブラックホールと等価な物理的性質を持つのではないか?」と考えられるようになってきました。例えば、高温超伝導体など、電子が強く結合する物質は、ブラックホールと等価な性質を持つ可能性があります。しかし、その等価性を直接検証する方法は分かっていませんでした。本研究では、天文学で用いられているアインシュタインリングの観測を応用することで、物質とブラックホールの等価性を実験的に直接確認する手法を世界で初めて提唱しました。さらに、もしある物質にブラックホールと等価な描像が存在するのであれば、物質上でアインシュタインリングが実際に観測できることを理論計算により示して実際に画像化することに成功しました。

本研究で提案された手法を用いて、ブラックホールに対応する物質を見つけることができれば、テーブルトップの実験でブラックホールの様々な性質を解明することが可能になります。特に、量子重力理論の解明に向けた大きなステップになることが期待されます。

この成果は、「Physical Review Letters」に掲載されます。また、本論文はPRL Editors’ Suggestionに選ばれました。 Physical Review Lettersに掲載される論文約6本のうち1本の重要な論文がこれに選定されます。

本研究成果を元に、日本大学・大阪大学・中央大学が共同でプレスリリースを行います。

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