超伝導ゆらぎによる巨大熱磁気効果発見
掲載日：2014年12月5日 印刷
超伝導の前駆現象である超伝導ゆらぎによる巨大な熱磁気効果を、日本の研究チームが発見した。ある種のウラン化合物超伝導体で、熱磁気効果がこれまでの超伝導体よりけた違いに大きくなることを、京都大学大学院理学研究科の大学院生の山下卓也(やました たくや)さんや住吉浩明(すみよし ひろあき)さん、松田祐司(まつだ ゆうじ)教授らが確かめた。
熱磁気効果とは、磁場中で縦方向の温度差を横方向の電圧に変換する熱電変換のこと。今回得られた巨大熱磁気効果は、超伝導への理解を深め、新しいデバイスに使える現象として期待される。東京大学の芝内孝禎(しばうち たかさだ)教授、大阪大学の藤本聡(ふじもと さとし)教授、日本原子力研究開発機構の芳賀芳範(はが よしのり)研究主幹らとの共同研究で、12月1日付の英科学誌ネイチャーフィジックスのオンライン版に発表した。
物質が電気抵抗ゼロの超伝導になる温度(超伝導転移温度)より少し高い温度で形成される「超伝導の泡」を超伝導ゆらぎと呼ぶ。これは超伝導の前駆現象で、その際、熱磁気効果が観測されるが、ごく小さいとされている。理論物理学を専攻する住吉浩明さんが、新しいタイプの超伝導ゆらぎを提案し、熱磁気効果が大きくなる場合があることを予言した。
この理論を参考に、山下卓也さんらの実験チームがウラン化合物超伝導体URu2Si2の極めて純度が高い試料を用い、超伝導ゆらぎに起因した熱磁気効果を精密に測定した。このウラン化合物は絶対温度1.5度以下の極低温で超伝導になるが、絶対温度1.5度～5度では局所的に超伝導の泡が生成・消滅を繰り返す超伝導ゆらぎが起きる。測定の結果、試料の純度が増すほど、超伝導ゆらぎによる熱磁気効果が顕著に現れた。
その熱磁気効果の大きさは、従来の超伝導の標準理論から予想される値の100万倍にも達することがわかり、住吉浩明さんの理論を裏付けた。それによると、URu2Si2の超伝導では、クーパー対を形成する2つの電子が、互いの周りを右回りか左回りのどちらか一方向に回転している新奇な超伝導状態と考えられている。超伝導ゆらぎの泡の表面を流れるペア電子によって、伝導電子が散乱されて、巨大な熱磁気効果になるという。
研究チームで理論を担当した住吉浩明さんは「この巨大熱磁気効果は、ウラン化合物の超伝導ゆらぎの泡が示す新奇な幾何学的構造で説明できる。従来の標準理論を超える特殊な超伝導だ。このような新しい仕組みに基づく熱磁気効果が観測されたことで、極低温での熱電変換デバイスに応用できる可能性が出てきた。超伝導の理論と実験に刺激を与える現象だろう」と話している。
巨大な熱磁気効果を引き起こす新しい超伝導ゆらぎの概念図。左右に温度差をつけて左から右に熱を流し、紙面に垂直に磁場をかけた時に上下に大きな電圧が発生する。これは、超伝導の泡(超伝導ゆらぎ)の表面を流れるペア電子で伝導電子が散乱されて起きる。
図. 巨大な熱磁気効果を引き起こす新しい超伝導ゆらぎの概念図。左右に温度差をつけて左から右に熱を流し、紙面に垂直に磁場をかけた時に上下に大きな電圧が発生する。これは、超伝導の泡(超伝導ゆらぎ)の表面を流れるペア電子で伝導電子が散乱されて起きる。
再生核研究所声明１８１（2014.11.25） 人類の素晴らしさ ― ７つの視点
ここでは、人生、世界の賛歌の形で、人類の明るい面、素晴らしさに焦点を合わせてふれて, 生命の、人生の素晴らしさを確認し、希望と勇気を奮い立たせたい。
１）神、信仰： 人間がユニバースの創造者の概念を懐き、神の概念を得て信仰のレベルに達したのは素晴らしく、人間の根源的な才能であると評価したい：― 哲学とは 真智への愛 であり、真智とは 神の意志 のことである。哲学することは、人間の本能であり、それは 神の意志 であると考えられる。愛の定義は 声明１４６で与えられ、神の定義は 声明１２２と１３２で与えられている。―
２）求道： 人間が 己が何ゆえに存在しているのか、私は何者かと問い、存在の意味を求めて、修行し、在るべき有り様を真摯に追求している姿は、真に人間として尊いと言える。
３）愛： 愛とは共生感に基づく喜びの感情であるが (声明１４６)、多くの愛は人間社会の喜びの源泉と生きる力である（再生核研究所声明134： 私の命よりも 大事な 私 ― 人間の崇高さ、素晴らしきかな 人間）。
４）言語： 言語を使用して、交流でき、意思疏通ができ、あらゆる生命活動について、共感、共鳴できる人間の素晴らしさ。愛の基礎ばかりではなく、精神面での生命の伝播、記録、共有さえ可能にしている。
５）芸術： これは、絵画、音楽、歌、文学、スポーツ、技巧、あらゆる人間の創造的な活動の文化活動の営みを挙げることができる。これには、いわゆる名人芸、技術、芸能など、 芸術で捉えられる分野は広く、深く広がっている。
６）科学： ニュートン力学やアインシュタインの理論、電磁波の発見や応用、数学ではオイラーの公式や微積分学の発見など、近代科学の素晴しさはそれこそ、神の意思を真摯に追求しているものとして高く評価される。これは医学や工業技術など近代科学などを広く捉えることができる。
７）義： これは世界史に多く記録される、大義のための自己犠牲の精神であり、個人を超えた大きな存在に対する帰依の精神である。この大義は、実に様々に捉えることができるが、己の命を超えた存在に対する、自己犠牲の精神である。
人間の素晴らしさは 全て、 感動にすること に結びつくだろう（再生核研究所声明 12： 人生、世界の存在していることの意味について ）。
以 上
再生核研究所声明１８０（2014.11.24） 人類の愚かさ ― ７つの視点
ここでは、反省の意味を込めて、あるいは教訓として 人類の愚かさについて、ふれたい。 この辺は間もなく克服されて、人類は少し、進化できるのではないだろうか。
１）死の問題、死を恐れる気持ち： これはきちんと死を捉えれば、死は母なる古里に帰る様なもの、また、生まれる前のようであるから、本来、一切の感覚の離れた存在であり、恐れる存在ではなく、人生で、別次元の問題であり、生きるのも良く、終末も良い が在るべき在り様である。これで、人間は相当に自由になり、人生は明るいものになるだろう。 ２０００年以上前のソクラテスの弁明には 既にそのような観点が述べられていることに注目したい（再生核研究所声明19： 超越への道、悟りへの道； 再生核研究所声明47： 肯定死； 再生核研究所声明63： 解脱、神、自由、不死への道 － 安らかに終末を迎える心得； 再生核研究所声明68： 生物の本質 ― 生きること、死ぬること； 再生核研究所声明99： 死の肯定、在りよう、儀式、将来への提案； 再生核研究所声明118： 馬鹿馬鹿しい人生、命失う者は 幸いである、と言える面もある ― ； 再生核研究所声明175：人間の擁く 大きな虚像）。
２）神、宗教の問題： 神も、宗教も本来、自分の心の有り様にあるのに、いろいろ歪められた、教義などにこだわり、多くは虚像を求めたり、虚像に頼ったりしている愚かさ（再生核研究所声明175： 人間の擁く 大きな虚像）。その辺の理解には、さらに多少の時間が掛かるのではないだろうか。― 愛の定義は 声明１４６で与えられ、神の定義は 声明１２２と１３２で与えられている。― しかしながら、神や宗教が祭りや文化、習慣に強い影響を与えているので、そのような観点からも、古い概念も尊重、大事にして行きたい。
３）争いと競争： 世には、スポーツ界などのように、競争など古い生物的な本能に基づくものは確かにあるが、世界史に見られる多くの戦争や、紛争、争いの多くは、あまりにも馬鹿げていて、和や共存，共生で 賢明な有り様が多く、このまま世界史を閉じれば、世界史は 人類の恥の歴史と見える程ではないだろうか。しかしながら、賢明な有り様に目覚めるのは 時間の問題ではないだろうか。これは人間関係についても言える（再生核研究所声明53： 世界の軍隊を 地球防衛軍 に； 再生核研究所声明4： 競争社会から個性を活かす社会に）。
４）民主主義： 多様な意見を出して、いろいろな視点から、在るべき姿を考えるのは、物事を考える基本であるが、多数決での決定は、根本的な間違いである。進化した数学界などでは考えられないことである。数学界では一人の意見でも議論して、討論して、検証して、相当に少数でも、正しいと判断されれば、それは受け入れられるだろう。 政治の有り様に どんどん科学的な決定方法が導入され、いわゆる多数決による政治的な決定は どんどん小さくなって行くだろう。多数の決定は 本末転倒の衆愚政治や 無責任政治を蔓延させている（再生核研究所声明33： 民主主義と衆愚政治）。例えば、安倍政権は経済政策の是非を問う、解散、総選挙だと言っているが、経済政策の有り様など 国民には判断できず、真面目にそう受け止めるならば 投票はでたらめになってしまうだろう。これは、何か大事なことを隠しているとしか理解できないのではないだろうか。
５）天動説が地動説に変わる時の愚かさ： 新しい学説、地動説に対して、大きな反対が出たのは、世界史の恥ではないだろうか。 真面目にきちんと考えれば、簡単に受け入れられる事実ではなかったろうか（再生核研究所声明105： 人間の愚かさ、弱点について）。
６）非ユークリッド幾何学の出現に対する拒否反応： これは ５）と同じように モデルなど真面目に考えれば、ほとんど明らかな数学であるにもかかわらず、根強い反対に会った、苦い歴史から、人間の思い込みに対する愚かさに反省、教訓を学びたい。
７）ゼロ除算の理解： ゼロ除算は 千年以上も、不可能であるという烙印のもとで, 世界史上でも人類は囚われていたことを述べていると考えられる。世界史の盲点であったと言えるのではないだろうか。 ある時代からの 未来人は 人類が 愚かな争いを続けていた事と同じように、人類の愚かさの象徴 と記録するだろう。
数学では、加、減、そして、積は 何時でも自由にできた、しかしながら、ゼロで割れないという、例外が除法には存在したが、ゼロ除算の簡潔な導入によって、例外なく除算もできるという、例外のない美しい世界が実現できたと言える。
ゼロ除算100/0=0,0/0=0 については ５），６）と同じような過ちをおかしていると考える。何時、５）、６）のように ゼロ除算は 世界の常識になるだろうか：
数学基礎学力研究会のホームページ：http://www.mirun.sctv.jp/~suugaku
この声明は、次と相当に重なる部分も有しているので、参照： 再生核研究所声明172： 人間の愚かさについて
以 上
ゼロ除算100/0=0, 0/0=0の意義:
１）西暦６２８年インドでゼロが記録されて以来 ゼロで割るの問題 に 決定的な解をもたらしたこと。
２）ゼロ除算の導入で、四則演算 加減乗除において ゼロで割れないの例外から、例外なく四則演算が可能である という 美しい構造が確立された。
３）２千年以上前に ユークリッドによって確立した、平面の概念に対して、おおよそ２００年前に非ユークリッド幾何学が出現し、特に楕円型非ユークリッド幾何学ではユークリッド平面に対して、無限遠点の概念がうまれ、特に立体射影で、原点上に球をおけば、 原点ゼロが 南極に、無限遠点が 北極に対応する点として 複素解析学では １００年以上も定説とされてきた(注参照)。それが、無限遠点は数では、無限ではなくて、実はゼロであったという驚嘆すべき世界観をもたらした。
４）ゼロ除算は ニュートンの万有引力の法則における、２点間の距離がゼロの場合における新しい解釈、 独楽の中心における角速度の不連続性の解釈、衝突などの不連続性を説明する数学になっている。ゼロ除算は アイシュタインの理論でも重要な問題になっていたとされている。
５）複素解析学では、１次変換の美しい性質が、ゼロ除算の導入によって、任意の１次変換は全複素平面を一対一onto に写すと美しい性質に変わるが、 極である１点における不連続性が現れ、ゼロ除算は、無限遠点を 数から排除する数学になっている。
６）ゼロ除算は、不可能であるという立場であったから、ゼロで割る事を 本質的考えてこなかったので、ゼロ除算で、分母がゼロである場合も考えるという、未知の新世界、研究課題が出現した。
７）複素解析学への影響は 未知の分野で、専門家の分野になるが、解析関数の孤立特異点での性質について新しいことが導かれる。典型的な定理は、どんな解析関数の孤立特異点でも、解析関数は 孤立特異点て、有限な確定値を取る である。佐藤の超関数の理論などへの応用がある。
８）特異積分におけるアダマールの有限部分や、コーシーの主値積分は、弾性体やクラック、破壊理論など広い世界で、自然現象を記述するのに用いられている。面白いのは 積分が、もともと有限部分と発散部分に分けられ、 極限は 無限たす、有限量の形になっていて、積分は 実は、普通の積分ではなく、そこに現れる有限量を便宜的に表わしている。ところが、その有限量が実は、 ゼロ除算にいう、 解析関数の孤立特異点での 確定値に成っていること。いわゆる、主値に対する解釈を与えている。これはゼロ除算の結果が、広く、自然現象を記述していることを示している。
９）中学生や高校生にも十分理解できる基本的な結果をもたらした：
基本的な関数 y = 1/x のグラフは、原点で ゼロである
すなわち、 1/0=0 である。
１０）既に述べてきたように 道脇方式は ゼロ除算の結果100/0=0, 0/0=0および分数の定義、割り算の定義に、小学生でも理解できる新しい概念を与えている。多くの教科書、学術書を変更させる大きな影響を与える。
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