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ノーベル物理学賞

第64回ノーベル物理学賞 タウンズ・プロホロフ・バソフ「メーザー、レーザーの発明および量子エレクトロニクス」

 量子エレクトロニクスの幕開け

 1964年、第64回ノーベル物理学賞の対象となったのは「メーザー、レーザーの発明および量子エレクトロニクス分野の基礎研究」である。

 メーザーとは(Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation)の略で「誘導放射によるマイクロ波増幅」という意味。これをマイクロ波(Microwave)の代りに光(Light)にすると、皆さんご存知の、レーザー(LASER)となる。

 宇宙を観測すると、分子雲の分子ガスが高密度の状態になって、分子同士ぶつかったり、星などから強い放射を受けたりすると、いくつかの種類の分子が電波を出しやすい状態(逆励起状態)になることがある。そこへ外から電波が入ると、刺激を受けた分子が電波を放出する。

 放出された電波はまた次の分子に刺激をあたえて電波を放出させ、次から次へと電波が増えていき、そのガス雲を出るときには、入ってきた電波の強さは高い倍率で増幅される。こうして「電磁波を発生する」天体ができる。太陽もそのような天体の一つである。このようにして増幅された電波は、波のそろった強力な電波となる。これがメーザーである。


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第63回ノーベル物理学賞 ウィグナー「パリティ対称性の発見」メイヤー、イェンゼン「原子核の殻構造に関する研究」

原子核の構造と魔法数の発見

 核子(nucleon)は、原子核を構成する陽子と中性子のこと。原子核とは原子の核であり、この中に一定数の核子(陽子と中性子)が含まれる。炭素の12Cであれば1つの核の中に6個の陽子と中性子を含む。 陽子も中性子もバリオンの一種であるため、核子もまたバリオンの一種である。

 原子核の中の陽子や中性子の数に規則性はあるのだろうか?陽子数 Z または中性子数 N が2,8,20,28,50,82,126の原子核は特に安定であることが実験的に知られており,これらの数を「魔法数」という。

 これらの原子核の結合エネルギーは大きく、安定した原子核を構成する。このような原子核を魔法核という。ヘリウム、酸素、カルシウム、ニッケル、錫(すず)、鉛などが知られている。

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第60回ノーベル物理学賞 ドナルド・グレーザー「泡箱の発明」 原子より微細な素粒子の世界

 1960年のノーベル物理学賞

 1960年のノーベル物理学賞は「泡箱の発明」である。受賞者は米国の物理学者ドナルド・グレーザーである。

 泡箱(bubble chamber)は、ニュートリノなどの粒子を観測するための装置の一つ。1952年にアメリカの物理学者ドナルド・グレーザーによって発明された。

 グレーザーはこの功績により、1960年度のノーベル物理学賞を受賞している。 原理は霧箱に似ており、過熱状態の透明な液体(主に冷却された液体水素)を満たした空間を粒子が通過することにより、粒子が通過した部分の水素が気化し、泡として観測される。


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