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2017年物理学賞に麻布OBが貢献(前編)

麻布流儀編集部
麻布流儀編集部
date:2018/9/28

LIGOリビングストン観測所の4kmの施設と新井さん。提供: LIGO Lab/Koji Arai

新井さんが考案した制御方式がそのLIGOに使用されたと聞きました!

新井 はい。私が博士論文の実験で提唱した信号取得方式がAdvanced LIGOで採用されています。重力波検出器では超高感度状態を維持するために、鏡の位置を定常的に「制御」しています。ちょうど、長い棒を手のひらの上でバランスして倒れないようにする遊びを想像してもらいたいのですが、そこでは棒が倒れる方向に合わせて手を動かしてバランスを保ちますね?装置の中で光を蓄積している部分があるのですが、棒バランスと同様に鏡の位置を微細に動かして「光の蓄積状態」から滑り落ちないようにしています。私が考案したのは、この鏡の制御に必要な信号を光学的に取り出す手法です。手間がかからず有効な手法であると言うことで、日本のTAMA300検出器やアメリカのAdvanced LIGO検出器、それから仏伊のVirgo検出器などに採用されました。



興味本位な質問ですみません。ノーベル物理学賞が米国の3人に決まったことで、自分が取りたかった!みたいな気持ちにはなりませんでしたか?

新井 自分が受賞する要素は微塵もなかったので、悔しい気持ちは全くありませんでした。それはこのグループに所属している研究者のほぼ全員が同じ気持ちだったと断言できます。

LIGOはいわゆるビッグサイエンスと呼ばれる研究で、論文には1000人以上が名を連ねています。重力波検出器は巨大であるだけでなく、非常に複雑な装置でして、それを正しい状態に稼働させるためには多くの研究者・技術者の力を出し合うことが必要です。責任の大小はありますが、ひとりの人間が発揮できる力はせいぜい「1人分」で、それを1000人分束ねて、少なくとも300とか500とかいった大きさの仕事をやろうとする事業ですので、そのためには大きくしかも優れた組織が必要となります。ノーベル賞を取った先生達は、30年とか40年も前からどんな装置を作れば重力波が捉えられるのかということを考え、そんなのは絵空事だと多くの人に思われていた頃から少しずつ成果を積み上げて、辛抱強くLIGOという組織を今日の姿にまで成長させてきた人達です。まさにノーベル賞の理念にかなった方々だと思います。また、この名前の載った1000人にしても、名前は載っていないがこれまでの50年のあいだ検出を夢見て尽力してきた研究者達にしても、重力波の直接検出とそれを使った天文学が一番重要な目標であって、自分がノーベル賞を受賞しようと思って研究してきたわけではありません。

とはいえ、1000人のうちでも、LIGO研究所本体に所属して装置の開発をしてきた実験系研究者としては、無視できないレベルの貢献をしたという自認があります。それはまずもちろん自身の方式を採用してもらったこともありますが、さらに担当の装置が全く問題無く動作したという点に関しては、重力波の検出を直接的に後押ししたという自負があります。

新井さんが開発に関わったガラス製の光学機器。重力波の信号が含まれたレーザー光を電気信号に変換する部分だという。提供: LIGO Lab/Koji Arai

極めて優秀な同僚の仕事に感銘をうけつつ、それに刺激を受けた自分も持てる力を発揮してチームに貢献する、というLIGOの研究スタイルは自分には肌が合うのですが、もしかしたらユニークな人達に囲まれて育った麻布時代の経験に源流があるのかもしれませんね。LIGOの装置は、各部品がカスタム品で凄い性能で無ければならないという難しさもあるのですが、加えて、それらを組み合わただけでは目標の性能は発揮できない言う難しさもあります。ちょうどF1とかのレーシングカーみたいだと常々思っているんですけれども。その「性能出し」が、いちばん時間もかかるし、工程が見えてこない部分です。ですのでLIGOは、既に分かっている問題にはシステマティックに対処するけど、未知の問題には柔軟にアタックする、という両面を兼ね備えた組織になっています。特に後者の局面では突拍子もないアイデアを出したり、逆に人のアイデアに乗っかってみたりと、これはなんだか麻布の時に「ノリ」でバカなことを色々としたときの感覚に一番近いです。そう思うと、自分が麻布で一番学んだことは、人のユニークさを尊重し、自分もいかに人と違うことができるかと考えたりした部分だったかも知れません。

 

今回はここまで!

続きはメンバーオンリーとさせていただきます。

重力波の検出でわかったこと、新井さんの夢や目標について聞いています。

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