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私の個人的かつ完全に客観的な意見に基づいて、今年の物理学における5つの重要なニュースを簡単に紹介していきます。5位から始めましょう。
修正重力理論は否定されたのか、あるいは確認されたのか。これは、広連星系、つまり互いに比較的大きな距離を保って周回する2つの星からのデータ分析に関する話です。これらの広連星系は、暗黒物質の主要な競合理論である修正ニュートン動力学（MOND）、最も一般的な修正重力理論の一種をテストするために使用できます。
もちろん、重力法則を完全に否定することはできません。地球上や太陽系内で高精度に測定されているからです。しかしMONDが正しければ、ある時点で通常のニュートン重力の逆二乗則から修正重力の逆一乗則に移行するはずです。
そしてそのクロスオーバーは、軌道周期に影響を与える広連星系の範囲で起こるはずです。したがって、異なる幅を持つ連星系の軌道周期を見れば、何かが見えるはずです。しかし混乱するのは、異なるグループが同じデータに対して異なる分析を行い、異なる結果に至ったことです。
ある著者はMONDが確認されたと言い、別の著者は否定されたと言い、最初の著者はいくつかのチェックを忘れていました。しかし最初の著者が戻ってそれらのチェックを行っても、結果は変わりませんでした。私の知る限り、現時点では矛盾する2つの結果があり、この話は間違いなく2025年も続くでしょう。最新情報は随時お伝えします。
4位には、ジョナサン・オッペンハイマーのポスト量子重力理論を挙げます。彼は何年もこれに取り組んできましたが、今年初めに注目を集めました。そして私はそれに値すると思います。オッペンハイマーのアプローチは、約40年間停滞していた分野における初めての本当に新しいものです。
彼が解決しようとしている問題は、量子物理学と量子的性質を持たない重力をどのように組み合わせるかということです。物理学者たちは通常、重力を量子理論に変換する必要があると言います。しかしオッペンハイマーはそれは必要ないと言います。重力は量子理論になる必要はなく、もっと単純だと言います。
2つを両立させるには、重力にある種のランダムな要素、背景時空の避けられない揺らぎのようなものが含まれていれば十分だと言います。なぜならそれによって量子物理学の不確定性と両立するからです。彼はまた、精密な質量測定などによってそれをテストする方法についていくつかの提案をしています。しかし正直に言うと、私はオッペンハイマーが正しいとは思いません。
しかし彼のグループが開発した数学は、2つの異なる種類のランダム性を組み合わせる方法であるため、他の目的で有用になると思います。そしてサビーネが何を信じているかは気にする必要はありません。
3位には、今年の量子コンピューティングに関するニュースの中で見過ごしやすい話を挙げます。GoogleのQuantum AIグループが、誤り訂正が予想通りにスケールすることを初めて実証したという事実です。これは、量子コンピュータで誤りを訂正する場合、より多くの量子ビットを追加する必要がありますが、それらが単に誤りを増加させるだけではないという証拠が得られたことを意味します。
量子ビットの品質が十分に良く、約50量子ビットまで到達すれば、100万に到達するまでにはまだ長い道のりがあります。しかしこれは、誤り訂正の機能が商業的に意味のある量子コンピュータを構築する上で不可欠であるため重要です。その後彼らは、この誤り訂正を105量子ビットの新しいチップで使用して、従来のコンピュータよりもはるかに速く計算を実行したとも報告しています。しかし、以前のデモンストレーションと同様に、この計算の結果は実用的な有用性はなく、ただのランダムな分布です。
ちなみに、このビデオには私たちが話した内容を覚えるのに役立つクイズが含まれています。今年の2番目の話は、DeepMindのAlphaProofとAlpha Geometryによる数学革命の進展に関するものです。
私の知る限り、DeepMindは現在の大規模言語モデルの基盤となっているディープニューラルネットワークと、数学ソフトウェアで使用されるような記号的推論を組み合わせる最大の推進力です。結果として得られる組み合わせはニューロシンボリックと呼ばれ、基本的に論理が強制された大規模言語モデルのようなものです。
7月、DeepMindはAlphaProofとAlphaGeometryが国際数学オリンピックで銀メダルレベルに達したと報告しました。あなたにとってはあまり意味がないかもしれませんが、ニューヨークタイムズによると、基本的に数学のノーベル賞であるフィールズ賞を受賞したティモシー・ガワーズは「間違いなく感銘を受けた」と述べています。
そしてDeepmindの専門家たちはこれを「数学的推論における巨大な前進」、そして人工知能システムの数学能力における「相転移」と表現しました。AlphaProofは数年前から存在し、着実に進歩を遂げてきましたので、2024年7月に偉大さの限界を超えたと主張するのは少し恣意的かもしれません。
しかし私は、これが重要な発展だと考えています。なぜなら、彼らが数学の問題を解決すれば、次は物理学に取り組むからです。
そして今年の物理学における私の1番のニュースは、暗黒エネルギーが一定ではなく、徐々に弱くなっているという証拠が少しずつ出てきていることです。暗黒エネルギーは宇宙を膨張させる謎の物質です。
最も単純な形の暗黒エネルギーは宇宙定数です。通常は大文字のラムダで表され、その名の通り宇宙定数は一定です。しかしこれはデータとあまりよく一致していないように見えます。代わりに、暗黒エネルギーは時間とともに変化しているように見えます。この疑いは何年もの間蓄積されてきました。まずハッブル張力、これはハッブル速度の異なる測定間の不一致であり、そしてシグマ8張力、これは宇宙の不均一性に関する同様の不一致です。
これらの張力には複数の理由があるかもしれませんが、暗黒エネルギーが一定でないことは最も議論された理由の1つでした。そして今年、私たちはダークエネルギー・サーベイとDESIから、特に新しいデータ分析をいくつか見ました。ダークエネルギー・サーベイは、超新星の光が私たちからの距離によってどのように異なるかを調べました。
DESI実験は、銀河と銀河団のパターン、初期宇宙のプラズマ中の音波によって残された「バリオン音響振動」と呼ばれるものを調べています。どちらも暗黒エネルギーが弱まっているという暫定的な証拠を見つけています。暗黒エネルギー：私たちが理解していないものが、予期していなかったことをしている。これが最先端の物理学の姿です。
しかし証拠はまだ特に強くありません。組み合わせても4シグマをわずかに下回ります。しかしもしこれが持続するなら、それは私たちの宇宙の未来に対する見方を根本的に変えることになるでしょう。宇宙の膨張が永遠に加速し続けるのではなく、代わりに加速が減少するか、あるいは減速または反転する可能性があることを意味します。私たちはいずれにせよ死ぬことになります。
この明るい話題に関連して、全く異なる種類のニュースがあります。2025年からは、科学ニュースを新しい色で見ることになります。ピンクが減ってより紫色になりますが、それ以外は同じままです。また、この機会に皆さんがここにいてくれること、そしてこんなに素晴らしいコミュニティであることに感謝したいと思います。
ここで本当に友達ができたような気がしますし、昔のブログの時代のようです。したがって、私は来年を楽しみにしており、それまでは良い休暇を、そしてドイツ語で言う「グーテン・ルッチュ」、新年への「良いスタート」を願っています。
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