東京工業大学 竹内研究室 公式ウェブページ

ようこそ、非平衡物理学へ

私たちが目にできる大きさの物質や現象のうち、熱平衡状態にあるもの、また平衡近傍にあるものに関しては、人類は深い理解に到達することができました(それでも数多くの謎が残されているわけですが)。特に、対象を選ばず適用できる熱力学と統計力学の枠組みは、平衡系には極めて強い普遍性があることを教えてくれます。一方で、ふと周りを見回すと、味噌汁でも目にする対流、雲や風紋のパターン形成、生体分子の協同現象から動物の群れまで、私たちは多くの非平衡現象に囲まれていることに気が付きます。そうした非平衡系に、普遍的な物理法則や概念はどのくらいあるのでしょうか?

様々なマクロ物理現象の中でも、強い普遍性が見られるのが、臨界現象に代表されるスケール不変な状況です。当研究室では特に、液晶に電圧をかけて乱流状態を実現し、そこで見られる相転移や界面成長過程を測定して、非平衡スケーリング則の研究を行っています。これまでの研究で、それが理論的に考えられていた非平衡普遍クラスの法則を明瞭に示すことがわかりました。この成果を足掛かりに、私たちは、他の様々な非平衡法則を探求していきます。そして、その経験と知識を活かして、液晶以外のソフトマターや生命現象にも徐々に研究対象を広げていきたいと考えています。

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研究室ロゴについて

ロゴ内部は液晶の位相欠陥のSchlieren模様(本物の画像はこちら)を、外縁は液晶の位相欠陥乱流で我々が発見したKPZ界面ゆらぎ(詳細はこちら)を模しています。個々の位相欠陥が作る滑らかなSchlieren模様と、その集団が生み出す凸凹なKPZ界面を1つのロゴで表現することで、ミクロとマクロを繋ぎ、決定論的な問題と確率的な問題の統合的理解を目指す、我々の研究姿勢を表しています。また、互いに絡み合う赤と青の曲線は、実験と理論を組み合わせて現象の理解を目指す我々のアプローチを象徴しています。

ダウンロード:完全版ロゴのみ(当サイトへのリンク等にお使いください)

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