光の科学−未来を照らす究極の技術とアイデア(学術俯瞰講義)
コンテンツ一覧
自然の理解を進めた光技術
第2回 光学と力学
こちらの講義の概要をだいふくちゃん通信でもご紹介しています。 ⇒【身近な不思議から究極の技術へ】光科学の今までとこれから(だいふくちゃん通信)
第3回 絶対零度への挑戦
技術の進展と学問の発展は不可分である。新しい技術が生まれるたびに、新しい現象が観測され、我々の自然の理解が進む。光学の発展が技術や他の学問にもたらした影響を解説するとともに、光の技術の代表例であるレーザーがどのように絶対零度の世界を可能にしたかについても紹介する。
より速く、より強く
第7回 一瞬への挑戦-超短パルスレーザー
19世紀後半、疾走中の馬の4本全ての脚が地面から離れる瞬間があるかという問いから高速度シャッターが生まれた。現代の科学者は、物質の状態の一瞬の変化をとらえるために、瞬間的に光るレーザーをシャッターやフラッシュとして使っている。また、莫大な光エネルギーを局所に短時間に投入することで星の内部状態を実験室で再現し、核融合エネルギーを生み出そうとしている。この講義では、レーザーの短パルス化、高強度化の歴史を…
第8回 高エネルギーへの挑戦-高強度レーザー
19世紀後半、疾走中の馬の4本全ての脚が地面から離れる瞬間があるかという問いから高速度シャッターが生まれた。現代の科学者は、物質の状態の一瞬の変化をとらえるために、瞬間的に光るレーザーをシャッターやフラッシュとして使っている。また、莫大な光エネルギーを局所に短時間に投入することで星の内部状態を実験室で再現し、核融合エネルギーを生み出そうとしている。この講義では、レーザーの短パルス化、高強度化の歴史を…
微かな光の不思議な世界
第10回 光の正体と量子論の不思議
微弱な光を精度良く操れるようになると、波であると同時に粒でもある、という光の真の正体が浮かびあがる。そこは、日常の常識とは相容れない量子論という法則に従う世界で、サイコロが振られているかのように測定結果が毎回変わり、遠く離れた2つの光の粒が、まるで瞬時に意思を通じ合っているかのような不思議な振る舞いを示す。このような不思議な性質をうまく使うと、物理法則によって守られた究極の暗号通信が可能になる。
第11回 微弱光を用いた究極の暗号
こちらの講義の概要をだいふくちゃん通信でもご紹介しています。 ⇒数学と物理学が形作る暗号の未来(だいふくちゃん通信)
光のデザイン
光を導き、活用する
第4回 光ファイバの物理と応用
光ファイバは毛髪程に細いガラス繊維で、中心部分の屈折率は周囲より約0.5%高い。光はこの高屈折率部分を伝搬する。細い光ファイバは極めて柔軟で自由に曲がり、光を自由な経路に導くことができる。光ファイバは同じ太さのピアノ線より大きな引っ張り強度を示して、数%伸ばしても切れない。本講義ではノーベル賞の対象となった光ファイバの導波原理と活用法を述べる。光通信技術の中心デバイスであるばかりでなく、航空機の機体…
第5回 痛みのわかる材料・構造の為の光ファイバ神経網
光ファイバは毛髪程に細いガラス繊維で、中心部分の屈折率は周囲より約0.5%高い。光はこの高屈折率部分を伝搬する。細い光ファイバは極めて柔軟で自由に曲がり、光を自由な経路に導くことができる。光ファイバは同じ太さのピアノ線より大きな引っ張り強度を示して、数%伸ばしても切れない。本講義ではノーベル賞の対象となった光ファイバの導波原理と活用法を述べる。光通信技術の中心デバイスであるばかりでなく、航空機の機体…