テルアビブ大学の革新的なプロジェクトで、ブラックホールの事象の地平線を再現して観察

研究により天体物理現象に対する理解が広がる

「このアプローチは、高度なソフトウェアツールと革新的な科学研究の相乗効果の証しとなるもので、複雑な流体力学、ロボット制御、天体物理現象の理解に新たな展望を切り拓きます。」

主な成果

  • MATLAB は実験データを処理して解析する高度な関数を提供することで、理論モデルを検証する迅速な仮説検定と回帰分析を実現
  • MATLAB の柔軟なコーディングと、ヒルベルト変換などの関数を含む豊富なライブラリにより、実験装置を詳細に再現したシミュレーションの容易な作成が可能に
  • MATLAB のシンプルな構文と使いやすいデスクトップ環境により、ユーザーはソフトウェアの複雑な操作に煩わされることなく研究に専念する時間を確保
  • 制御システムとロボティクス向けの MATLAB ツールボックスを活用することで、チームは複雑な制御手法をシミュレーションして、さまざまな条件下でのリアルタイム応答の検証が可能に
表面重力波を発生させるために使用された実験用水槽のイラスト。

ブラックホール研究で量子力学現象を擬似的に表現する水面重力波を発生させる実験装置。

テルアビブ大学の研究チームは、実験室内にブラックホール付近の量子効果を再現した実験の観察を通じて、理論物理学の検証を行いました。特にスティーブン・ホーキング博士によって一般に広められた対数位相特異点の性質を探るべく、研究チームは水槽内の表面重力波の伝播をブラックホールに関連する量子力学的波に擬えて使用しました。 

このアプローチは、高度なソフトウェアツールと革新的な科学研究の相乗効果の証しとなるもので、複雑な流体力学、ロボット制御、天体物理現象の理解に新たな展望を切り拓きます。機械工学と量子力学により導き出される方法論を結び付けることで、量子力学によりもたらされるロボットシステムと制御理論の可能性が強調され、最終的にはこれらの交わる領域で新たな用途と知見が発展していきます。研究チームは MATLAB® を使用して、仮説の検証だけでなく実験データのシミュレーションや解析も行いました。MATLAB はリアルタイの理論予測プロットを可能にしました。そのおかげで、研究員が理論と実験結果の相違点を迅速に特定して対処できるようになったため、パラメータの動きや、理論モデルに合わせた実験条件の調整も可能になりました。MATLAB のヒルベルト変換などの事前構築された関数のライブラリを活用することで、チームは実験装置を詳細に再現したリアリスティックなシミュレーションを作成することができました。また、MATLAB で独自のアルゴリズムも作成し、後にブラックホールの事象の地平線付近の波動をシミュレーションして観察するために使用しました。