サマーチャレンジ参加テーマ紹介 M1 東直受け入れ先：立教大学村田研

サマーチャレンジ参加テーマ紹介
M1 東直
受け入れ先：立教大学村田研
• 万有引力逆二乗則の破れ探索
• 等価原理の破れ探索
• 時間反転対称性の破れ探索
今回のテーマ
・逆二乗則の破れと等価原理の破れの検証、
主に前者
・用いるのはねじれ秤、これはキャベンディッ
シュの実験で用いられたものと同様のもの
ねじれ秤(ターゲット)と
重力源(attractor)が
チェンバーの中にある
重力源(attractor)を回
転させるモータ制御の
コンピュータ
さらに現在はチェンバーを暗幕テントの中に
設置し、風と光の影響を少なくさせている。
・Gの測り方は2つ
①変位：attractorの角度を0度→30度→0度な
どと変化させてその時のtargetの釣り合い角
を見る。
②追随；変位をcontinousに行う方法。360度
/5hourなどのrateでattractorを回転させる。
質点を用いた基本方程式
ここでκはねじれ秤の復元定数、Rはねじれ秤のうでの半径。
κはねじれ秤の基準振動から求める。
上の式は質点を仮定しており、実際はattractor,targetに対してモンテカルロ法を適用
し、各点での万有引力を計算する数値計算で求める。
ねじれ秤の傾きの求め方
• チェンバー上部に市販のビデオカメラを設置
し、その画像が持つ”輝度”情報を利用する。
• 輝度はR、G、Bそれぞれ0~255まであり、上部
から当てた光をねじれ秤上部が反射すること
により、大きな平均輝度を持つ。
• 輝度重心をとり、その直線を結び、実際のね
じれ秤の変位とみなす。
青く光っているところは、設定した平均輝度thresholdを超えた部分。
さらに黄色い部分は輝度重心を求める範囲。今回の場合は垂直方向に重心計算をし
ている。その各重心を結んだのが緑の線で、これを実際の物理的な角度変位として
採用する。
その他
• 電磁気力は重力の10E36倍であるので、あら
ゆる実験構成要素が導通されている。

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