名古屋大学理学部･大学院理学研究科広報誌［ 理フィロソフィア ］October 2006

特集「宇宙開闢137億年をさかのぼる」
04 ＿Ｘ線衛星すざくの見た、星・銀河・銀河団◇國枝秀世
08 ＿ ビッグバンから銀河が生まれるまで◇杉山 直
02 ＿ 時を語るもの＜山崎一雄博士＞◇大瀧仁志
03 ＿ 理のエッセイ◇伊藤 繁
12 ＿ 理の先端をいく◇鈴村順三／川岸郁朗
16 ＿ 講義探検◇量子化学 II ／代数学要論 I
18 ＿ 理学部交差点
19 ＿ 研究科長就任に寄せて／近藤孝男

11

時を語るもの

山崎一雄先生は今年95歳、もちろん日本の錯体化学者の中では最長老である。

山崎一雄博士 ＿化 学 者の目で古 文 化 財を見つめる

が分光分析をされていた。
考 古 化 学に関する先 生のお仕事については学士会報別刷

先生は錯体化学の代表者で「 先 学 訪 問 」第 1 号（ 2 0 0 5 ）のあるばかりでなく、わが国の考古井口 洋 夫＊先 生との対 談が 非化学を確立された方であり、法常に興味深い。先生のご幼少

隆寺金堂の壁画保存、正倉院のころや錯 体 化 学に関 する先御物の調査、醍醐寺五重塔壁

生のお仕事 、戦後の名古屋大画の調査（このご研究により学

学の状況等についてはCoord.

士院賞（1960年）が授与されてChem. Rev., 133, 3-9（1994）いる）など、一般の化学者にはの Interview of Kazuo Yama-

見られない高度の文化活動に

saki にも詳しく書かれている。

参 加されており、多くの著 名な

先 生のご長 寿を心から念じ

画家、漆芸作家、陶芸家などとている。

深い交流をもっておられた。

（立命館大学・横浜市立大学客員教授

われわれが学生時代にはそ大瀧仁志）の方面の仕事は学生には与えず、乳鉢で粉末にしたガラスや顔料＊飯田忠三（1926−）名古屋工業大学名誉教授。

などの資 料を、飯 田 忠 三＊さん研究所元所長。



時を 語 るもの＊井口洋夫（1927−）東京大学名誉教授、分子科学

やまさき か ず お

山崎一雄（1911−）
名古屋大学名誉教授。日本学士院賞（19 60）
日本学士院会員（1989−）◆写真の説明1941年、山崎一雄博士は名古屋帝国大学に着任した。本学が創設されたのはその理のエッセイ◎ 伊藤 繁 物質理学専攻教授

研究、それは「のぞく楽しみ」

2年前、1939年のことだった。博士と古文化
財との関わりは、それ以前、東京大学理学部で柴田雄次＊教授の研究室で助手を務

宇宙に浮かぶ青い地球、まわりは絶対零度に近い真空。太陽光だけが流れ込み、
熱

めていたころにさかのぼる。当時、奈良の法に変わり流れ出る。大気は酸素に満ち、地表は「緑の植物」で覆われる。植物は光エネ

隆寺では昭和の改修が進められており、そCO2を有機物に変える。我々は、他の生物ルギーでH2Oを分解し廃棄物O2を吐き出し、の中で金堂壁画の処置を検討するための生命あふれるをたべて有機物を取り込み、
O2で燃やしCO2をはきだす。美しく調和した、

壁画保存調査会が設けられた。1940年に『宇宙船地球号』。この環境を大事にしたいものです。

博士は柴田雄次教授の助手としてこの調査会の調査員となったが、これが古文化財の自然科学的研究に取り組む端緒となった。
当初は壁画の顔料と壁画模写用の絵具の植物の光合成に働く小さな分子クロロフィルは1兆分の1秒刻みで光を電子の流れに変える「ナノサイズの分子機械」。この分子の世界を、化学、生物そして物理へと分野を移り研究してきた私は、この精妙な仕組みを通していつの間にか「針の穴から天井をの検査を担当していたが、法隆寺に通ううちに、ぞく」ように、生命や地球、宇宙のなりたちや進化を考えるようになりました。自然は物理

壁画ばかりでなく、彩色、石材、土質などにや化学、生物に分かれているわけではないのですね。

ついて化学の立場から意見を求められるよ「植物はなぜ、緑色？」。植物は赤と青の光を吸収し、いらない「緑の光」を反射する、うになった。加えて、
建築史、
美術史、
考古学、

も捨てる。不思議なことに、太古の地球大気は高CO 2、低O 2だったらしい。
そして「O 2」

模写の専門家と知り合ったことが、のちの活

さらにO2をはき出す光合成が生まれ、大気を
O2を出さない細菌型光合成がまず生まれ、動への布石となった。
その後、山崎博士は、正倉院宝物、曜変
天目茶碗、醍醐寺五重塔の壁画、高松塚古

我々の大好きな「緑の地球」にしたらしい。
変え、O2を嫌いな生命を絶滅させ、でも、昆布やワカメは黒褐色、紅藻は赤紫、水中植物（藻類）は多彩な色をもつ。なぜ墳壁画など、さまざまな古文化財の調査にか緑色だけが地上進出した。だから、子孫の地上植物みんな緑色。我々も緑がすき。面

取り組んできた。紫外線、赤外線、X線透過法、

白いのは、「生存競争」。
どれも「緑」の植物が競うのは、早く伸びる、上に出る、乾燥に

Ｘ線回折法、ベータ線後方散乱法など、化耐えるなどの性質。大事な色は変えられない。そういえばダーウィンの「フィンチのくちば

学分析の手法を用いて、古文化財研究のし」も、「キリンの首の長さ」
も、
ヒト社会での競争も、どうでもいいことが大事、（ 似た者どう新たな地平を切りひらいていった。醍醐寺

しの競争では）大事な事は逆に当たり前。

五重塔の壁画の共同研究により、
日本学士院賞を受賞している。左ページ中央は醍醐寺五重塔壁画の一部。左下は山崎博士の著書「古文化財の科学」。右下は、1954年

共存する生命は栄え、できないものは滅亡する。偶然もあり、
光と光合成のように物理的必然もある。役に立とうが立つまいが、大事は大事。針の穴を精一杯また深め、天井から、
なんと小さな穴かとのぞく楽しみをもうしばらく。

ごろの山崎一雄博士。
＊柴田雄次（1882−1980） 東京帝国大学理学部教授を務めた後、
1942年より名古屋帝国大学教授理学部長
名古屋帝国大学教授理学部長。

Shigeru Itohに就任。1962年から70年まで日本学士院院長。

理 の エッセイ

物質理学専攻教授。1947年東京都生まれ。1974年理学博士（東京大学）。ブリストル大学、九州
大学、文部科学省岡崎国立共同研究機構を経て、2000年より現職。専門は生物物理、
レーザ分光、生物進化。エネルギーを媒介に生命、分子と地球の共進化を探る。

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No.11 October 2006

!

特集

宇宙開闢137億年をさかのぼる

か い びゃく宇宙開闢 137 億年をさかのぼる
飛躍的に解明されつつある宇宙の謎。
とくにこの20年の間には宇宙の起源や現在の姿になるまでのプロセスがつぎつぎと明らかになってきた。
宇宙はどのように生まれたのか。その構造はどんなものなのか。
今、
もっとも大きな謎は。宇宙物理学の最前線について2人の研究者に語っていただいた。
（2006年5月20日、第11回理学懇話会より）

Ｘ線 衛 星すざくの見た、
星・銀河・銀河団

ー

1000兆倍のスケールをたどるー

國 枝 秀 世 附属南半球宇宙観測研究センター教授

Hideyo Kunieda

1950年生まれ。名古屋大学理学部卒。理博（1982）。名古屋大学理学部助手、助教授、宇宙科学研究所
教授を経て、現職。1986年−88年、NASAゴダード研究所客員研究員。すざく衛星Project Scientist。

宇宙を見る新しい窓
サブタイトルに「1000兆倍のスケール」という

1分＝60秒、60分＝1時間、24時間＝1日、365日掛を見る新しい窓を開いた」ことです。ジャコーニは、言葉があります。宇宙の距離を示す単位として、けると、1年間は3×10 秒となり、これに137億を掛「新しい窓」であるX線の波長域の観測によって、我々はよく、
地球と太陽の間の距離を物差しにしけます。そうすると、
4×1017秒ということになります。

さまざまな発見をしました。では、
なぜＸ線観測がます。大体1億5000万kmあるわけですが、これこれを先ほどの１天文単位で割ると、10 倍という「新しい窓」といわれたのでしょうか。

を「1天文単位」と呼んでいます。光は秒速30万ことになります。
１兆倍は10 、
その1000倍が10kmですから、
およそ500秒、約8分の時間がかかっ

倍ということで、
これがサブタイトルである「1000

対し、赤外線や紫外線は、地上に届くことがありて光は地球にたどりつきます。これに比べて宇兆倍のスケールをたどる」という根拠になります。

ません（図１）。私たちの天文学は、
ずっと、
可視

宙の大きさは、一番左端のところが宇宙の始まっ

7

15

12

15

今日のもう1つのキーワードは、
Ｘ線天文学です。

可視光だけは地上に100％近く到達するのに光だけを頼りに宇宙を観測してきました。1962年、2002年のノーベル物理学賞は、
小柴昌俊 先生

ジャコーニは初めてロケットを打ち上げ大気の外

在我々が住んでいる一番右端のところまで光速が「ニュートリノ天文学」で受賞されていますが、からＸ線を観測しました。これ以降、ロケットや人で137億年かかっており、
137億光年という大きさ

もう1人受賞者がいました。
「Ｘ線天文学」で受工衛星を用いて、
可視光以外の波長域でも観測をもっています。137億年を8分で割ると、宇宙の賞したリカルド・ジャコーニ です。2つの新しいをするようになり、可視光では見たことのない、宇

サイズを天文単位ではかった倍率が出てきます。

天文学がノーベル賞を受賞した理由は、「宇宙宙の姿が見えてきました。中でもＸ線エネルギーは、た「ビッグバン」だとすると、そこから始まって、
現" 特 集 ＿ 宇 宙 開 闢 1 3 7 億 年 をさか の ぼる

＊1＊2

数100万度から1000万度を超える高温の領域をると荒々しい現象が起きている星であることがわ

それに対し、
太陽質量の8倍よりも重い天体は見るのに適しています。

かります。このX線は、太陽を取りまく1000万度

鉄まで核融合が進むことになります。
ところが、
鉄

日本がX線天文衛星を初めて上げたのは近い、高温のコロナから放射されています。こうの原子核に中性子や陽子をくっつけようとすると1979年のことで「はくちょう」という衛星を打ち上した太陽の莫大な放射エネルギーはもともと核

逆にエネルギーが必要になります。鉄から先でげています。そして1983年に「てんま」、1987年

融合によるものだと考えられています。

は質量欠損がないため、ここで核融合は終わってしまいます。
この星の中心では熱の補給がなく、に「ぎんが」、1993年に「あすか」
と続き、
2005年

たとえば、
水素の原子4個が核融合によってヘに5機目のＸ線衛星である「すざく」の打ち上げ

リウムの原子1個になります。水素原子1個の重中につぶれざるを得なくなります。これを爆縮とに成功しました（図2）。

さは1.0078、
これは1モルの重さ、1g/molです。

いい、鉄のコアが崩壊します。この崩壊が超新この衛星の先端に搭載されたＸ線望遠鏡はそれを4個集めて4.0312です。ヘリウムのほうの星の爆発です。同じ恒星でも、スタート時点の重名古屋大学とNASAのゴダード研究所が協力

重さを調べてみると、1モルで4.0026です。核融さによって、
その後の運命が分かれてくるというしてつくったものです。そしてＸ線望遠鏡のほか

合のプロセスでは0.028の質量がなくなる「質量ことになります。

に硬Ｘ線＊3 検出器が設置されています。
「すざく」

欠損」が起きています。これをアインシュタインの超新星の爆発として、有名なのが1987年に大マの特長は、Ｘ線望遠鏡と硬Ｘ線の検出器と合わ「E = mc 」に当てはめると、核融合でエネルギー

ゼラン雲で起きたものです。
この時に発生したニュー

せると、0.2keVから、200〜300keVまで、3桁のがつくられていることがわかります。こうした核融

トリノを神岡にあるニュートリノの検出器で観測をして、小柴先生はノーベル賞を受賞されました。

2

エネルギー領域を高い感度で観測ができること

合は水素から始まって、
ヘリウム、
ベリウム、
炭素、

です。そしてもう1つの特長は、軌道が地球に近酸素、硫黄、
最後は鉄まで進むと考えられています。

いため、空から降ってくる宇宙線の影響が比較

こうした反応は、星の重さによって進み方が変

高温高密度になるため、熱を取り込みながら鉄よ

的少ないことです。

わります。たとえば、太陽質量の8倍よりも軽い星

り重い元素の合成が進むことがあります。たとえば、

では、重力が弱いため、外層大気は吹き飛ばさ

金とか白金などの非常に重い元素がつくられます。

重さで決まる恒星の運命

れてしまい、核融合がとまってしまいます。こうい星の内部で対流が起きるとそうした元素は外にここからが本題です。スケールとしては数光

う星ではまわりに星風がまき散らしたシェルが見

吹き出てきます。そうしてばらまかれた金や白金

年から数百光年ぐらいのところを対象にしたおえてきます。これを「惑星状星雲」
とよんでいます。

を集めて我々は使っているわけです。超新星爆話になります。

爆縮では、落ちていく重力エネルギーにより、

これらの軽い星は爆発も起こさず、内部でできた発は、高温ガスをまき散らすことで宇宙にエネルギー

太陽は地球に一番近い恒星です。可視光で炭素や酸素が対流で表面に運ばれ、最後は外を提供するとともに、元素を合成し供給すると見ていると穏やかな星に見える太陽も、Ｘ線で見に吹き出されているということがわかってきました。

いう2つの役目をもっていることになります。

図1

X線天文衛星すざく

５台のX線望遠鏡は名大とNASAゴダード研究所が中心になって製作。2005年７月10日打ち上げ。

＊1 小柴昌俊（1926−）
宇宙物理学者。世界で初めて超新星爆発からのニュートリノの観測に成功。さらにニュートリノに質量があることを世界で初めて発見した。2002年ノーベル物理学賞受賞。
＊2 R.ジャコーニ（1931−）
宇宙物理学者。1962年にロケットによる観測で初めて太陽系外のX線天体の観測に成功した。70年代はX線観測衛星の運用に貢献した。2002年ノーベル物理学賞受賞。

長い・冷たい
図2

波

長

短い・熱い

電磁波の大気吸収

縦軸は地表からの高度。横軸は波長。曲線は、宇宙からの電磁波の強度が10分の１になる高度。X線は衛星など、大気の外に出て観測する。

＊3 硬Ｘ線
X線のうち、波長の短い（エネルギーの大きい）
ものを硬X線、
波長の長いものを軟X線という。天文学ではおよそ波長1オングストロー
ム（10キロ電子ボルト＝10keV）付近を境に使い分けている。

-

No.11 October 2006

#

特集

宇宙開闢137億年をさかのぼる

X線で輝く中性子星とブラックホール
さて、太陽質量の8倍よりも重い天体は、
中心

く、
自分自身では光ることがありませんが重力が見透すのに適しています。天の川銀河やアンドのほうがどんどん落ちていくと、陽子の中に電子

非常に強いため、落下してくるガスの重力のエロメダ銀河の中心は、
ほのかに光っているだけでが取り込まれて、中性子に変わっていきます。すネルギーが解放されて、温度が1000万度ぐらい

すが、
「M87」
と呼ばれる銀河の中心核は、
非常

ると中性子の性質である縮退圧 で支えられたになり、X線を放射します。私たちは、この時のＸに明るいことで知られています。その明るさは、＊4

中性子ばかりでできた超高密度星になります。こ線を観測して初めてこういうコンパクトな星の存

通常の恒星の1000億倍ぐらいあるとされています。

れが「中性子星」です。中性子星は、中性子ば在に気づきます（図3）。

そしてこのような中心核が明るい銀河は、10個にかりですから原子核の密度と同じぐらいの密度

１個ぐらいの割合であることがわかってきました。

になっています。密度の単位は10 kg/l。水が「M87」の中心核近くのガスの輝線放射を調

16１kg/lですから、水の密度の10の16乗倍という非常に密度の高い星になっています。
しかも、半径が10キロぐらいで、太陽程度の質量ですから、

分子雲

ブラック
ホール

星の
誕生

ものだと考えてみましょう。
ドップラー効果は、音
惑星状星雲

表面重力は、
地球表面の1000億倍ぐらいの大変、源や光源が遠ざかるときに波長が長くなり、近づくときに波長が短くなるという現象です。たとえば

重力の強い星になります。
今の話は太陽質量程度のコアが残った場合原始星のことです。
もともと太陽の30倍を越える重い星が超新星爆発を起こすと、太陽質量の数倍以上の重いコアが残ってしまいます。この場合は、縮退圧で支えられなくなってブラックホールにな

太陽
図3

超新星
爆発
赤色巨星

星の進化とX線観測

星間ガスから生まれた星の最期に起こる超新星爆発、その結果できた中性子星、
ブラックホール、
高温ガスは、
X線でもっともよく見える。

光速の10％のスピードで走ってくれば、波長が10％縮むということになります。M87の場合、得られた速度差は毎秒500kmでした。一方、2カ所の距離を求めると、50光年程度あり、重力と遠心力のつり合いから、
中心天体の質量が求められます。M87の中心核にある天体は太陽の10億ります。ブラックホールは、
中性子星よりさらに小さく、
強い重力場を持ちます。
この重力にうちかっべてみると、観測する場所によって波長が違うことがわかりました。これを「ドップラー効果」による

銀河中心核にひそむもの倍という非常に重い天体であることがわかってきて脱出するには、光速に近い速度が必要ですが、地球は、
天の川銀河の中心から少し外れたとこれが光速に達する半径をシュバルツシルト半ころにあります。3万光年先の銀河系中心は、
銀50光年の半径の中に、約10億個の太陽がつまっ径 とよびます。この半径の内側ではたとえ光速河の星が円盤状にまわっている中心にあり、さまているとしたら、安定な星の集団ではいられず、でまわっても、重力に勝てず、外に出られず、結ざまな活動が激しく起きていることがわかってき

多分それはブラックホールにならざるを得ないだ

果として光も出さない「ブラック」な「ホール」
といました。こうした銀河の中心を「銀河中心核」とろうと考えられます。これが激しい活動性をもっうことになります。

よびます。ちりやガスで吸収／散乱される可視光

た銀河中心核にはブラックホールがあるだろうとに比べ、透過力に優れたＸ線は銀河中心核をいう証拠の1つになっています。
もし、
星の集団で

＊5

こうした中性子星やブラックホールは大変小さました。

＊4 縮退圧
スピンが半整数の素粒子は、同一の物理状態をとることが許されない（パウリの排他律）。この法則のために、粒子同士が互いに反発しあって生じる圧力を、縮退圧とよぶ。
＊5 シュバルツシルト半径
一般相対性理論によれば、質量mの物体が半径 2Gm / c 2以下に収縮するとブラックホールになる。
この半径を、
重力半径、
またはシュバルツシルト半径とよぶ。

$ 特 集 ＿ 宇 宙 開 闢 1 3 7 億 年 をさか の ぼる

なく、
ブラックホールなら、その強い重力場があるはずで、そこに落ち込むガスはブラックホール近くで、光速に近い速度で軌道運動するとともに、強い重力場の影響を受けることになります。つまり、
ブラックホールに近いところから出てくるX線
は時間が遅れて波長が長いほうに、ずれるはずだと考えられます。こうした推論を裏付ける証拠が「あすか」のX線観測によって発見されました。
「すざく」でも同じ天体を調べてみると、やはり同じような観測結果が出ました。我々はこれをブラッ
クホールによる非常に強い重力場を検出した直接証拠だと考えています。いわば、強い重力場に「手で触れた」といういい方ができると思います（図４）。

銀河団全体の質量をはかる星から始まった我々の道は、銀河の集団である銀河団に至り、その大きさは1億光年から80億を足したよりも、
はるかに大きな質量があることがないけれども、重力は及ぼす物質、「暗黒物質」

光年というスケールになります。銀河団は、10個わかってきました。

がなければならないことになります。暗黒というのから1000個ぐらいの銀河が重力的に集団を組

今1000万度以上の高温のガスだという話をしは、いろいろな光の波長で見えないものという意

んでいるものです。可視光では1個1個の銀河がました。
こうした高温のガスは運動エネルギーをもっ味です。銀河団全体としては、
銀河よりもガス、ガ

光っていますが、X線で見ると、1000万度以上のていますから、放っておいたら、外に飛んでいっスよりも暗黒物質が主役になっています。我々は高温のガスからのX線が、銀河団全体から放射てしまいます。それを抑えておくためには大きな「すざく」の高い感度を利用して、銀河団の高温されていることがわかりました。すなわち、銀河1重力が必要です。その必要な重力を調べてみ

ガスの温度、密度の分布、
とくに銀河団がどこま個1個の間を埋めるように高温ガスが分布していると、銀河とガスの質量だけでは足りないことがで広がっているかをX線で観測することで、銀河ることがになります。
しかも、そのガスの質量を推わかってきました。つまりＸ線も出さないし可視光

団の中の暗黒物質の分布をあぶり出し、
暗黒物

定してみると、可視光で見えている銀河の質量でも光っていない、
ほかの手段でも、いまだわから質の正体に迫っていきたいと考えています。

あすか衛 星ドップラー効果

10

-4

重力による
赤方偏移

すざく衛 星
X 1.4
線
強
度
︵
相
対 1.2
比
︶

2 ×10

X
線
強
度

-4

モデル計 算
X
線
強
度

0.6
0

0.4

1.0

0.2
0
4

5

6

7

X線エネルギー（keV）
図4

8

4
5
X線エネルギー（keV）

6

7

8

3
4
5
X線エネルギー（keV）

6

7

8

9

活動的銀河中心核のX線スペクトル

X線の輝線が、高速運動と強い重力場の影響を受けて、広がり、ずれていることを発見。活動的銀河中心核に巨大ブラックホールが存在する証拠と考えられる。

宇宙物理学研究室X線グループホームページ

http : //www.u.phys.nagoya-u.ac.jp/uxgj-

No.11 October 2006

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特集

宇宙開闢137億年をさかのぼる

ビッグバンから銀河が生まれるまでー

宇宙観のパラダイムシフトをめぐってー

杉山

直 素粒子宇宙物理学専攻教授
理論と観測が描く膨張宇宙
第2のパラダイムシフトは、「宇宙は膨張しているダイナミックな存在だった」というものです。理論研究としては1920年ごろに、相対性理論に基づく科学的な宇宙モデルが誕生したこと、観測研究としては1915年ごろ初めて「赤方偏移」が測定されたことが大きな契機となりました。
1つ目の契機となった、
相対性理論に基づく科
学的な宇宙モデルは、
アインシュタイン＊3が1915
年から1916年にかけて相対性理論を発表し、その7年後にアレクサンドル・フリードマン＊4が膨張
宇宙モデルをつくり上げたことによります。
ニュートン力学では、入れ物である時間・空間は不変だと考えました。それに対してアインシュタ
インの相対性理論は、
入れ物は中身に影響を受けるとしています。中身の重力によって、時間や空間が曲げられるという理論です。宇宙そのものを扱おうと考えれば、どうしても相対性理論が必要になります。重力の働きによって曲がった空

Naoshi Sugiyama

素粒子宇宙物理学専攻教授。1961年生まれ。広島大学大学院理学研究科修了。理学博士。東京大学助手、京都大学助教授、
国立天文台教授を経て、2006年より現職。
専門は、
宇宙論、
とくに宇宙マイクロ波背景放射の理論的研究。

間が膨張したり収縮したりする可能性を、
フリー
ドマンは見つけ出したのです。
パラダイムシフトを導いた2つ目の契機、それがアメリカのスライファー＊5による「赤方偏移」の発星の明るさで距離をはかる

見です。

ここでは、
「宇宙観のパラダイムシフトをめぐって」

ました。すぐにシャプレー が「銀河系の大きさ」

彼は、銀河の中に非常に赤くなっている天体と題してお話します。20世紀には宇宙について3をはかることに成功しました。銀河系の中にある

を発見し、
それが、
ドップラー効果によって光が赤

つのパラダイムシフトが起こりました。1番目のパラ球状星団のケフェウス型変光星までの距離をはくなっているということに気がつきました。たとえ

ダイムシフトは「我々の天の川銀河は、宇宙におかることによって、天の川銀河がどれだけの大きば「ソンブレロ銀河」というメキシコの帽子みたい

けるたった1つの存在ではなかった」というものです。

さであるかを測定したのです。続いてハッブルがなきれいな銀河がありますが、
これは時速400万

そのパラダイムシフトを導いたのが、女性天文星雲の1つであるアンドロメダ銀河までの距離をキロというすごいスピードで遠ざかっています。

学者のヘンリエッタ・リーヴィット です。小マゼラ

はかることに成功しました。その結果は、アンドロ

観測者から遠ざかる天体の光は赤くなります。

ン星雲にあるケフェウス型変光星を測定した彼

メダ銀河までの距離は、
天の川銀河の大きさよりつまり宇宙の膨張によって遠くの天体は遠ざかっ

＊1

＊２

女は、
「明るいものほど、
ゆっくりと変光していく」

もはるかに大きいというものでした。つまり、「アンていくことが引き起こす現象、
それが赤方偏移ということを発見しました。1910年代のことです。

ドロメダ銀河」は天の川銀河の中には入っていであると解釈できます（図１）。

周期が長ければ、
明るい変光星なのです。このないことがわかったのです。

発見によって、銀河系内や他の銀河での変光星

宇宙には無数ともいえるような銀河、星の大集

赤方偏移とは、このようにドップラー効果と考えられますが、一般相対論的には、光が光源からの周期を測定することで、その変光星の本当の団があって、
我々の天の川銀河はその中のワン・

私たち観測者に届くまでの間に空間の膨張によっ

明るさがわかるようになり、観測される見かけのオブ・ゼムでしかなかったということがこれで明らてその波長が伸びてしまう、と解釈できます。宇

明るさと比較することで、そこまでの距離が決定

かになりました。地動説から天動説への転換に

宙の大きさが現在の半分の時代に放たれた光は、できるようになりました。

も比肩しうるパラダイムシフトです。

私たち現在の観測者が見ると、2倍に引き延ばさ

リーヴィットの発見は、次々と新たな発見を導き

& 特 集 ＿ 宇 宙 開 闢 1 3 7 億 年 をさか の ぼる

れるというわけです。赤方偏移は、zと表され、
観

測者が受け取る伸びた波長から光源が放射し契機となった理論的研究は1930年代には早た元の波長を引いた値を元の波長で割った値

くも始まっています。アベ・ジョルジュ・ルメートル＊7で定義できます。zの値が大きいほど、波長の伸というベルギーのカトリック教会の神父兼天文学

びの割合が大きく、遠方から放射された光、とい者が、「宇宙卵（コスミック・エッグ）」のアイデアをうことになります。宇宙の大きさが半分の時代は、提案しました。膨張している宇宙の時間を逆回

ちょうどzが1となります。

しすると、全部の点が近づいていき、
最後はすべ

ドップラー効果を引き起こしているのが宇宙のての点が1点に集まると考えられます。彼は「宇膨張であるということに気づいたのがハッブル＊6

宙にあるすべての物質が1個の原子になってしです。彼が示した「ハッブルの法則」は、「膨張まうのではないか」と考えたのです。その状態を「宇する宇宙では、遠方の天体は、その距離に比例宙卵」
とか「原初アトム」という名前で呼んでいまして速く遠ざかるはずである」というものです。こした。次のステップは、
1940年代にジョージ・ガモの法則を観測によって示すことで、ハッブルは宇フ＊8によって踏み出されました。彼は、宇宙に存宙が膨張していることを証明したのです。ハッブ

在する大部分の元素である水素とヘリウムの起

ルは、
距離はリーヴィットの方法を、
速度はスライファー

源を熱い宇宙の始まりに求めたのです。

の方法を用いて測定し、距離と速度が比例する

始まりには熱い宇宙があって、そこではエネル

ことを見いだしました。宇宙は不変な存在ではな

ギーが非常に高いために、元素はばらばらな状

く、膨張するダイナミックなものだったのです。ここ

態で存在していたと、
ジョージ・ガモフは考えたわ

でもパラダイムの転換が起こりました。

けです。ばらばらな状態から膨張によって冷えていくと、ヘリウムは作られますが、ベリリウムより重い元素はほとんどできないことが計算で示せるのです。それだけではなくガモフは、
熱い宇宙では、温度に応じて熱放射すなわち、宇宙に最初に輝いていた光である「原初の光」が満ちあふれていたのではないかと考えました。熱く原初の光に満ちあふれた宇宙、
これが宇宙の始まり「ビッ
グバン宇宙」です。ガモフは、
この原初の熱い光
が宇宙の膨張によって冷えて、
現在では、
電波（マ

図1 ソンブレロ銀河（M104）
おとめ座にある銀河で、メキシコの帽子（ソンブレロ）によく似た美しい形をした渦巻き銀河。我々から時速400
万キロで遠ざかっている。
（ESO/VLT提供）イクロ波）
で見つかると予想しました。
ここまではあくまでも理論研究です。これを証明する発見はまったくの偶然によるものでした。
ベル研究所の研究員だったペンジャス＊9とウィル

原初の宇宙を探る

ソン＊10が、1964年に正体不明の電波（雑音）に

3番目のパラダイムシフトは、「宇宙には始まり悩まされたことが契機になっています。彼らがどがあり、それはとてつもなく熱く、密度の高い状態

うしても消し去ることのできなかった雑音、
それこ『ビッグバン』であった」というものです。
このパラダイムシフトは、
膨張宇宙と元素の起源を探求する理論的な研究によって、その緒をそが「ビッグバンのシグナル」だったのです。ベンジャスとウイルソンは、その功績によって1978年にノーベル賞を受賞しました。

発しました。その後、宇宙マイクロ波背景放射が宇宙には始まりがあり、それは高温高密度のビッ

偶然に発見された結果、観測的に証明されるにグバンと呼ばれるような状態だったのです。第3至ったのです。

のパラダイムシフトです。

＊1 H.リーヴィット（1868−1921）
アメリカの天文学者。ケフェウス型変光星の変光周期と明るさに関係があることを発見し、宇宙での距離の新しい測定法を見つけ出した。
＊2 H.シャプレー（1885−1972）
アメリカの天文学者。数十個の球状星団の距離を決定してその分布図を描き、「太陽が銀河系の中心ではない」モデル（シャプレーの銀河系モデル）
を提唱した。
＊3 A.アインシュタイン（1879−1955）
ドイツ生まれの物理学者。彼のつくり上げた一般相対性理論は、
現代宇宙論誕生のために必要不可欠な理論であった。
＊4 A.フリードマン（1888−1925）
ロシアの数理物理学者。一般相対性理論に基づいた膨張・収縮するダイナミックな宇宙モデルを見つけ出した。
＊5 V.スライファー（1875−1969）
アメリカの天文学者。天体分光観測の草分けで、渦巻き星雲の大部分が赤方偏移していることを発見した。
＊6 E.ハッブル（1889−1953）
アメリカの天文学者。アンドロメダ銀河が、我々の銀河系の外にある島宇宙であることを発見、さらに宇宙が膨張していることも発見した。銀河の形態分類などにもその名を残している。
＊7 A.G.ルメートル（1894−1966）
ベルギー出身のカトリック司祭、天文学者。今日のビッグバン宇宙論のもととなる膨張宇宙論をはじめて提唱した。
＊8 G.ガモフ（1904−1968）
ウクライナ生まれの物理学者。原子物理学者としてスタートし、星の生成や元素合成、さらにはビッグバン宇宙論を考案。後には生化学に転じ、
遺伝子暗号について研究を進めた。
＊9 A.ペンジャス（1933− ）アメリカの電波工学者。1964年、
R.ウイルソンとともに宇宙背景放射を発見。
＊10 R.ウィルソン（1936− ）アメリカの電波工学者。1964年、
A.ペンジャスとともに宇宙背景放
射を発見。

-

No.11 October 2006

'

特集

宇宙開闢137億年をさかのぼる

赤 方 偏 移をさか のぼる旅 へ
宇宙について3つのパラダイムシフトが起こっや数十万という星がよく混じり合った状態を構成大きさの時代に放たれた光を見ていることになりた後、20世紀終盤には、宇宙論観測の時代がやっしている球状星団があります。星や星団の集団

ます。
しかし、
もっとも遠方、最大の赤方偏移を示てきました。巨大地上望遠鏡群やスペース望遠

が銀河です。銀河系やアンドロメダ銀河は典型

すのは、じつは天体ではなく、
ビッグバンの証拠鏡などが続々と建設、運用されるようになり、
暗い的な渦巻銀河になります。

である宇宙マイクロ波背景放射です。赤方偏移

我々の銀河系の近傍の数百万光年という距が1000、宇宙が現在の0.1%の大きさの時代に離にある、30個ほどの大小の銀河は重力によっ放たれたものです。COBE衛星＊11によって、現在

こうした観測手段を駆使することによって非常て互いに結びついており、それを局所銀河群とよの温度は絶対温度2.725Kであるということが明に微弱な光を放つ遠方の天体を観測することがびます。50未満の銀河の集団、銀河群に対して、らかにされました。現在は宇宙の膨張（赤方偏移）

できるようになりました。それにより観測範囲が広銀河が50個以上集まっている巨大な構造を銀によって非常に低温となっていますが、放たれたがりより巨大な天体や構造をみつけることができ

河団とよびます。たとえば「かみのけ座銀河団」は、当時は約3000Kという高温な状態にあったことます。これが遠方を観測するメリットの1つです。

1000個以上の銀河の集団です。これは3億光になります。

次のメリットは、遠くですから、昔に放たれた光、年の距離で、
赤方偏移は0.023です。
さらに遠方

つまり、
過去の宇宙を見ることができるということを観測すると、銀河や銀河団は単独で存在して銀河団、大規模構造、
そして宇宙マイクロ波背景放射といった階層的な構造が存在しているのです。

非常に遠方の天体の観測が現実のものとなったのです。

です。また、
遠方からの光は、赤方偏移が大きくいるのではなく、有機的にネットワークを形成してなります。赤方偏移が大きい、
すなわちまだ小さかっいることがわかってきました。宇宙の大規模構造

た時代の宇宙、
つまり、初期の宇宙を見ることにです。その大きさは100億光年にも達しており、赤宇宙には恒星、惑星系から星団、銀河、銀河群、

新たなパラダイムシフトの予 感

方偏移0.3、30億光年のあたりまでは少なくともそ観測を進めることで、宇宙の構造は階層的ででは、時間と空間、赤方偏移をさかのぼる旅の存在が観測によって確認されています。今後、あり、その形成の歴史が次第に明らかになってきに出ることにしましょう。まず太陽系には惑星がさらに遠方での大規模構造の測定が重要となっました。それは次のさらなるパラダイムシフトを予感あり、その外側には、冥王星もそのメンバーであてきています（図2）。

させています。現時点で観測が示唆しているのは、なります。

ることが明らかになっているカイパーベルト天体

現在世界中で最も遠方の銀河を探すレース

宇宙を支配している成分の大部分が暗黒、
目で

が存在し、
さらに外側には「オールト雲」という彗が行われています。現時点でのレコードは、
すば見ることのできないものであるということです。
「暗星の巣があると考えられています。太陽系の外る望遠鏡によって発見された宇宙の誕生から9黒エネルギー（ダークエネルギー）」というのがそ側には恒星世界が広がっていますが、そこには億年の時代、赤方偏移6.6という値をもっているの1つ、もう1つは、「暗黒物質（ダークマター）」です。

数百個の星がゆるやかに集まっている散開星団

銀河です。これは宇宙が現在のわずか13％のまず、「暗黒エネルギー」ですが、
これは宇宙

図3

図2

2dF銀河探査計画による宇宙の大規模構造

1つ1つの点が銀河を表し、我々観測者は中心に位置する。銀河のネットワーク構造が見てとれる。



特 集 ＿ 宇 宙 開 闢 1 3 7 億 年 をさか の ぼる

ＷＭＡＰ衛星による宇宙マイクロ波背景放射の全天温度分布

平均的には10万分の1程度の温度分布のゆらぎが存在している。この温度ゆらぎのパターンの典型的なサイズは、
宇宙の物質の量や膨張の速度、元素の量などによって物理的に決まっているため、これを測定することで、それらの量を決定することができる。図に重ねてある線は、
光の偏り
（偏光）
で、
これにはマイクロ波背景放射が最後に電子と散乱した情報が含まれている。
（NASA/WAMP
チーム提供）

の膨張を支配していて、膨張を加速させています。

西暦◎宇宙論上の大きな出来事

西暦◎世界・日本の動き

1905

アインシュタイン奇跡の年。
特殊相対性理論が発表される。

1904 日露戦争

通常の物質は宇宙の膨張を遅くさせます。
しかし、
暗黒エネルギーは反重力として働き、宇宙の膨張を加速させるのです。宇宙の膨張が加速していることが観測によって示されたことで、暗黒エ1911 辛亥革命

ネルギーの存在が明らかになったのです。宇宙の加速は、超新星を用いて、遠方の宇宙までの1912

リーヴィット、小マゼラン星雲の２５個のケフェウス型変光星の明るさ変光の周期に関係があることを発見。

1915

スライファー、
１５個の渦巻星雲の内少なくとも１１個は明確に赤方偏移していることを発見。アインシュタインが一般相対性理論を発表。

1917

アインシュタインが静的な宇宙モデルを発表。

1917 ロシア革命

1918

シャプレー、球状星団までの距離をリーヴィットの方法で測定し、銀河系の大きさを求める。

1918 第一次世界大戦終結

1914 第一次世界大戦勃発

距離をはかることで明らかになりました。この加速するためのエネルギーを供給しているのが暗黒エネルギーです。
次は暗黒物質です。これは宇宙の物質の大部分を占めています。銀河の回転を調べたり、重力レンズ効果を用いたりすることで、大量の見えない重力源が存在していることが明らかにされてきました。その正体は不明で、我々が知っている普通の元素でないことだけはわかっており、

全米科学アカデミーで「宇宙の大きさ」と題するシャプ

1920 レーとカーティスによる公開討論会が開かれる。

未だ人類が発見していない新粒子がその正体ではないかと考えられており、加速器を用いた実

1922

ハッブル、
アンドロメダ銀河までの距離を測定し、銀河系の外にあることを示した。フリードマンによって宇宙モデルが発表される。

1923 関東大震災

1929

ハッブル、宇宙が膨張していることを発見。

1929 世界大恐慌

1931

ルメートル、宇宙の始まりの状態としての原初アトムを提唱。

験によって近い将来正体が明らかになるのではないかと期待されています。
これらの暗黒成分がどれだけ宇宙に存在す
るのかは、
宇宙マイクロ波背景放射の温度分布を詳細に測定することで決定できます。温度分
布の典型的大きさを決める物理過程が理論的

1939 第二次世界大戦勃発に完全に明らかになっているからです。それは1945 第二次世界大戦終結

宇宙の膨張の速さや物質の量、元素の量などによって決まります。ですから、見かけの大きさを測定することで、それらの値を決定できるわけなのです（図3）。
WMAP衛星の観測によって、宇宙全体の物1948 ガモフ、熱い宇宙の始まりを提唱。

1965

ペンジャスとウイルソン、宇宙マイクロ波背景放射を発見。

1964 東京オリンピック

1970

この頃からルービンとそのチームが銀河の回転運動を系統的に測定し、暗黒物質の存在を見つけ出す。

1970 大阪万博

1989

COBE衛星が打ち上げられ、宇宙マイクロ波背景放射の温度が2.725Kと求まった。

1989 ベルリンの壁崩壊

1998

遠方の超新星の観測により、宇宙が加速していることが示唆された。

1998 長野オリンピック

質エネルギーのうち、74％が暗黒エネルギー、
22％が暗黒物質で、水素やヘリウムは4％ぐらいしかないことがわかってきました。今後の宇宙論は、
暗黒エネルギーや暗黒物質の正体に迫ることが大きなテーマになっていくことになります。

ＷＭＡＰ衛星が打ち上げられ、温度分布の微少な揺ら＊11 COBE衛星
宇宙マイクロ波背景放射の温度の決定と空間分布のゆらぎの発見というCOBE衛星の研究成果に対して、2006年ノーベル物理学賞がマーサーとスムートに授与された。

理論天体物理学ホームページ

2001 ぎのパターンの解析から、暗黒エネルギー、暗黒物質の量が詳細に決定された。

2001 9.11テロ

表１ 宇宙論のパラダイムシフトの流れ

http://www.a.phys.nagoya-u.ac.jp/theory-

No.11 October 2006理 の 先 端 をいくI

超伝導か、絶縁体かポリアセチレンが電気を通すという白川秀樹＊１
博士の研究が話題になって以来一般の人にも知られるようになった有機導体は、炭素を主な構成要素とする有機分子でつくられる金属である。30年以上も前に開始された有機導体の研究はこれまで開催されてきた合成金属の国際会議でも多くの物性研究者の関心事となってきた。この物質は圧力制御により状態が著しく変化することが特徴で、たとえば室温では金属であるが10K程度の低温になると電気抵抗がゼロの超伝導またはこれとまったく反対の絶縁体という状態が現れる。これらの状態の原因
として、電子間のクーロン力のほかに次に述べる有機分子に特有の結晶構造が重要である。
分子の中で伝導を担う電子はエネルギーがもっとも大きくp波の対称性＊２の軌道をもっている。
この軌道は等方的ではないので2つの分子の間の電子の軌道の重なりが方向により異なる。
したがって電気が特定の方向に流れ低次元導体＊３としての性質が現れる。さらにこの軌道の重なりの多様性が通常の固体からは予想できない新奇な物性を示す。このような現象を紹介する。

結晶構造が電気抵抗を決める
イギリスの理論物理学者ディラックが電子に対する相対論的量子力学に従う方程式を発見

Yoshikazu Suzumura

1947年三重県生まれ。東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。東北大学理学部
助手、名古屋大学理学部助教授を経て2000年より現職。専門は物性理論。場の理論を用いて低次元電子系の量子ゆらぎの解明を進めている。

した。この解の粒子はディラック粒子＊4とよばれ、一般に質量をもつ。最近、
私たちは高圧下の有機導体の固体を理論的に解析して、質量ゼロのディラック粒 子 が 出 現 することをはじめて見つけた。
この物質は図1に示すような（BEDT-TTF）2

有 機 導 体における質量ゼロのディラック粒子の出現
鈴 村 順 三 物質理学専攻教授

I（Iはヨウ素）の組成をもちBEDT-TTF分子
3が準２次元的に配列した結晶構造をもっている。
常圧では低温において絶縁体であるが、約5000
気圧以上の高圧をかけると絶縁体でも金属でもなく、通常の半導体でもない不思議なふるま
いを示すことが6年ほど前に実験で見出された。
これまでその起源は謎であった。室温から温度を下げていくと、電流の運び手である金属の自由電子の密度が5桁以上激減するにもかかわ

理 の 先 端 をいく Ｉらず、電気抵抗はほとんど変化しないという不いている。フェルミ点の近くでは電子を下半分

位置は移動するが存在する。主な原因である

思議なふるまいをする。最近、一方向の圧力下から上半分に上げるときに必要なエネルギーは

図2の c1 、c2 の2種類の重なりのパラメーター＊6で結晶の格子距離が測定され分子間の電子ゼロになりうるので、ゼロギャップ半導体 と見なが圧力によりかなり変化しても、図3の状態がの軌道の重なりの値 t（A=p1,
A
p2, …, c4）がすことができる。これが上述の実験の電気抵抗

いつも存在することは大変不思議なことである。

得られたが（図2）、
このように多様な値をもつこの不思議なふるまいの正体であることを明らか

この状態は電荷が空間的に交互に変化するとが従来の固体とは異なる。私たちは、
この値

にした。

電荷秩序と共存しているので、ディラック粒子は電荷秩序の原因であるクーロン斥力に対しの圧力変化を取り入れてエネルギーを計算しなぜ、いつも存在するのかた結果、図3に示すような質量がゼロのディラッても安定である。この有機導体の磁場下でのク粒子と同じエネルギー分散をもつ状態が高複雑な構造をもつ有機物質の結晶中で「質興味深い輸送現象や、ほかのいくつかの有機圧下で安定に存在することを見つけた。図のフェ

量ゼロのディラック粒子＊7 」が出現していること

導体でゼロギャップ半導体を示唆する実験がルミ点＊５を中心として向かい合わせのコーン状はきわめて興味深い。有機物質におけるディラッ

報告され、分子性導体における「質量ゼロのディの状態の下半分に電子がつまり、上半分は空

ク粒子は、さらに高い圧力下でもフェルミ点のラック粒子」の物理の進展が期待される。

＊1 白川秀樹（1936-）
筑波大学名誉教授。A.ヒーガー、A.マクダイアミッドとともに導電性ポリマーの発見と開発により2000年ノーベル化学賞を受賞。

15オングストローム

S
C

H C
2

S

S
C

H C
2

C
S

S
C

C H2

3.2オング
ストローム

C

S

S

C H2

C
S

図1 BEDT-TTF分子式と結晶構造
上図：BEDT-TTFの分子式。伝導を担う電子は、p波のうちこの軌道が分子面に垂直方向に伸びたπ電子である。
左図：準2次元的なアルファ（α）型の結晶構造を伝導面に平行にみた図。水色はC、
黄色はSで、
面の間にヨウ素（赤色）が挟まっている。BEDT-TTF分子の伝導バンドは電子が4分の3充満している。

c2

p4
c4
図2 α（BEDT-TTF）
2 I 3の模型
結晶を構成する単位胞内（破線で囲まれた部分）には、4個，のBEDT−TTF分子A, A ,B,Cが存在する。単位胞内の4個の分子は異なる方向を向いているので 8個の伝導電子の軌道の重なりの大きさt（A=p1,
A
p2, …, c4）
も異なる。

C
c3

A

p2

BEDTTTF分子

c4

p3
p4

c3

c2

0.2
0.005

図3 バンドエネルギーとディラックコーンα（BEDT-TTF）（単位はeV）。図2のよ2I3塩のエネルギー
うに分子が規則正しく並んでいるのでエネルギーは運動量（px,py ）を用いて表すことができる（Гは原点）。電子はエネ
ルギーをゼロにおいたフェルミエネルギー（○印の中の点）
までつまっている。フェルミ点の近くでエネルギーが円錐状の形をしているためディラックコーンとよばれ、フェルミ点をはさんで2つの円錐が接している。

0
0

フェルミ点

-0.005
運動量の
у成分

c1

p2
p1

B

エ
ネ
ル
ギ
ー
︵
eV
︶

AÕ

p3

p1

運動量の x 成分

0.2

-0.4

Г

-0.6
運動量の x 成分

物性理論研究室ホームページ

運動量の
у成分

＊2 p波の対称性
原子のまわりを運動する電子の軌道は、回転を表す角運動量の種類により、回転の方向によらないものをs波といい、方向依存性が大きくなるに従いp, d, f波と名づけられている。最近は、
このp,d, f波の電子状態が活発に研究されている。
＊3 低次元導体
通常の導体では電気抵抗はほとんど方向によらないが、有機導体では方向により3桁程度も異なる。このため電子の運動がほと
んど１次元方向や２次元方向に限られるので、3次元の導体と区別して低次元導体とよばれる。このような系では、スピンや電荷の揺らぎが大きくなり超伝導の原因にもなると考えられている。
＊4 ディラック粒子
P.ディラックは1928年、
相対論的な電子の理論として4つの成分をもつ波動関数に対する波動方程式（ディラック方程式）を得た。これはスピンが2分の１の相対論的な自由粒子で、同じ軌道には1つの粒子しか入ることができないという性質がありディラック粒子（フェルミ粒子）とよばれている。このエネルギーE は、pを運動量、
cを光
速、mを質量として E 2 = （cp）2 +（mc 2 ）2 であり、特に質量がゼロの場合は E = c p の関係にある。
＊5 フェルミ点
フェルミ粒子である電子は1つのエネルギー準位に上向きスピンと下向きスピンの2つしか占有できない。金属中のアボガドロ数程度の電子を低いエネルギー準位から占有させ、全部つまった最高のエネルギー準位をフェルミ準位という。この準位の粒子の集合
は運動量空間において、3次元では面、2次元では線を構成する。
今回は2次元であるが、点（フェルミ点）になっているのは質量ゼロの粒子が原因である。
＊6 ゼロギャップ半導体
半導体のエネルギー準位には、完全に電子で満たされているバ
ンドと完全に空いているバンドの間にギャップが存在する。絶対零度では絶縁体であるが、高温で電気が流れるので、絶縁体と金属の中間にある。このエネルギーギャップがゼロになったものをゼ
ロギャップ半導体と呼び、水銀を含む半導体等でいくつか見つかっている。
＊7 質量ゼロのディラック粒子
質量ゼロのディラック粒子は、
これまで単層グラファイトにおいて知られているが、これは人工的に作られた2次元系であり、今回のよ
うに立体として存在するものではない。

http://www.slab.phys.nagoya-u.ac.jp/-

No.11 October 2006!

理 の 先 端をいく

II

１ミクロンのバクテリアにも五 分の魂
環 境 応 答のメカニズムを探る

川 岸 郁 朗 生命理学専攻助教授

Ikuro Kawagishi

1960年大阪府生まれ。東京大学大学院理学系研究科博士課程修了。エール大学博士研究員、
名古屋大学理学部助手を経て、1997年より現職。2005年より高等研究院教員を兼務。専門は、分子生物学・生物物理学。おもに、細菌の感覚応答と運動の仕組みについて取り組んでいる。

バクテリアの示 す 高 度な行 動
生物は、
常に環境の変化をモニターし、それにォーク」をしながら試行錯誤的に近づいていく
（図

にあたる）
に至る情報伝達系のすべての蛋白質が知られている（図２）。

対処している。
とくにバクテリアの場合、
外環境
（温

1）。
また、
大腸菌は長さが約５μm（ミクロン）
と小

度、
栄養条件、
pH、
集団密度など）は大きく変化

さいため、細胞の前と後での濃度を比較できる

私たちは、とくに細胞膜に存在する走化性セするので、適切な対処ができなければ生き残れわけではない。実は、空間的に不均一な溶液中

ンサーが刺激を受け取り、細胞内へと伝えるメカない。このような環境応答は、どのような仕組みを素早く泳ぎまわる（速度毎秒10−20μm）
ことにニズムに着目して追求してきた。走化性センサーで行われているのであろうか。

よって生じる、
自分のまわりの刺激物質濃度の時は、低濃度から高濃度までの刺激物質を受容でさまざまな環境応答が知られているが、なかで間変化を感じている。つまり、菌は少し前に自分きる高性能ナノ（極微小）センサーであり、温度も、「モデル生物」大腸菌の走化性は、もっとも解がいたところの刺激物質濃度を「記憶」
していて、やpHなども感知する多機能センサーでもある。

析が進んでいるものの1つである。走化性とは、それを現在の濃度と比較して行動を決定してい私たちの研究によって、この走化性センサーがよ菌が、アミノ酸や糖などの栄養物質（誘引物質）るのである。

く似た物質を見分ける仕組みや、温度刺激を受に向かって近づき、金属イオンやインドール＊などの有害物質（忌避物質）から遠ざかる性質のことである。

容する仕組み、細胞内に情報を伝える仕組み、

高 感 度 多 機 能センサーの仕 組み
一見単純に見える大腸菌のもつ高度な能力

刺激を「記憶」する仕組みなど、
この蛋白質がもつ高度な機能が徐々に明らかになってきている。

菌の泳ぎを顕微鏡で観察してみると、まっすぐに多くの研究者が魅了され、精力的に解析が進

泳いでは方向転換し、またまっすぐ泳ぐことを繰

められている。その結果、
現在では、
刺激を受け

り返している。これを三次元的ランダムウォークと取るセンサー蛋白質（比喩的にいうと感覚器官

それでは、大腸菌の走化性については何もかいう。誘引物質が存在しても、その方向に直進にあたる）から細胞内の情報処理系タンパク質もわかったのかというとそうではない。むしろ、「個々するのではなく、「バイアスのかかったランダムウ

群（神経系にあたる）
を経て、
べん毛モーター（足の分子が集まったときに、生物の行動として重要

" 理 の 先 端 をいく ＩＩ

バクテリアにも鼻 が ある？

方向転換

直進的泳ぎ

右回転

モーター
誘引・忌避物質
温度など＝入力センサー CheW
CheA

シグナル増幅？

図1 大腸菌の走化性
菌体あたり数本生えているべん毛が左まわりに回転すると、束ねられて推進力が発生し、菌は直進的に泳ぐ。一方、
べん毛が右まわりに回転すると、束がほどけて方向転換する。この2種類の泳ぎを繰り返す
ことにより、菌はランダム・ウォークをする。液体中に刺激物質の濃度勾配がある場合（図では右側が誘引物質濃度が高い）には、菌は、方向転換頻度を調節してランダム・ウォークに偏りをかける（右側に進んだときには方向転換頻度を下げ、左側に進んだときには上げる）。このような試行錯誤的な泳ぎの結果として、菌はよりよい環境へ（図では右側へ）と移動するのである。

［受容体の極局在を示す蛍光顕微鏡像］

回転方向制御＝出力

べん毛

左回転

［センサー集団（クラスター）の模式図］

結合

CheY

IMOM

His-Aspリン酸リレー

図2 大腸菌の走化性情報伝達経路
走化性センサーは、
ヒスチジンリン酸化酵素CheAおよびアダプター蛋白質CheWと複合体を形成し、細胞の極に局在する。センサーは、
外界からの刺激に応じてCheAの活性を制御し、その情報は細胞内情報伝達系（His-Aspリン酸リレー系）
を経て、べん毛の根元にあるモーターへと伝えられ、その回転方向が制御される。なお、
実際には、一定の刺激が持続すると応答が減衰する。この現象を適応といい、「刺激物質の時間的変化」を感じるために必須の性質である。ここでは省略したが、
適応は、
センサー
の可逆的メチル化を含む負のフィードバック制御経路によって起こる。IM, 内膜（細胞膜）；OM, 外膜。

［センサーのらせん状配置を示す
蛍光顕微鏡像］
1

大腸菌

2［蛋白質膜挿入装置のらせん状配置と膜タンパク質の局在］
3

IM OM

誘引物質
細胞膜

センサー

Sec複合体ペリプラズム蛋白質（非局在性）

膜蛋白質（極局在性）

膜蛋白質（非局在性）

センサーどうしの相互作用
図３ 走化性センサーの極局在とクラスターの推定構造（左）センサーの極局在を示す蛍光顕微鏡像。センサーと蛍光蛋白質をつなげて、センサーをもたない
大腸菌変異株に発現させ、蛍光顕微鏡で観察した。
どの菌でも、センサーが極に集まっているのがわかる。右下は1つの細胞を拡大したもの。
（右）センサー集団（クラスター）の模式図。走化性センサーは、刺激の有無にかかわらずホモ二量体として存在する。
この二量体どうしが細胞質側で相互作用して「二量体の三量体」 ユニットを形成し、
ユニットどうしがペリプラズム側で相互作用して規則正しい網の目構造をした集団を形成すると推定される。
誘引物質のセンサーへの結合やセンサー細胞質側のメチル化修飾は、集団を解離集合させるのではなく、集団内のセンサー二量体どうしの配向を変化させるというのが私たちの提唱しているモデルである。

図４ 走化性センサーの極局在メカニズム
走化性センサーは、まず細胞の側面の細胞膜に挿入され、極へと移動することがわかってきた。
どのようにして側面から極へと移動するのか、どのようにして極にトラップされるのかについてはまったくわかっていないが、側面ではらせん状に配置することがわかってきた。
（左）センサーのらせん状配置を示す蛍光顕微鏡像。走化性センサーと蛍光蛋白質の融合蛋白質を全走化性センサー欠損株中で発現させ、落射蛍光顕微鏡で撮影した画像を計算により三次元再構成した。1、2、3は同じ細胞を異なる角度から見たもの。複合体（蛋白質膜挿入および膜透過装置）
も同様の配列を示した。
（右）蛋白質膜挿入装
置のらせん状配置と膜タンパク質の局在。Sec複合体のらせん状配置と膜蛋白質およびペリプラズム蛋
白質（内膜と外膜の間にある）の局在を模式的に示した。

な性質がどのように現れるのか」という根本的なてセンサー蛋白質どうしをつなげる実験も行って理解することが、細胞というシステムを理解する（手強い）疑問は残されたままである。実際、走いる。
どことどこが近くにあるか、その距離が情うえで必須と思われる。私たちは、
センサー蛋白化性センサーは、細胞膜内でばらばらに存在し報伝達の過程でどう変化するのかを調べるので質が、菌体側面の膜に挿入され、やがて極へ移ているのではなく、（ 他の走化性蛋白質とともに）ある。
これも生きた細胞の中で行うのがミソである。

動することを見出した。また、センサーが菌体側

短い棒状の大腸菌細胞の極に局在し、たくさん

以上のような解析と他の研究グループの成果

面でらせん状に配置するという驚くべき発見をしのセンサー蛋白質が集合している（このような集を合わせて、
センサー集団の働きに関する具体

た
（図４）
。
さらに、
蛋白質を膜に挿入する装置（Sec

団を「クラスター」という）ことがわかってきた（図３）。

的なイメージがかなり明確になってきた。現在は、

複合体）
自体がらせん状に配置しており、センサ

高性能センサーがさらに集積していることから、
発

このセンサー集団を単離精製して構造解析すーはSec複合体とともに局在することも示された。

見当初「バクテリアにも鼻がある？」と話題になった。

ることが焦点となっている（困難ではあるが）。そただ、
このようならせん状配置がどうしてできるの「鼻」はど のように働いているのかして、将来的には「システム」全体の働きを分子かについてはまったくわからない。また、走化性の言葉で理解したいものである。

センサーが、
膜挿入後すぐにSec複合体から離れていかないのは不思議である。これらの課題

では、
この「鼻」＝「センサー集団」はどのような仕組みで働くのだろうか。私たちは、
走化性蛋

そし て細 胞というシステムの理 解 へに答えていくことで、細菌細胞膜がどのように組織化されているかについて迫っていきたい。

白質の局在と情報伝達との関係を探っている。

一方、センサーがどのようにして細胞の極にたとえば、走化性蛋白質を蛍光蛋白質とつなげ局在するのかについてはほとんど答えられていた蛋白質をつくると、
生きた細胞のなかで局在のない。これは、「鼻」を超えて、
大腸菌細胞そのも変化を追うことができる。
また、センサー集団の構のの「なりたち」自体にも関わる大問題である。

造やその変化を調べるため、化学的処理によっ

つまり、細胞膜の機能的・構造的分化について

超分子機能学講座感覚運動グループホームページ＊ インドール
蛋白質の腐敗などによって生じる有機化合物。不快な臭気を発する（大便の匂い成分に含まれる）が、非常に低濃度の場合は、よい香りがする。

http://bunshi3.bio.nagoya-u.ac.jp/bunshi4/fourth.html-

No.11 October 2006

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講義探検

教える場 、教えられる場【量子化学 II ／ 3 年前期】

大 峯 巌 物質理学専攻教授

大学の副総長を務める大峯教授は、分単位

ントごとにまとめる。またブレイクタイムとして小のスケジュールを組む多忙な毎日である。その話を入れることもある。このように、学生の立場

ような忙しさにもかかわらず、大峯教授は自ら進を考えた上で講義を展開していた。ところで、んで講義をしている。なぜ講義にこだわるのか、

大峯教授は大学時代数学を専攻していた。そ尋ねてみるとそこには確固とした信念があった。

して大学院で物理・化学を学び、最近では生「講義とは研究者にとって非常に大事なことで、物をも盛り込んだ研究をしているという。こうい

自分を学ぶことにつながる」。つまり、学生からった過程において形成された多面的な視点は、質問を受けることは今まで考えてきたことを原講義の展開にも表れているし、これにより教授

点から見直す機会であり、
そして、
その姿勢は

から学生への一方向な講義にならないことにも独りよがりになってしまいがちな研究の打破へ寄与していると思われる。

直結するのだという。
「教授にとって、講義は『教最後にこの講義を通じて、学生には何を学授する』場であるとともに『教授される』場でもんでほしいかという問いにはこう答えてくれた。

ある」と話す。

「この講義に限らず、すべての講義・研究を通講義の内容は、「光と分子の相互作用に基

じて、活きる力をつけ成長してほしい。わからな

づいた、分子の振動・回転スペクトル・反応のダいことに当たることで挫折し、努力し立ち向かう

イナミックスについて理解する」といったものだ。

ことで自信をつけ、それが次なるステップへの現場主義を重んじる大峯教授は、当然のごとく

活力につながる。学問とは、
この繰り返しであり熱心に講義をしている。その難しい内容をい確実なる成長をもたらしてくれる」。非常に重かにわかりやすく説明し、いかに理解させよう

みのある回答に感銘を受け、学問に対し「単なかという姿は、実際に講義を受けると明らかだ。

る知識」から「成長への手段」へと認識を改め

難しい専門用語を慣れ親しんだ言葉に置き換るとともに、
その重要性を感じざるを得なかった。

える。多くの図を用いて視覚的に説明する。例

ひがしで いちぞう（取材・東出一三

生命理学科4年）

題を使って知識の定着をはかる。そして、
ポイ

Iwao Ohmine

理論化学研究室ホームページ

$

講議探検

物質理学専攻教授。1977年ハーバード大学大学院修了。Ph.D.。専門は理論化学。
とくに液体のダイナミックス、
溶液や生体内の化学反応、
液体の結晶化過程などの理論研究（本誌第3号P.4参照）。

http://www2.chem.nagoya-u.ac.jp/ og/wiki/wiki.cgi

数学の魅力、 美しさ に導かれよう【代数学要論 I ／3年前期】

伊 藤由佳 理 多元数理科学専攻講師

授業を受けるまでは、
私は、群論という学問はすべてを書き出す、という保証はどこにも存在し数学特有の学問であると思っていた。
「五次方

ない。
しかし、
結晶格子を群として扱うと、3次元

程式の解は導けない」という説をご存じだろうか。

の結晶格子は14種類しか存在しないことが証

数学・物理に携わっていれば、一度は聞いたこ明できる。このように、無秩序な事象から抽象的とがある問題だ。それをどのように証明したのか。

事例を摘出し、自然科学を 美しく 理解するこ係数の選び方で無限個存在する五次方程式と、
これが数学のすばらしさである。

をすべて解いて、「解は導けない」と証明して自然科学の中に眠っている美しさを教える

いるのではない。この証明を、
シンプルかつ矛

伊藤先生は、笑顔がたえなかった。また、抽象

盾なく行ったのが、ガロアの群論、
つまり「群論」

的な定義の後に、必ず具体例を示したり、
また

である。

毎回でてくる専門用語も丁寧に説明されるので、伊藤先生が講義される授業は代数学要論 I。

その定義や専門用語が具体的に何を示すのか、

授業の目的は、基本的な代数系の1つである群

想像をかきたたせてくれる。実際、受講しているを理解することである。取材させていただいた

学生も同じように感じていた。

回は講義の最後であったため、抽象的事例か

数学は数式の羅列ではなく、
シンプルに書きら具体的な事例（結晶群）が取り上げられてい下した自然科学の秩序であった。その秩序をた。群論は、物理・化学でも大切な理論なので述べるにはシンプルという美的センスも必要である。そのため、工学部・化学科など、数学科以

あると先生はおっしゃった。学生に語りかける

外の学生も受講するという。

伊藤先生や、
未来の数学者たちの姿を拝見し、伊藤先生に数学の魅力をお聞きすると、「無群論という日常ではふれることはほとんどない

限にあるような方程式を、1つの理論で誰が見学問から、身近な現象を 美しく 表現する魅力ても矛盾がなく、かつ美しく証明できること」だとを見出すことができた。

おっしゃった。確かに、結晶格子を回転対称操（取材・工藤奈都子

素粒子宇宙物理学専攻博士前期課程2年）

作を施して思いつくまま書き出しても、重複なく

Yukari Ito

伊藤由佳理ホームページ

多元数理科学専攻講師。名古屋大学理学部数学科卒。東京大学大学院数理科学研究科数理科学専攻博士課程修了。2003年より現職。専門は代数幾何。特異点解消やその幾何学的構造などを研究しており、物理学との関連にも興味をもつ（本誌第6号P.4参照）。

http://www.math.nagoya-u.ac.jp/ y- ito/-

No.11 October 2006

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理学部交差点

キャンパス通 信

技 術 部だより

南半球宇宙観測研究センターが発足

ガラス工作室

附 属 南 半 球 宇 宙 観 測 研 究センター助 教 授

全 学 技 術センター（ 理学 ）大 西 利 和（Toshikazu Onishi）

夏目秀 子（Hideko Natsume）

名古屋大学は、優れた宇宙の研究で国際的にもよく知理学部Ａ館１階廊下で、 ジャーッ という音を耳にしられる。
とくに最近、
南の空の観測研究が注目されている。

たことがあると思う。その音の発生源はガラス工作室でこのような観測をより強力にすすめるために、4月に理学ある。音が聞こえているときは、大抵、手細工による工作中、研究科附属南半球宇宙観測研究センタ−が発足した。

バーナーでガラス管を溶かして、伸ばして、つないで…とこのセンターには、
南米チリのアタカマ高地にもうけられさまざまなかたちに変化させ、ガラス装置・器具を製作したサブミリ波望遠鏡NANTEN2と、ブラジルでの観測をているのである。全国国立大学法人および企業において、予定する2台の気球搭載望遠鏡（エックス線と遠赤外線）

女性ガラス工作技術者は、ごくわずかな存在である。そという、最新鋭装置が所属する。専任の國枝秀世教授との中の一人として、日々、技術の向上に励んでいる。

助教授大西利和のほか、山本宏昭研究員が属し、福井康雄理学研究科教授がセンター長を併任する。
南天の観測は、
これまでもその重要性は言われてきたが、け簡便にしたいなど実験の目的を達成するため、研究者

北天に比べて観測研究が立ち遅れていた。天文学の先とともに装置・器具の設計および開発を行い、それを製作

進国が北に偏っているためである。

するという業務をしている。当工作室の製作した装置・

ミリ波望遠鏡「なんてん」が1996年からチリで観測を器具により、実験が成功したと聞いたときは大変うれしく、

はじめ、大小マゼラン雲で星を生むガス雲の全貌を解明

また、やりがいのある仕事であると実感できるときである。

した。これが世界的な注目を集めて、南天研究の大切さ

ガラス工作室の設備は、関係者の方々の努力により、が改めて認識された。マゼラン雲は至近距離（とはいって

国立大学法人の中でもトップクラスである。設備が充実

も約20万光年先だが）にある銀河である。
また、
ブラックホ

することにより、不可能が可能となった仕事も数多くあり、ールがあるとされる天の川銀河の中心部も、
やはり南天

このような環境でガラス工作に携わることができたのは、の射手座にある。

非常に光栄である。

同センターの特色は、今最も注目されるサブミリ波・遠設備に加え、
さらに必要とされるのは、高度な技術である。

赤外線からX線・ガンマ線という、新しい波長帯の先端研ガラス管を溶かすだけなら、誰でもできるのかもしれない。

究である。アメリカ・ドイツなどを含む多国間協同研究「サただの工作ではなく、技術を積み上げ、研究に役立つ

ブミリ波とガンマ線による星間物質研究拠点形成」（日本

もの ができるまでには、長い年月がかかるといわれて学術振興会・先端研究拠点事業）の推進役も含めて、文いる。その技を習得し、継承していくために、
今日もジャーッ

字通り「センター」
としての活躍が期待される。

と音を響かせようと思う。

近藤孝男理学研究科長（左）と福井康雄センター長

&

ガラス工作室では、修理はもとより、空気にふれさせずに物質を反応させたい、合成した試料の測定をできるだ

理学部交差点研 究 科 長 就 任に寄 せて用と不 用の間で名古屋大学大学院理学研究科長・理学部長

近藤孝男

早いものでもう研究科長になって7カ月が過ぎた。未だに家内は信じられないようで、
こんなことになるとは想定外だという。それはもっともで、研究科長になるとは、僕のこれまでの生き方からするとはなはなだしい転向で、
いまでもお尻がむずかゆい。
そもそも用不用の価値観から離れて自然の「理」を追求する、という理学の態度は社会の多数を占めることはあり得ない（そんなことになったら大変です）。積極的な意
味で理学は少数派が似合っており、そうした意識を共有することで理学の価値観ができている。高校の頃読んだ伊勢物語に「むかしおとこありけり、
そのおとこ身をようなきものに思いなして京にはあらず」というところがあり、妙に記憶に残っている（東下りの段）。
僕もこれまでこの態度で生きてきたようで、理学部に入ったことも、研究テーマにしても、大学院の頃熱心だった登山にしても、そうして選択してきた。理学は日本の大学では少数派だし、
もちろん大学は社会では少数派なのだけれど、
それでも「当局となり体制側の立場」を意識しなければならない今の状況が、なにか落ち着かない原因となっているようだ。つまり、理学研究科長という仕事はどこか自己撞着的なところがあり、ときたま顔をだす潜在意識を押し殺すことに苦労する。
法人化されて2年、
目標・評価に始まって最近の大学院改革と、大学に対する「用」の要求は増大する一方である。理学に対する期待もだんだん大きくなる。それももっともで、理学の獲得する競争的資金の額を見れば、基礎科学に対する社会の期待は、もはや「用不用の価値観から離れて」とはいっていられない状況なのは明らかだ。こんな時期に研究科長がこんな様子でははなはだ心許ないことであるが、やはり理学の心は忘れないようにしたいと思う。
理学研究科長が研究科長室にあまり
最近あたりを見まわして気づいたのだけれど、居つかないのは、
どうも例外的なようだ。皆さんが寛容で、事務がしっかりしているおかげで、大変有り難いことです。研究科長というのは思ったより大変な仕事なのだけれど、
それでも理学研究科長でよかったと思う。やはり、ここは研究の動機とその過程の喜びを皆で共有できるところだ。五里霧中のなかで試行を繰り返す。おぼろげに見えまた消えてしまうアイデアを何日も繰り返し追い求める。そうしてあるときばらばらだった断片が結びつき、階段を一つ登ったように視界が開ける。さまざまな分野で日々繰り返されているこうした理学の構成員の営みこそが理学のもっとも大切なものだと思う。
先に述べたように大学の置かれている状況で課題は山積しているが、今我々が何をすべきで、何をすべきではないか、
よく考えなければならない。面白い研究がどんどん生まれることが、理学の存在意義であろう。このためにも、
ぜひ教員、
職員、
院生、
学生
の間でこの理学の喜びを共有し、お互いに刺激し合うことで理学の研究と教育の発展を図りたいと思う。幸い我々は先達の大切にしてきた自由闊達な伝統をもっている。また今年の改修では図書館やラウンジが整備され、理学の各分野が共有する場所が実現する。そこで院生や学生とともに理学の喜びを語り合うことができたらと思う。
「理フィ
ロソフィア」
もすでに10号を数え、多くの理学の喜びを内外に伝えてきた。いうまでもなく、ここには理学の大切にしてきたものが詰まっているが、さらに研究科内外で交流を深め、より多くの理学の喜びを社会に伝えていってほしい。

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No.11 October 2006'

研 究 会・学 会スケジュール

編 集だより日本地震学会 2006年秋季大会

今回はそれにこたえて、宇宙論の最前線を新任教授のお二人に

読者からのはがきを読むと、宇宙の特集を要望する声は多い。
開 催 日 ： 2006年10月31日（火）〜11月2日（木）
開 催 場 所 ： 名古屋国際会議場（名古屋市）
主催 ： 日本地震学会
問い合わせ ： 鷺谷 威 名古屋大学大学院環境学研究科 助教授
sagiya@seis.nagoya-u.ac.jp／TEL：052 - 789 - 3043

語ってもらった。エックス線によって、ブラックホールのまわりのドップ
ラー効果まで見えてきたというのは、驚きである。ビッグバンに始まる
宇宙開闢の物語を聞くと、「宇宙年齢137億年」など、10年前には想像もできなかった精密な宇宙観に人類が迫っていることを感じさせる。しかし、謎はさらに深まるという。まだ教科書にもほとんど書かれていない「ダークエネルギー」が宇宙のエネルギーの大半を第12回名古屋大学理学懇話会「生命の『核』を衝く−X線でみるタンパク質の動的構造」

占めるとのこと。専門家にもわからない宇宙の姿の中に、ちっぽけな人類は立ち尽くしているように見える。
（福井）

開 催 日 ： 2006年12月2日（土）
開 催 場 所 ： 名古屋大学シンポジオン
主催 ： 名古屋大学理学部・大学院理学研究科広報委員会
問い合わせ ： 名古屋大学理学部庶務掛
kouhou@sci.nagoya-u.ac.jp／TEL：052 - 789 - 2394
http://www.sci.nagoya-u.ac.jp/kouhou/

今回はじめて編集作業に加わった。取り上げられた内容をみて、あらためて名大理学部の多士済々ぶりを思った。現在の理学部の活発な研究活動はどこにその起源があるのかと考えるに、1946年
6月13日に坂田昌一教授（ 本誌第2号P.2参照 ）らを中心に制定された「物理学教室憲章」によって、教授がすべてを支配する講座

日本分子生物学会2006フォーラム「分子生物学の未来」

制から、身分にかかわらずメンバーが自由に研究を議論する研究

開 催 日 ： 2006年12月6日（水）〜 8日（金）
開 催 場 所 ： 名古屋国際会議場
主催 ： 日本分子生物学会
問い合わせ ： 町田泰則 名古屋大学大学院理学研究科 教授
yas@bio.nagoya-u.ac.jp／TEL：052 - 789 - 2502

室制に移行したことが重要だったと私は思っている。そして、生物物理学の大沢文夫教授（ 本誌第7号P.14参照 ）らが分子生物学研究施設を立ち上げることによって、この憲章の「研究の自由を尊ぶ考え方・雰囲気」が物理学科から生物学科にも広まり、さらには、理学部全体に広がったのではないか。ノーベル賞に輝いた野依良

第 5回坂田・早川記念レクチャー
開 催 日 ： 2006年12月16日（土）
開 催 場 所 ： 名古屋市科学館サイエンスホール（名古屋市）
主催 ： 名古屋大学大学院理学研究科・名古屋市科学館共催
問い合わせ ： 山脇幸一 名古屋大学大学院理学研究科 教授
yamawaki@eken.phys.nagoya-u.ac.jp／TEL：052 - 789 - 2862

治教授（本誌第1号P.2参照）
も20代で自分の研究室をもてたと聞く。
実は、文部科学省も講座制廃止の重要性にやっと気づき、従来の教授・助教授・助手から教授・准教授・助教へという制度変更を、来年度から全国一斉に行うことになった。名大理学部は60年先を走ってきたことになる。この制度が骨抜きにならず、名大理学部の自由な雰囲気が全国に広まることを願う。
（岡本）

21世紀COE−物質科学国際研究センター国際会議「分子機能の解明と制御」
the 21st Century COE - RCMS International Conference on"Elucidation and Creation of Molecular Functions."
開 催 日 ： 2007年1月9日（火）〜 11日（木）
開 催 場 所 ： 名古屋大学野依記念学術交流館
主催 ： 21世紀COEプログラム「物質科学の拠点形成：分子機能の解明と制御」
名古屋大学物質科学国際研究センター
問い合わせ ： 山口茂弘 名古屋大学大学院理学研究科 教授
yamaguchi@mbox.chem.nagoya-u.ac.jp／TEL：052 - 789 - 2291

表紙説明
高精度の観測衛星や望遠鏡によって宇宙の歴史や構造などがつぎつぎと解き明かされ、これまではぼん
やりとしていたその姿がはっきりとした像を結ぶようになってきた。写 真は、銀 河 系の中心 部に位 置し、巨大なブラックホールがあるとされる射手座の天の川（撮影：藤井旭）。

数理物理における新たな構造と自然な構成の探究
Exploration of New Structures and Natural Constructionsin Mathematical Physics
開 催 日 ： 2007年3月5日（月）〜 8日（木）
開 催 場 所 ： 名古屋大学理学部 1号館
主
催 ： 名古屋大学大学院多元数理科学研究科
国際研究集会「数理物理における新たな構造と自然な構成の探究」組織委員会
問い合わせ ： 林 孝宏 名古屋大学大学院多元数理科学研究科 助教授
hayashi@math.nagoya-u.ac.jp／TEL：052 - 789 - 2416

No.11 October 2006
2006年10月25日発行

近藤孝男（研究科長）
関一彦（副研究科長）

佐藤正俊（評議員）
粟田英資（数理学科）
福井康雄（物理学科）※委員長
杉山

組織図
理学部・理学研究科・多元数理科学研究科・環境学研究科（地球環境科学専攻）
理学部（学科名）

数理学科

直（物理学科）岡本祐幸（物理学科）

大学院研究科（専攻名）
多元数理科学研究科
多元数理科学専攻
理学研究科

関連施設等

附属南半球宇宙観測研究センター
太陽地球環境研究所

物理学科

素粒子宇宙物理学専攻

エコトピア科学研究所

化学科

物質理学専攻物質科学国際研究センター

生命理学科

生命理学専攻附属臨海実験所高木秀夫（化学科）
森郁恵（生命理学科）

古賀章彦（生命理学科）
鷺谷威（地球惑星学科）

森本正廣（事務長）
名古屋大学理学部・大学院理学研究科広報委員会〒464-8602 名古屋市千種区不老町

遺伝子実験施設
環境学研究科
地球惑星科学科

地球環境科学専攻

生物機能開発利用研究センター
附属地震火山・防災研究センター
博物館

事務部

年代測定総合研究センター

技術部

地球水循環研究センター

次号は2007年 4月頃発行の予定です。