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圧粉磁心を用い永久磁石量を抑えた再生エネルギー用発電機システムの開発

地球温暖化対策のために再生可能エネルギーを利用した発電システムの開発が急務となっている。本研究の目的は小水力発電や風力発電で使用するために,出力が高く効率も良くて信頼性の高い発電機システムを開発することである。同時に,価格が高く産出国に偏りがある永久磁石の使用量を抑えた発電機システムを目指す。革新的な形状を持つ発電機を開発するために,何も無い状態から回転子の形状を設計する方法を開発し,その方法を用いて発電機を設計し試作した。試作機の出力は市販機に比べて46%高く,効率も2%高い特性の発電機を開発できた。また,温度上昇時の磁石減磁を推定する方法を明らかにして,信頼性の高いシステムとした。現在,再生エネルギーの開発が急務となっているが,その中の風力および小水力発電システムでは効率が良く信頼性の高い発電機が必要である。それを達成するために,本年度のは,価格を抑えるために発電機価格の大部分を占める永久磁石材量をなるべく少なくした構造を持つ発電機を開発することである。そのために以下のことを行った。(1)回転子の材料を半径r方向に磁化された永久磁石,積層鉄心,非磁性材料の3種類の材質の配置を申請者が提案した設計手法を用いて行なった。このときの評価関数(適応度)は無負荷時の出力電圧としている。その結果,表面磁石型の回転子構造が得られた。(2)回転子の材料をx方向に磁化された永久磁石,y方向に磁化された永久磁石,積層鉄心,非磁性材料の4種類の材質の配置を同様の手法を用いて行なった。その結果,埋め込み磁石型の回転子構造が得られた。その構造について(1)で得られた表面磁石構造と比較すると無負荷時の出力電圧が高いことが分かった。(3)次に,出力電圧の高い埋め込み磁石型の回転子構造について,製作容易を考慮するために,1極当たり4個の直方体磁石で仮定し,その寸法及び配置場所をパラメータとして最適設計した。その結果,磁石の幅が狭く,4つの磁石配置としてはU字型が良いことが分かった。(4)設計された回転子構造について,通常採用される空冷用の穴を空けた構造とし,シャフトやベアリングなどの付属部品等の選定を行い,回転子の試作を依頼し,年度内に作成した。現在,再生エネルギーの開発が急務となっているが,その中の小水力発電および風力発電システムでは効率が良く信頼性の高い発電機が必要である。それを達成するために,本研究は(1)価格を抑えるために,発電機価格の大部分を占める永久磁石材量をなるべく少なくした構造とし,(2)永久磁石量が少ない場合一般に効率が低下してしまうが,構造を工夫して効率を低下させない発電機および電力変換システムを開発する。更に,(3)保守点検が容易でない発電機の高い信頼性を得るために,運転中の物理量を検出し信号処理によって,システムが故障の一歩手前の状態にあるか診断するシステムを開発することを目的としている。本年度は,申請者らのオリジナルな設計手法を用いて,設計試作した発電機の特性を詳細に調べた。その結果,設計機は市販機と比較して,無負荷時の起電力は1.4倍に改善,電圧変動率は特に低速時において多少の改善,また効率については,高速時の広範囲の出力に対して約2%改善されることなど各特性において高性能な発電機を設計・試作することができた。しかし,低速回転時の出力は十分ではなかったので,別の形状であるアキシャルギャップ構造の発電機を設計した。申請者らのオリジナルな設計手法を用いて,設計試作した発電機の特性を詳細に調べた。その結果,設計機は市販機と比較して,無負荷時の起電力は1.4倍に改善,電圧変動率は特に低速時において多少の改善,また効率については,高速時の広範囲の出力に対して約2%改善されることなど各特性において高性能な発電機を設計・試作することができたが,低速回転時の出力は十分ではなかった。そこで本年度,別の形状であるアキシャルギャップ構造の発電機を設計し,200min-1の回転速度において全波整流後150Vの出夏を得ることが出来た。しかし,業者に依頼した試作が予想以上に手間取り,試作を完成することが出来なかった。昨年度の実施状況報告の今後の推進方策に記載した(1)26年度設計したアキシャル構造の発電機を試作し,その定常特性を明らかにする。それと並行して当初計画である下記事項を行う。(2)速度を急変させた時の過渡応答について検討する。(3)発電機の振動および騒音についても測定する。(4)当初予定であった風車の選定および風車を取り付けたときの特性試験については,入力を数値化するのが難しいため,1昨年度購入した発電機駆動用サーボモータを用いた実験に変更する。

(5)得られた結果を国際会議などで発表する。その中で,各項目の理論的検討を行い,学術論文誌や国際会議などで発表してきた。しかし,業者に依頼した試作が予想以上に手間取り,試作を完成することが出来なかったため,実験における検証は行わなかった。現在,再生エネルギーの開発が急務となっているが,その中の小水力発電および風力発電システムでは効率が良く信頼性の高い発電機が必要である。それを達成するために,本研究は(1)価格を抑えるために,発電機価格の大部分を占める永久磁石材量をなるべく少なくした構造とし,(2)永久磁石量が少ない場合一般に効率が低下してしまうが,構造を工夫して効率を低下させない発電機および電力変換システムを開発する。更に,(3)保守点検が容易でない発電機の高い信頼性を得るために,運転中の物理量を検出し信号処理によって,システムが故障の一歩手前の状態にあるか診断するシステムを開発することを目的としている。申請者らが開発した,初期形状を設定しない設計手法を用いて,新しい回転子構造を持つ発電機を設計した。そして,クリーニング方法の強さによって表面磁石型や埋め込み磁石型の回転子形状が得られることを示した。また,回転方向に対称でない新しい回転子構造を設計した。その結果を論文1報,著書1報,国際会議2報,学会発表3報で報告し,日本AEM学会誌論文賞,電気学会優秀論文発表賞(発表学生,渡邉大貴)2回を受賞した。また,ラジアル・アキシャル方向磁束を併用した新しい発電機を設計し,試作した。その結果を国際会議1報,学会発表1報で報告した。試作機の実験結果の詳細については今後発表予定である。故障診断については,不完全な磁石を持つ埋め込み磁石同期機を作成し,故障診断として利用できる特性について明らかにした。その結果を国際会議1報,学会発表2報で報告した。地球温暖化対策のために再生可能エネルギーを利用した発電システムの開発が急務となっている。本研究の目的は小水力発電や風力発電で使用するために,出力が高く効率も良くて信頼性の高い発電機システムを開発することである。同時に,価格が高く産出国に偏りがある永久磁石の使用量を抑えた発電機システムを目指す。革新的な形状を持つ発電機を開発するために,何も無い状態から回転子の形状を設計する方法を開発し,その方法を用いて発電機を設計し試作した。試作機の出力は市販機に比べて46%高く,効率も2%高い特性の発電機を開発できた。また,温度上昇時の磁石減磁を推定する方法を明らかにして,信頼性の高いシステムとした。昨年度の実施状況報告の今後の推進方策に記載した(1)アキシャル構造の発電機を設計,試作する。それと並行して当初計画である(2)発電機とバッテリーあるいは電力系統と接続する変換回路を作成する(3)制御システムの開発を行う(4)開発した発電機と変換回路を組み合わせた時の特性を測定する。発電機駆動用サーボモータと結合し,開発した発電機と変換回路+コンデンサと抵抗の並列負荷時の出力電力を測定する(5)速度を急変させた時の過渡応答について検討する(6)発電機の振動および騒音についても測定する。そのなかで,(1)の設計はほぼ終了したが,試作は行えなかった。これは,試作依頼業者が忙しかったためである。
ホスファアルキンを基質とする新規アザホスホール合成法の開発とその機能評価

リンを含む化合物は数多く知られているが、その多くはリン酸などの酸化体やホスフィンなどの飽和骨格を含むものである。含リンヘテロ芳香族化合物は、ヘテロ原子の特異な性質がπ共役系に影響を与えることから、興味深い物性を示す。そのため、材料および配位化学分野での応用が期待される化合物である。しかしながら、通常、リン-炭素多重結合は合成が困難であり、その構築法は限られている。そのため、新たな合成法の開発とそれに基づく新規化合物の反応性、物性研究は重要であるといえる。最近、本研究代表者らはリン-炭素三重結合を有するホスファアルキンと呼ばれる化合物を出発基質として、遷移金属触媒を適用することで、リン-炭素二重結合を含む含リン芳香族化合物の合成が可能であることを見出した。この新たな手法により、これまでに、鉄触媒を用いたホスファアルキンとアルキンの[2+2+2]環化付加反応に成功している。本研究課題においては、より興味深い合成ターゲットとしてリンと窒素を含む5員環の1,3アザホスホールを目的に、種々の遷移金属触媒を検討した。検討の結果、銅触媒が有効であることを見出し、これを用いたホスファアルキンとイソシアニドの[3+2]環化付加反応に成功した。本手法では、様々な置換基を有する種々の1,3-アザホスホールの合成が可能であった。また、鍵活性種となる銅二核錯体の単離にも成功し、反応機構の詳細を明らかにすることに成功した。また、ここまでに得られた知見を基に、1,2,4-アザジホスホールの合成法も見出すことができた。含リンヘテロ環化合物は、電子材料や、錯体合成における配位子として興味深い化合物である。そのため、含リンヘテロ環化合物の新規合成法の開発は重要な課題といえる。しかしながら、含リンヘテロ環化合物の合成手法は限られている。炭素-リン三重結合をもつ化合物であるホスファアルキンは、含リンヘテロ環化合物を合成するための有用な基質である。これまで、ホスファアルキンの反応性は種々研究されてきたが、遷移金属触媒反応系での変換反応はほとんど知られていなかった。最近、我々は鉄触媒を用いて、ホスファアルキンとジインとの[2+2+2]環化付加反応により、ホスファベンゼンを合成する反応手法の開発に成功している。これはホスファベンゼンを触媒的に合成した世界初の例である。そこで、今回我々は、ホスファアルキンを基質とした環化付加反応を更に展開することで、様々な含リンヘテロ環化合物の合成を着想した。そこで、[2+2+2]環化付加反応を[3+2]環化付加反応へと展開することで、5員環化合物である1,3-アザホスホールが合成できるのではないかと考えた。すなわち、遷移金属触媒を用いて、ホスファアルキンと種々の含窒素化合物との環化付加反応を行うことで目的の1,3-アザホスホールを合成する新規手法が開発できるのではないかと考えた。今回、我々はホスファアルキンとイソシアノ酢酸エステルとの反応について、種々の金属触媒を用いて検討した。その結果、銅触媒を用いたときに、目的の1,3-アザホスホールが得られることを見出した。この反応について、詳細な条件検討を行うとともに、ホスファアルキンを用いる他の[3+2]環化付加反応の検討も行う。また、得られた1,3-アザホスホールをさらに修飾することで、遷移金属錯体合成における新しい配位子としての応用も検討を行う。申請段階では、予備的知見として銀触媒を用いたときにわずかながら反応が進行することが分かっていた。しかし、更なる検討の過程で、銅触媒がより有効であることを見出した。そこで、銅触媒を用いて更なる検討を行うことで、反応収率の大幅な向上に成功した。加えて、本反応では環化付加段階でのホスファアルキンの挿入方向によって2つの異性体が生じることがわかっていたが、この異性体についても銅触媒を用いることで選択的な合成が可能となった。本研究では、当初の想定よりも優秀な銅触媒を見出したことで、大幅に加速された。また、選択性を含め、より高度に制御された優秀な反応系を見出すことができた。含リンヘテロ環化合物は、電子材料や錯体の配位子として注目すべき化合物である。そのため、含リンヘテロ環化合物の新規合成手法を開発することは、極めて重要である。これまで、リン-炭素単結合の形成を主とする触媒反応は数多く開発されてきたが、リン-炭素二重結合を含む、いわゆる含リン芳香族化合物の触媒的な合成法はほとんど前例がない。そこで最近、我々は、リン-炭素三重結合を有するホスファアルキンを基質とする、遷移金属触媒反応に着目し、ホスファアルキンの環化付加反応に基づく含リン芳香族化合物の合成を行っている。例えば、ホスファアルキンと2つのアルキンとの[2+2+2]環化付加反応により、ホスファベンゼンの合成に成功している。これは、ホスファベンゼンを触媒的に合成した世界初の例である。そこで今回、本研究代表者らはホスファアルキンが他の形式の環化付加反応に適用可能ではないかと考えた。特に、リンと他のヘテロ元素を含む芳香環合成への応用を目標に、ホスファアルキンとイソシアニドとの[3+2]環化付加反応に着目した。この反応では、1,3-アザホスホールが得られる。

1,3-アザホスホールは、一般に縮環系での合成は多数知られていたが、孤立環系の化合物は合成法がほとんど無い。リンと窒素を含むアザホスホールは、対応するリンのみの化合物であるホスホールと比較して異なる物性が期待されることから、新規合成法の開発とそれに基づく機能開拓に興味が持たれる。本研究課題では、金属触媒を用いた新規アザホスホール合成法の開発と、得られたアザホスホールの配位子としての応用について検討を行う。銅触媒を用いた反応条件について、詳細な検討を行うことで、目的の1,3-アザホスホールを高収率かつ高選択的に得られる反応条件を見出すことができた。また、基質であるホスファアルキンとイソシアニドの双方について、詳細な基質一般性の検討を行うことで、基質適用範囲についての十分な知見が得られた。反応機構に関する研究も行った。銅触媒を用いる反応系では反応活性種の単離が困難であることが多いが、今回の反応系では、反応活性種となる二核銅錯体を単離、構造決定することができた。これにより、当初の想定よりも詳細な反応機構解析が可能となったため、こちらに多くの時間を割くことになった。また、ここで得られた知見を基に、金触媒を設計し本反応系に適用した。その結果、金触媒でも反応が進行したが、銅触媒の場合とは異なる異性体が得られることがわかった。こちらについても今後詳細な検討を行う。リンを含む化合物は数多く知られているが、その多くはリン酸などの酸化体やホスフィンなどの飽和骨格を含むものである。含リンヘテロ芳香族化合物は、ヘテロ原子の特異な性質がπ共役系に影響を与えることから、興味深い物性を示す。そのため、材料および配位化学分野での応用が期待される化合物である。しかしながら、通常、リン-炭素多重結合は合成が困難であり、その構築法は限られている。そのため、新たな合成法の開発とそれに基づく新規化合物の反応性、物性研究は重要であるといえる。最近、本研究代表者らはリン-炭素三重結合を有するホスファアルキンと呼ばれる化合物を出発基質として、遷移金属触媒を適用することで、リン-炭素二重結合を含む含リン芳香族化合物の合成が可能であることを見出した。この新たな手法により、これまでに、鉄触媒を用いたホスファアルキンとアルキンの[2+2+2]環化付加反応に成功している。本研究課題においては、より興味深い合成ターゲットとしてリンと窒素を含む5員環の1,3アザホスホールを目的に、種々の遷移金属触媒を検討した。検討の結果、銅触媒が有効であることを見出し、これを用いたホスファアルキンとイソシアニドの[3+2]環化付加反応に成功した。本手法では、様々な置換基を有する種々の1,3-アザホスホールの合成が可能であった。また、鍵活性種となる銅二核錯体の単離にも成功し、反応機構の詳細を明らかにすることに成功した。また、ここまでに得られた知見を基に、1,2,4-アザジホスホールの合成法も見出すことができた。現在、銅触媒を用いたホスファアルキンとイソシアノ酢酸エステルとの反応について、反応条件の検討を行っている。そこで、今後は銅触媒の配位子について詳細な検討を行うことで、収率の向上、触媒量の低減、異性体の選択性の向上を目指して検討を行う。その後、最適条件において基質一般性の検討を行い、反応の適用範囲の拡大に務める。また、各種スペクトル測定や、量論反応によって、反応機構を明らかにする。
電気的・色彩学的手法を応用した修復物の辺縁漏洩に対する臨床診断法の確立

本研究では,修復物辺縁部の色を画像上で判定する辺縁漏洩の色彩評価法を確立し,ギャップ幅ごとの至適試験条件の設定を行うとともに,本色彩評価法により,辺縁漏洩発生部の位置的な特定や2次う蝕の発生部位,活動性の評価が可能であることを示したまた,我々が従来から研究を進めてきた電気的辺縁漏洩診断法では,歯髄方向への辺縁漏洩の進展を評価できることもわかったその結果,電気的辺縁漏洩診断法と色彩評価法を組合わすことで,これまで,客観的な診断法が無かった修復物の辺縁漏洩に対して,辺縁部2次う蝕も含めた定量的客観的な3次元評価法が確立できる可能性が示された本研究では,修復物辺縁部の色を画像上で判定する辺縁漏洩の色彩評価法を確立し,ギャップ幅ごとの至適試験条件の設定を行うとともに,本色彩評価法により,辺縁漏洩発生部の位置的な特定や2次う蝕の発生部位,活動性の評価が可能であることを示したまた,我々が従来から研究を進めてきた電気的辺縁漏洩診断法では,歯髄方向への辺縁漏洩の進展を評価できることもわかったその結果,電気的辺縁漏洩診断法と色彩評価法を組合わすことで,これまで,客観的な診断法が無かった修復物の辺縁漏洩に対して,辺縁部2次う蝕も含めた定量的客観的な3次元評価法が確立できる可能性が示された本研究は,申請者らが考案した歯髄方向への3次元的な辺縁漏洩の進行程度の評価に適した電気的辺縁漏洩診断法と,辺縁漏洩幅の推定や発生部位のマッピングに適した色彩評価法を組み合せて,電気的辺縁漏洩診断法をさらに客観的かつ定量的な総合診断法として発展させようとするものである.平成19年度は,ギャップ幅の規定が可能で,電気的評価や色彩評価に使用可能な辺縁漏洩モデル実験系をヒト抜去歯にて確立し,それを用いて辺縁漏洩の色彩評価法および電気的辺縁漏洩診断法について,適切な測定条件の検索を試みた.具体的には,ヒト抜去大臼歯の咬合面の一部を窩洞に見立てて削除し,削除歯質表層に分離剤(CRセップIII,クラレ)を一層塗布した.そして,象牙質接着処理とコンポジットレジン修復を行ったのち,一旦,コンポジットレジン硬化体を撤去して,スペーサーを削除歯質の両端に塗布した.その後,歯質とコンポジットレジン硬化体を再度ネジ固定し,辺縁漏洩モデル実験系とした.この際,スペーサー塗布回数を変化させることで歯質とコンポジットレジン硬化体とのギャップ幅を変化させた.この辺縁漏洩モデル実験系を用いて,1)スペーサー塗布前およびスペーサー塗布後の辺縁漏洩モデルのギャップ幅を実測した結果.数μmから100μm程度のギャップ幅を再現できた.2)様々な塗布方法で色素溶液(アシッドレッド,メチレンブルー)による辺縁漏洩部の検出を行った結果,ギャップ幅が30μm未満では塗布後清拭する方法が判別しやすいが,それ以上では,塗布後に水洗乾燥した方が周囲とのコントラストが大きくなることがわかった.3)電気的な評価では,電圧を上げると周波数を下げてもノイズは発生しにくいことが判明した.現在,引き続き,辺縁漏洩評価に最適な電圧と周波数の検索を続けている.本研究は,申請者らが考案した電気的辺縁漏洩診断法に色彩評価法を組み合せて,客観的な辺縁漏洩総合診断法を確立しようとするものである.研究期間の最終年度となる本年度は,色彩評価法および電気的辺縁漏洩診断法による診断結果と辺縁漏洩の状態との関係を詳細に検討した.具体的には,前年度に確立したコンポジットレジンによる辺縁漏洩モデル実験系を用いて,高倍率実体顕微鏡による修復物辺縁部ギャップ幅実測値と,CCDカメラによる撮影画像から得た色素溶液(アシッドレッド)塗布後の辺縁部および辺縁周囲のL*a*b*,色素染色幅,余剰色素溶液除去方法との関係を調べた.また,う蝕抜去歯を用いて,視診による色評価とL*a*b*の関係を調べ,CCDカメラによる色評価の客観性を評価した.さらに,健全抜去歯によるコンポジットレジン修復実験系で,ボンディング材を用いずに窩洞深さを変化させることで,様々な深さの辺縁漏洩モデルを作製し,電気的辺縁漏洩診断法による診断結果との関係を調べた.その結果,1)辺縁部と辺縁周囲との色差は,ギャップ幅が10μm以上では,エアーブロー処理および清拭処理よりも水洗乾燥処理の方が有意に大きくなり,視認性が向上したが,ギャップ幅実測値と色素染色幅の相関係数は,エアーブロー処理が最大であったため,ギャップ幅の評価にはエアーブロー処理が適当であった.2)CCDカメラによる色彩評価は視診と比較して客観性が高かった.3)ギャップ形成が歯髄方向に進行するほどコンダクタンス値は大きくなったことから,歯髄方向へのギャップの進展は,電気的辺縁漏洩診断法により評価が可能であった.以上のことから,電気的辺縁漏洩診断法とギャップの形成部位や幅の評価に適した色彩評価法を組合わすことで,辺縁漏洩の進行を定量的客観的に3次元評価できる可能性が示された.
胚発生過程における多能性造血細胞の分化方向決定機構の解明

本研究は、造血幹細胞が出現する以前の多能性造血前駆細胞および胎生期に一過性に産生される胎仔型赤血球の共通前駆細胞から、成体の造血機能を再構築可能な造血幹細胞に至るまでの、発生段階の進行にともなっておこる多能性造血前駆(幹)細胞の分化能の変化(胎仔型赤血球への分化能の消失、B細胞サブセットの分化能の変化)に注目して、その分子機構を明らかにするを目的とした。また共通前駆細胞から胎仔型赤血球と多能性造血前駆細胞への分化方向の振り分け機構についてその細胞内外の因子を同定することを目的とした。これまでマイクロアレイ解析により共通前駆細胞と多能性造血前駆細胞における発現遺伝子を比較し、発現量に差のある遺伝子群として、転写因子、サイトカイン受容体などを明らかとしてきたので、本年度は、これらの運命制御に関わる可能性のある候補遺伝子群をレトロウイルスによるcDNA発現系やshRNA発現系を用いて共通前駆細胞へ遺伝子導入し、特定の方向へ分化を制御し得るのか検証した。これまでのスクリーニングから胎仔型赤血球への分化を抑え、多能性造血細胞への分化を促進する転写因子を特定できた。またB細胞サブセットへの分化に関与し得る分子についても、候補遺伝子群のスクリーニングを行っている。24年度が最終年度であるため、記入しない。胚発生過程において血液細胞は卵黄嚢において初めて検出される。初期の卵黄嚢で発生する血液細胞のほとんどは胎生期に一過性に産生される胎仔型赤血球である。一方、リンパ球系譜とミエロイド系譜への分化能をもちあわせる成体型の多能性造血前駆細胞は、胎仔型赤血球の産生に少し遅れて大動脈周辺領域や卵黄嚢に見つかる。これまでこれらの血液細胞系譜の起源について多くは知られてなかったが、我々は、胎仔型赤血球と成体型多能性造血前駆細胞に共通前駆細胞が存在することを突き止めており、本年度は、胎仔型赤血球と成体型多能性造血前駆細胞の共通前駆細胞からそれぞれの系譜への分化方向の振り分け機構について、その分子機構を解明すべく、まずマイクロアレイ解析により、共通前駆細胞と多能性造血前駆細胞における発現遺伝子を比較した。その結果、中胚葉誘導に関わる転写因子群と血液細胞発生に必須な転写因子群の発現が共通前駆細胞から多能性造血前駆細胞への分化にともなって減少すること、また逆に造血幹細胞の形成・維持に関わる転写因子群の発現が共通前駆細胞から多能性造血前駆細胞への分化にともなって上昇することを明らかにした。現在これらの転写因子遺伝子の分化過程における分化方向振り分け機構への関与の有無を検討している。また共通前駆細胞では、限られたサイトカイン受容体のみ発現しており、多能性造血前駆細胞に分化した時点で多くの造血系サイトカイン受容体の発現することが確認できた。現在、共通前駆細胞に発現するサイトカイン受容体の分化機構における役割について、そのシグナル分子の機能とあわせて検討している。発生段階に従って劇的に遺伝子発現が変化することを明らかにし、また細胞運命制御に関わる候補遺伝子群として、転写因子、シグナル伝達分子などを挙げることができ、おおむね実験計画通り進展している。今度、候補遺伝子を実際に共通前駆細胞へ導入し、また分子機能を阻害することで、細胞分化にどう影響するのか検討し、分化方向振り分け機構への寄与について精査する。また最初期の多能性造血前駆細胞は造血幹細胞と異なるB細胞サブセットへの分化傾向を示すことを突き止めているので、その分子機構についても今後の検討課題となる。
日本古代の逸書・逸文に関する研究

私共は、和田英松博士の遺著『国書逸文』に関する研究を十数年前から続けてきた。それらをふまえて、研究の集大成と再点検を必要とする段階を迎えた。そこで、平成4年度と5年度の両年にわたり、文部省科研費を受領して、代表者を中心に二十余名の共同研究者および十余名の研究協力者が、課題を達成するため熱心に取り組んだ。すなわち、初年度も次年度も、日本古代の逸書逸文について、(1)まず各自で収集した関係資料を、京都(同志社大学)と東京(学士会館)における月例会に持ち寄って検討し、(2)ついで7月(関東)と12月(関西)に東西合同の研究会を開き、『国書逸文』既収の逸文の校訂と未収の新出逸文の問題点などを総合的に検討し、(3)さらに研究成果を近い将来公刊するため各人提出の原稿を京都で十数回にわたり検討してきた。その結果、(1)半世紀前に刊行された原本『国書逸文』に散見する誤植や引用範囲の誤認箇所などを逸書ごとに指摘した。(2)同上に採録済みの逸書に関する確実な逸文(取意文も含む)および参考資料を、既刊書のみならず諸写本などからも収集した。(3)同上に未採録の逸書についても、今回の共同研究者の専門ごとに古代史・中古文学・漢文学に関する逸文を数多く収集した。(4)叙上のような基礎研究を通じて得た逸文を集成し検討することによって、逸書の原形を推定したり新見解を導き出しえたものも少なくない。なお、本研究の必要上、各人の作成した既刊資料の引用書索引原稿が二十数種類あり、それは今後の逸文研究にも役立つので、整理して将来公刊したいと考えている。和田英松博士編『国書逸文』所収の逸書逸文を全面的に再検討するため、従来何度も試案を作り討議を重ねてきた基本方針に基づいて、逸書ごとに分担者を決め、既収逸文の厳密な校訂と未収逸文・関連参考文等の増補に関する作業を行い、その成果を持ち寄って研究を深めた。すなわち、平成4年度の早い段階で、研究代表者の所が京都と東京の月例研究会において基本方針を説明し、参会者の意見も探り入れて原案を仕上げた。その要点は、本研究の対象を『国書逸文』所収分に限定し(但し将来はそれ以外の逸書も追加する)、各部門ごとに分担責任者を立て、そのもとで個々の担当者を決めて固々に作業を進めてもらいながら、その成果(各書の既収逸文の校訂と未収逸文の増補など)を京都と東京の月例会で順次発表してもらうか、そこで諸論して解決のつかない具体的な問題点は、7月と12月の東西合同見学会の際に分宿して意見の調整をはかり、基本方針も必要に応じて修正しながら先へ進むことにしたのである。また、近い将来(できれば平成6年度)に研究成果を公刊することを前提として、原稿の作成方法なども協議し合意をえた。その結果、京都でも東京でも月例会で毎回充実した発表が行われ、また7月の静岡合宿と12月の京都合宿で全体の進行状況と問題点等を確認し合い、将来の縟め方についても最終方針を作りあげることができた。さらに本年度は、国書逸文研究会の創立15周年にもあたったので、会誌『国書逸文研究』第25号に、各人の逸文研究成果を可能な限り掲載し、かつ他の研究誌にも積極的に発表した。なお、来年度も基本的に本年度と同じ方針で各人の逸文研究を進め、京都と東京の月例会も見学合宿も本年度に近い形で行い、全体の成果を平成6年度に公刊できるよう原稿の作成にも取り組みたいと考えている。

私共は、和田英松博士の遺著『国書逸文』に関する研究を十数年前から続けてきた。それらをふまえて、研究の集大成と再点検を必要とする段階を迎えた。そこで、平成4年度と5年度の両年にわたり、文部省科研費を受領して、代表者を中心に二十余名の共同研究者および十余名の研究協力者が、課題を達成するため熱心に取り組んだ。すなわち、初年度も次年度も、日本古代の逸書逸文について、【.encircled1.】まず各自で収集した関係資料を、京都(同志社大学)と東京(学士会館)における月例会に持ち寄って検討し、【.encircled2.】ついで7月(関東)と12月(関西)に東西合同の研究会を開き、『国詳細逸文』既収の逸文の校訂と未収の新出逸文の問題点などを総合的に検討し、【.encircled3.】さらに研究成果を近い将来公刊するため各人提出の原稿を京都で十数回にわたり検討してきた。その結果、【.encircled1.】半世紀前に刊行された原本『国書逸文』に散見する誤植や引用範囲の誤認箇所などを逸書ごとに指摘した。【.encircled2.】同上に採録済みの逸書に関する確実な逸文(取意文も含む)および参考資料を、既刊書のみならず諸写本などからも収集した。【.encircled3.】同上に未採録の逸書についても、今回の共同研究者の専門ごとに古代史・中古文学・漢文学に関する逸文を数多く収集した。【.encircled4.】叙上のような基礎研究を通じて得た逸文を集成し検討することによって、逸書の原形を推定したり新見解を導き出しえたものも少なくない。なお、本研究の必要上、各人の作成した既刊資料の引用書索引原稿が二十数種類あり、それは今後の逸文研究にも役立つので、整理して将来公刊したいと考えている。
コンプレックスプラズマの新しい秩序の形成過程

定在縞を持つ陽光柱プラズマという秩序状態に、外部から微粒子を導入することでコンプレックスプラズマとする。このプラズマにおける新たな秩序状態(プラズマクリスタル)形成過程を実測し、データ解析を行った。安定な結晶が生成される放電条件で放電させておき、直径10μmの微粒子を落下させると、プラズマ内で微粒子の浮遊が起こり、次いで"気体または液体状態"となり、落下後数十秒以内でプラズマクリスタル状態へ移行していくことを観測した。この新たな秩序の形成過程を評価するために、画像データから対相関関数(動径分布関数)を求めるアルゴリズムを開発した。プラズマクリスタル形成までの動的挙動の観測に適した微粒子落下装置の開発を行った。真鍮製の円筒容器の底にニッケルメッシュを2重に取り付けることによって、篩型のダストシェイカーの本体を作成した。超音波振動子の共鳴周波数を持つ高周波バースト信号によって、ダストシェイカーを振動させ、直径10μmの球形微粒子を制御して落下させる駆動機構の動作原理検証に成功した。平成20年3月初旬において、微粒子落下の状況を高速度カメラで撮影し、ディジタル画像データとして記録することが出来た。高周波バースト信号の振幅を変化させることで、落下させる微粒子の数を制御可能となった。微粒子導入、プラズマ中での浮遊、結晶形成に到る動的挙動観測の準備が出来た。今年度は、データ処理のためのソフトウェアーの整備を行った。プラズマ中に形成されたプラズマクリスタルの動画像解析を行った。プラズマ中に浮遊した微粒子は結晶構造(プラズマクリスタル)を形成する。レーザー光によって散乱された微粒子からの光をビデオカメラで撮影し、動画解析プログラムで微粒子の位置座標の時間変化を求めた。この解析結果は、Excelのファイルとして利用可能である。これらのデータを高速フーリエ変換法によって解析し、結晶を形成している微粒子の平衡位置からの変位の振動周期の算出が成功したのも、平成20年3月初旬である。動画として得られるデータを、1コマ毎の静止画像データに変換した。プラズマクリスタルが低周波数で振動していることは、Ishihara等によって理論的に予測されていたが、本研究によって実験的に確認された。振動周波数は数Hzから十数Hzであった。プラズマに対する微粒子の導入から、プラズマクリスタル形成までの動的挙動の計測と理論解析が研究目的である。超音波振動子で駆動するダストシェイカーを開発した。19年度において、微粒子落下の状況を高速度ビデオカメラで撮影し、ディジタル画像として記録するシステムを構築した。さらに、画像解析のプログラムを整備した。プラズマ中に浮遊した微粒子は結晶構造になる。レーザー光によって散乱された微粒子からの光をビデオカメラで撮影し、動画像解析を行った。微粒子の位置座標の時間変動を求めた。これらのデータを高速旨フーリエ変換法によって解析し、結晶を形成している微粒子の平衡位置からの変位の振動スペクトルを得た。20年度:定在縞を持つ陽光柱プラズマという秩序状態に、外部から微粒子を導入することでコンプレックスプラズマとする。
構造変化と合理性の限界

理論・被験者実験・計算機実験により,個々の主体の意思決定の理解を深めるとともに相互作用を分析した.理論研究としては,計算可能性の観点から人間の推論についての考察を進めた.実験研究としては,人間の思考について哲学実験の経済実験化を進め, Knobe効果よりも現状維持と平等分配の性向が強いことを見いだした.計算機実験としては,相手の協力度を見て協力するかどうかを決定する戦略が社会ネットワーク上で広がるかを調べた.理論・被験者実験・計算機実験により,個々の主体の意思決定の理解を深めるとともに相互作用を分析した.理論研究としては,計算可能性の観点から人間の推論についての考察を進めた.実験研究としては,人間の思考について哲学実験の経済実験化を進め, Knobe効果よりも現状維持と平等分配の性向が強いことを見いだした.計算機実験としては,相手の協力度を見て協力するかどうかを決定する戦略が社会ネットワーク上で広がるかを調べた.1.人間の数理的な活動の中で「極限再帰」という原理にしたがった計算が重要な役割を果たすことがある。これは離散構造上での一種の計算であり、各ステップは通常の意味で計算可能であり、あるステップから先は値(出力)が不変になることが保証されているときにその安定値を最終的な値として出力するものである。無限のステップが必要とされるので、実際に計算機で実行はできないが、理論的にはこのような計算過程あるいは関数を考えることになんら問題ない。問題はこのような過程を「計算」とみなせるか、みなせるとすればそれは何故か、ということである。みなすかみなさないか、は個人あるいは目的によって異なる。肯定的立場をとる場合に、その認識論的根拠は何か、が問われる。そのための指標として「コンパクト」という概念を採用した。ここでは「コンパクト」は、事実上は複雑であったり無限であったりする操作や事象を簡潔で有限「的」に表現できる可能性あるいはそのように表現した結果をいう。今年度の成果は、ある種の記号的表現(計算設計と呼ぶ)が素朴な意味で極限再帰も含む計算過程を表現し、しかもあるコンパクトな表現がそれらの無限過程をも含む計算過程を反映していることを示した。2.実験哲学の研究を深めた.人間の推論は,上記のような論理的側面だけでなく価値判断を含む.そして最近のKnobe Effectの研究は,客観的判断(行為が意図的であるか否か)と主観的判断(行為が社会に対して及ぼす効果の善悪)の分解についての直感が正しくないことを示唆している.これについての実験哲学の不十分な実験(被験者の動機づけが不明確)を実験経済学として厳密化する方法を開発し,次年度の実験実施の準備をした.1.前年度に、人間の数理的な活動において重要な働きをする「極限再帰」という原理にしたがう(自然数上の)関数の、事実上は複雑かつ無限の操作である評価過程の「コンパクトな」すなわち、簡潔で「有限的」な表現を得た。それは一種の思考の節約である。今年度は「同一概念の充足性」という原理にしたがって、すでに得られたコンパクトな表現が再帰関数の計算可能性(停止性)も極限再帰関数の停止性も同時に表現することを利用して、極限再帰関数の評価過程を計算と見なしえることを示した。認識論的にはクワインの「認識論の自然化」を採用し、同一概念の充足性はデデキントの「新しい操作の導入に伴う領域の拡張」という数理哲学に依拠している。一見異質な評価過程の一元的な扱いは概念の節約ともいえる。2.人間の推論は,上記のような論理的側面だけでなく価値判断を含む.実験哲学におけるのKnobe Effectの研究は,客観的判断(行為が意図的であるか否か)と主観的判断(行為が社会に対して及ぼす効果の善悪)の分解についての直感が正しくないことを示唆している.前年度からのこの問題意識に従って、Knobe効果の実験経済学実験の分析を進めた。Knobe効果は哲学実験では広く認められているにもかかわらず、経済実験では否定されている。我々の実験は、Knobe効果は、経済実験でも確かに存在するが、平等分配と順位保存というもっと強力な原理が十分に働かないときの副次的原理であることを示唆する。この結果を論文にまとめ本年度の国際会議での報告と問うこの準備を完了した。3.人間の合理性・推論能力の限界が集団レベルのルールの形成・進化に与える影響を検証し、相互作用の形式との関係を分析した。この結果をまとめた論文は査読付学術誌に出版している。1.人間の思考についての数理的分析.数理的な活動において重要な働きをする「極限再帰」原理にしたがう(自然数上の)関数の複雑かつ無限の操作である評価過程のコンパクト(すなわち簡潔で「有限的」)表現を得るとともに,既知のコンパクトな表現が再帰関数の計算可能性(停止性)も極限再帰関数の停止性も同時に表現することを利用して、極限再帰関数の評価過程を計算と見なしえることを整理し,これらの研究を発展させた.2.人間の思考についての哲学的分析.人間の推論は,論理的側面だけでなく価値判断を含む.実験哲学におけるのKnobe Effectの研究は,客観的判断(行為が意図的であるか否か)と主観的判断(行為が社会に対して及ぼす効果の善悪)の分解についての直感が正しくないことを示唆している.この問題意識に従って、Knobe効果の実験経済学実験の分析を進めた。

その結果,Knobe効果は、経済実験でも確かに存在するが、結果の平等と既得権の保存というもっと強力な原理が十分に働かないときの副次的原理であることを発見し,国際会議で報告した.3.個々の人間の意思決定の相互作用を分析した.進化ゲーム論的分析とマルチ・エージェント・シミュレーションによる分析、それぞれの長所・短所を、対象となる社会現象毎に議論した.特に,相手の協力度を見て協力するかどうかを決定する戦略が社会ネットワーク上で広がるかどうかについての進化ゲーム的接近に基づく計算機実験,およびゲームの利得構造が集団内の階層構造と協力形態に与える影響の実験について査読雑誌に報告した.
長期療養施設における家庭復帰にむけた相談業務のあり方に関する研究

1.家庭復帰を目的とする通過施設の老人保健施設において、施設から家庭へ移行する際の医療・看護・介護ニーズに加え、家族関係を含めた心理的・社会的ニーズを明らかにし、相談業務の機能および地域ケアとの連携について検討した。(1)在宅療養支援の社会機能は、単独世帯・夫婦のみ世帯だけでなく、同居家族のいる要介護者や家族に対しても考える必要があるということが明らかになった。(2)相談業務において家族関係を適切に調整し、その家族介護力(家族が受入れて介護する能力)を十分把握した上で、施設サービスを含む地域の社会資源との連携を図ることが、要介護の高齢者に適切な処遇を行なう上で重要であることが示された。2.長期療養施設の患者・入所者の相談ニーズの実態調査および医療ソーシャルワーカー(MSW)、看護責任者など相談業務担当者の相談業務に関する意識調査を実施した。(細井・大道)(1)介護疲れにより在宅介護意欲が薄れた家族は老人保健施設に多くみられた。在宅療養の条件は、老人保健施設への再入所を容易にする受入れ体制や、家族などへの心理的サポートができるバックアップ体制や相談業務の必要性が確認された。(2)家庭復帰させる上では早期に退院させることが望ましく、患者のケアを考えるなら、コーディネーター的役割を担う相談業務担当者を置くこが不可欠であると確認された。(3)老人保健施設併設の病院を対象としたが、病院側は特別養護老人ホームへの入所を選択する傾向がみられ、老人保健施設は特別養護老人ホーム待ち施設ととらえていることが多かった。1.長期療養施設に関する文献の収集および検討(細井)厚生省「老人保健施設実態調査」・「国民生活基礎調査」などの統計報告書の収集、わが国の相談業務の実情について、文献的考察をおこなった。医療心理学・臨床心理学などにおける施設内の高齢者と家族に関する事例報告などの収集および文献的考察をおこなった。2.老人保健施設における入所者の相談ニーズに関する実態調査(細井・大道)家庭復帰を目的とする通過施設の老人保健施設において、施設から家庭への移行をする際の医療・看護・介護ニーズに加え、家族関係を含めた心理的・社会的ニーズにを明らかにし、相談業務の機能および地域ケアとの連携について検討した。1)在宅療養支援の社会機能は、単独世帯・夫婦のみ世帯だけでなく、同居家族のいる要介護者や家族に対しても考える必要があるということが明らかになった。2)在宅療養を円滑にさせるには、施設への再入所を容易にする受け入れ体制や家族への心理的支援・介護知識の提供が必要であるということが明らかになった。3)相談業務において家族関係を適切に調整し、その家族介護力(家族が受け入れて介護する能力)を十分把握した上で、施設サービスを含む地域の社会資源との連携を図ることが、要介護の高齢者に適切な処遇をおこなう上で重要であることが示された。1.老人保健施設の医療・看護・介護サービスおよび家族支援サービスの実態調査の結果にもとづき、相談業務のあり方について検討(大道・細井)2.長期療養施設の患者・入所者/通所者の相談ニーズの実態調査(細井・大道)個人調査票(個票)による質問紙調査およびMSW、看護の責任者など相談業務担当者の相談業務に関する意識調査を実施した。3.研究成果についての中間的評価(細井・大道)当該年度の研究成果についての評価作業および検討を行い、次年度の研究計画を再検討した。(1)相談業務において家族関係を適切に調整し、その家族介護力(家族が受け入れて介護する能力)を十分把握したうえで、施設サービスを含む地域の社会資源との連携を図ることが、要介護の高齢者に適切な処遇をおこなう上で重要であることが示された。(2)介護疲れにより在宅介護意欲が薄れた家族は、老人保健施設に多くみられた。在宅療養の条件としては、老人保健施設への再入所を容易にする受け入れ体制や、在宅療養にむけて介護者になりうる人や家族への心理的サポートができるバックアップ体制も家庭復帰の促進要因であることが明らかになり、今後ますます相談業務の必要性が求められる。

(3)看護の責任者の指摘で多かったのは、施設内の職員と地域を結ぶコーディネーター的役割をもった相談業務担当者の必要性であった。(4)家庭復帰ができるかどうかについては、入所継続(あるいは退所)する時点よりはむしろ入院継続(あるいは退院)の時点である程度予測ができることが面接調査でも明らかになった。1.長期療養施設の患者・入所者/通所者の相談ニーズの実態調査および医療ソーシャルワーカー(MSW)、看護の責任者など相談業務担当者の相談業務に関する意識調査を実施した。(細井・大道)(1)介護疲れにより在宅介護意欲が薄れた家族は、老人保健施設に多くみられた。在宅療養の条件としては、老人保健施設への再入所を容易にする受入れ体制や、在宅療養にむけて介護者になりうる人や家族への心理的サポートができるバックアップ体制も家庭復帰の促進要因であることが明らかになり、今後ますます相談業務の必要性が求められる。(2)看護の責任者の指摘で多かったのは、施設内の職員と地域を結ぶコーディネーター的役割をもった相談業務担当者の必要性であった。(3)家庭復帰ができるかどうかについては、入所継続(あるいは退所)する時点よりはむしろ入院継続(あるいは退院)の時点である程度予測ができることが質問紙調査でも明らかになった。(4)入院を長期にわたり継続させる背景要因として、医学的管理の必要性が高いために、家族介護力の限界から家族側の受入れがより困難となることが一定程度明らかとなった。(5)家庭復帰させる上では早期に退院させることが望ましいこと、患者のケアを考えるならば、コーディネーター的役割を担う相談業務担当者であるMSW、ケースワーカーなどをおくことが不可欠であることも確認された。(6)老人保健施設併設の病院を対象としたが、病院側は家庭復帰のための中間施設である老人保健施設よりも特別養護老人ホームへの入所を選択する傾向がみられ、老人保健施設は特別養護老人ホーム待ち施設ととらえていることが少なくなかった。
相対論的非一様宇宙の研究

現代の標準宇宙モデルは、「我々のいる場所は特別ではない」というコペルニクス原理を作業仮説として構築されている。この作業仮説を観測事実としたいところだが、非コペルニクス的な非一様性、すなわち我々を中心として等方的な非一様性が存在するかどうかを直接確認することは不可能であり、間接的に確認することもそれほど容易ではない。本研究での主な成果は、非コペルニクス的な密度揺らぎがコペルニクス原理と整合的な非等方密度揺らぎの重力不安定性による成長や、宇宙背景放射の揺らぎに与える影響を明らかにし、非コペルニクス的な揺らぎにある程度の制限を与えることが可能であることを示したことである。H25年度は、以下の3つのテーマについての研究を行い成果を得た。ブラックホールが一様に分布する宇宙の時間発展は、一般相対論における長年の懸案であった。この問題に対し、研究協力者である柳哲文氏、大川博督氏と共同で、ブラックホールが等間隔に並ぶ宇宙の時間発展を解析し、塵状物質に満たされた一様等方宇宙と、その"空間の膨張の仕方"がほとんど同じであることを示した。宇宙における非線形構造の形成が、宇宙空間の膨張に与える影響を明らかにする方法の一つとして、相対論的重力多体系の数値解析が挙げられる。H25年度は、この研究の第一段階として、ランダムな運動をする無衝突粒子から成る無限に薄い球殻の二体系に注目し、二つ球殻が衝突をしながら時間発展する過程を、大学院生の稲畑稔秋氏と共同で解析した。その結果、内向きに収縮する球殻が、もう一つの球殻との衝突の際にエネルギーを受け取ることにより、遠心力を振り切って収縮しブラックホールを形成する過程が存在することが明らかになった。これは、ニュートンの万有引力に支配される球殻系には存在しない相対論特有の物理過程である。現代の標準宇宙モデルは、「我々のいる場所は特別ではない」というコペルニクス原理を作業仮説として構築されており、数々の非自明な観測事実を巧妙に説明することに成功した。しかし、コペルニクス原理を、観測により確認することは容易ではなく、我々が特別な場所にいる可能性は、観測的に排除できているとは言い難い。H25年度は、大学院生の西川隆介と研究協力者の柳哲文氏との共同で、非一様な宇宙では、銀河分布の二点相関関数に非等方性があらわれるので、その観測によりコペルニクス原理の観測的確認を行なうことができることを示した。H26年度は、以下の2つのテーマについての研究を行い成果を得た。この研究テーマに関しては、H25年度から引き継いだ研究テーマである「ランダムな運動をする無衝突粒子から成る無限に薄い球殻の2体系」に注目し、二つ球殻が衝突をしながら時間発展する過程を、大学院生の米倉良一氏、宇野竜矢氏、そして博士研究員の西川隆介氏と共同で、さらに詳細な解析をおこない、内向きに収縮する球殻が、もう一つの球殻との衝突の際にエネルギーを受け取ることにより、遠心力を振り切って収縮しブラックホールを形成する過程が、どのような条件下で実現するのかを明らかにした。H25年度には、博士研究員の西川隆介と研究協力者の柳哲文氏との共同で、非コペルニクス的な宇宙モデルにおける銀河・銀河団形成の解析を、高次の摂動計算を行うことによって明らかにしたが、同時期に南アフリカの研究グループが、異なる近似法で解析を行い、我々の結果と若干異なる結果を得ていた。H26年度はこの結果の違いの原因を明らかにした。また、非コペルニクス的宇宙モデルにおける銀河・銀河団形成の非線形解析を行うための新しい近似方法を、Manasse、Misner (1963)、および、石井、柴田、蓑(2005)の提案した潮汐近似を宇宙論に適用できるよう拡張し、構築した。しかし、非コペルニクス的な非一様性、すなわち我々を中心として等方的な非一様性が存在するかどうかを確認することは容易ではない。今年度は、等方な密度揺らぎがダークエネルギーの状態方程式の決定にどの程度の系統誤差を生み出し得るのかを明らかにするために、プランク衛星による宇宙背景放射の観測結果と無矛盾なガウス的揺らぎを仮定して解析を進め、ダークエネルギーのエネルギー密度と圧力の比に0.1%の誤差が入る確率は0.05程度、0.2%程度の誤差が入る確率は1万分の1程度という結果を得た。この結果は、ダークエネルギーがエネルギー条件を破るかどうかを0.1%程度の精度で議論することに現段階では意味がないことを示唆する。一方、ダークエネルギーの状態方程式が宇宙定数からずれている場合、それが断熱的な等方揺らぎによる見かけ上のものであるかどうかは、「距離-赤方偏移関係」、「宇宙背景放射の揺らぎのスペクトル」、「2つの赤方偏移におけるバリオン音響振動スケールの銀河の相関関数」の観測結果によって原理的に確認可能であることを示した。

当初予定されていた研究ではないが、回転するブラックホールによって散乱された電磁波が軌道角運動量を持つことを指摘した先行研究に触発され、その生成機構の詳細な解析を行った。その結果明らかになったことは、ブラックホールが回転していなくても軌道角運動量は生成されること、そして、光子の軌道角運動量を測定することにより、光子がブラックホールによる重力レンズ効果を受けているかどうかを確認することができることが明らかになった。この結果は、光子の軌道角運動量を測定することにより、暗黒物質の候補である小質量ブラックホールの存在が確認可能であることを意味する画期的なものである。ブラックホール宇宙モデルについては、当初は予定していなかった光の軌道角運動量による観測的な側面での進展があった。相対論的重力多体系の研究に関しては、H25, H26年度に球対称な球殻の二体系の数値解析を行い、非自明な相対論的現象である爆縮によるブラックホール形成が起きる条件を明らかにした。H26年度までの報告には記載していないが、H26年度から高速回転する軸対称な球殻の最小サイズについての研究を進めており、H27年度は爆縮によるブラックホールの形成だけでなく、爆縮による超高速回転体(superspinar)の形成可能性についての研究も進めている。この現象は相対論的重力多体系だけでなく、より基本的な相対論の問題として重要な意味を持つ。H25年度のコペルニクス原理の検証に関する研究については、観測と整合的な非コペルニクス的非一様宇宙モデルである巨大ボイド宇宙モデルにおける銀河団程度のスケールの構造形成過程を摂動計算で明らかにし、銀河分布の二点相関関数の観測を通して、非コペルニクス的な非一様性の存在を明らかにできる可能性があることを具体的に示した。同様の解析を南アフリカの研究グループが異なる近似法で解析し若干異なる結果を得ており、H26年度はその違いの原因を解明した。そして、H27年年度は、非コペルニクス的な非一様性が、ダークエネルギーの状態方程式を決定するための観測結果に、どのような影響を与えるのかを解析するとともに、複数の観測量(距離-赤方偏移、宇宙背景放射の揺らぎのスペクトル、バリオン音響振動スケール)から、非コペルニクス的な非一様性の存在に制限を与えられることを示した。予定通りの進行ではないが、相対論的非一様宇宙に関する学術的に重要な成果が得られたと考える。H28年度は以下の3つの成果が得られた。宇宙定数は一般相対論の基礎方程式であるアインシュタイン方程式に含まれる2つの定数のうちの1つであり(もう一つの定数は万有引力定数)、ダークエネルギーの存在を示唆する観測結果が報告されるまではゼロだと考えられていたが、現在はダークエネルギーの最有力候補である。しかし今後観測精度が上がっていくと、宇宙定数からのズレが有意であると確認される可能性がある。ここで問題となるのは、そのズレがダークエネルギー固有の性質ではなく、我々を中心とする等方的な非一様性の影響である可能性である(前年度までに明らかにされた)。今年度は、宇宙定数の存在する非一様等方な宇宙と宇宙定数ではないダークエネルギーが存在する一様等方宇宙が同じ距離-赤方偏移関係を持つ場合でも、その非一様性が断熱的であれば、宇宙背景放射のゆらぎのスペクトル分布のピーク位置と、バリオン音響振動による銀河分布の非一様性のスケールを3つ以上の赤方偏移で精密に観測できれば、どちらかの宇宙モデルを棄却できることを示した。宇宙論的なスケールの密度