大久保茂男
アルファ・クラスター構造は原子核の内部でα粒子が幾何学的配置をとっているとする考えで,回転バンド構造の出現などでその固体的描像は多くの実験的研究と理論的研究で確立してきた.2020年には先の場の理論的アプローチである超流動クラスター模型を炭素原子核Cの低い励起状態に適用し,そのエネルギー・スペクトラムがよく説明できることを示した.この研究を発展させ2022年には従来アルファ・クラスター構造研究に使わられてきた幾何学的配位のブリンク模型がα凝縮構造を持ち模型と数学的に全く同一であることを示し,アルファ・クラスター構造が幾何学的構造と凝縮構造(超流動)の二重性を持つことを示した.アルファ・クラスター構造ではパウリ排他原理により離れたα粒子は各最低エネルギー0s状態にあり,各α粒子がつくるドブロイ波はコヒーレント波となり,系は位相が固定された凝縮状態となる.アルファ・クラスターが固体構造と超流動性を同時に持つということは超固体性を持つということである.2022年にはCaの原子核においてアルファクラスター構造が超固体性があるとの説を発表した.
最近では重い原子核のニュートリノ無放出2重ベータ崩壊において従来全く無視されているアルファ・クラスター構造が重要であることを指摘している.2021年にはCaのTiへのニュートリノ無放出2重ベータ崩壊において,Tiにおいてアルファ・クラスター構造が存在することを示し,また2023年にはZrのMoへのニュートリノ無放出2重ベータ崩壊においてMoにおいてアルファ・クラスター構造が存在することを示し,ニュートリノ無放出2重ベータ崩壊の崩壊寿命計算において平均場近似ではとらえられないアルファ・クラスター構造が重い原子核でも重要であるとしている.
物理学 / 素粒子・原子核・宇宙線・宇宙物理 / 理論物理学(原子核理論)
『Alpha-clustering and molecular structure of medium-weight and heavy nuclei』(Progress of Theoretical Physics Supplement No.132 1998年)(編著)
『Oxford studies in Nuclear Physics No.22: Nucleon-Hadron Many Body Systems』(Oxford University Press, 1999年4月、分担執筆 S. Ohkubo, T. Yamaya and P.E. Hodgson, :Nuclear clusters)
大久保茂男『原子核のα粒子模型』パリティ (MARUZEN) 5(4) 48-50 1990年4月
大久保茂男『原子核に副虹が存在』パリティ (MARUZEN) 30(2) 32-34 2015年2月
大久保茂男『クラスター模型の展開』(学問の系譜 -アインシュタインから湯川・朝永へ-(京都大学基礎物理学研究所発行)28-41 2005年3月
大久保茂男『原子核の分子的構造:Ti領域への展開』日本物理学会誌 45(9) 648-650 1990年9月
F. Michel, G. Reidemeister and S.
Newton)自身ははなぜ屈折のみによる虹が存在しないか不思議に思い探しつづけ,著書『光学』で水滴ではなく氷粒であれば起こりうると考えた.ニュートンが探し求めた雨滴によるゼロ次の虹はマクロな古典力学的な光の虹には存在しないが,ミクロの世界で量子力学の虹として原子核虹に発現し,自然における虹はなにひとつ欠けることなくマクロ・ミクロあわせて美しく論理的に完結していることが判明する.地上の虹がニュートン虹と呼ばれるのにたいし,湯川核力により引き起こされる原子核虹を湯川虹と呼ぶことを提唱している.
2000年代にはアルファ・クラスター構造がきわめて発達してα粒子が気体状にあると考えられているα粒子のボーズ・アインシュタイン凝縮の研究を行う.2004年にはアルファ・クラスターが気体のボーズ・アインシュタイン凝縮に近いかたちで存在していると考えられる12C原子核のホイル状態からの原子核虹を研究し,明暗縞模様のエアリー構造が通常の原子核虹と大きく変わることを『フィジカル・レビュー』誌に発表した.原子核のボーズ・アインシュタイン凝縮と虹の見え方の変化の視点から論したのはこの論文が初めてである.2010年には『フィジックス・レターズ B』誌で酸素O核の高い励起状態において4α粒子個が団子状にならんだアルファ・クラスター構造(リニアチェイン)と考えられてきた状態が,4個のα粒子が気体状のボーズ・アインシュタイン凝縮状態にあると考えられることをα粒子の散乱現象の分析から明らかにした.α粒子凝縮は2000年初頭から流行り始めたが,α粒子数が決まっていて保存量となっている原子核のクラスター模型では凝縮現象を特徴づける秩序変数がなく,厳格な意味で系がボーズ・アインシュタイン凝縮状態になっているかを判断することができない難点があった.