理学部 数理・物理学科
長澤 倫康 教授
Nagasawa Michiyasu

研究分野 宇宙物理学、宇宙論(初期宇宙)

出身地/生まれは東京、育ちは神奈川
家族構成/妻、娘、息子
子供の頃の夢/ケーキ屋、電車の運転手、大工、漫画家
尊敬する人/円谷英二
愛読書/歴史小説、SF、ファンタジー、神話伝説
趣味/読書、旅行
休日の過ごし方/家族サービス
好きなTV番組/「スタートレック」シリーズ
好きな食べ物/甘くて密度の高いもの(ブラウニーなど)

理学部 数理・物理学科 長澤 倫康 教授

私たちの宇宙を支配する法則は数式で表せ、計算可能にできている。
この不思議さ、素晴らしさを知ってもらいたいのです。

難しく見える物理学も日常の感覚に例えれば当然に思える

物理系の基礎科目や専門科目、総合理学プログラム向けの講義を担当しています。例えば1年生対象の「物理学概論U」は、理科教員免許取得のための必修科目で、生物科学科や化学科の学生も受講します。その中には高校で物理を学んでいない学生もいますので、なじみのない物理用語や概念をできるだけ日常の感覚に例えて説明するように心がけています。

また、2年生対象の「量子力学T」や3、4年生対象の「相対性理論・宇宙論」で教える量子論や相対性理論は、直感的な人間の常識に反するように見える現象を扱いますが、むしろその自然さを強調して伝えています。例えば量子論は、非常に細かいスケールでの物理現象を解明しようという理論のことです。私たちの身体は細胞で出来ていて、その細胞はタンパク質から成り、タンパク質は炭素や酸素の原子から成り、その原子は原子核とそのまわりの電子で出来ていて…と、階層的に細かくしていくことができますよね。そういう微細な世界を見ていくと、その原子の位置や動く速さが定まらなくなって、曖昧になります。それは揺らぎとか不確定性と呼ばれるもので、量子力学の基本的な性質になっています。

これを私たちの日常に当てはめて説明すると、例えば体重をできるだけ正確に量ろうとスケールを細かくしていくと、どこかで無理が生じてきますよね。体重計に乗っている間にホコリが体につけば、それだけで体重は増えるのですから、結局、どこかで曖昧になります。ですから、どんなに細かくしても正確に量れるということはなく、むしろ曖昧さが出てくる方が自然で、不確定性があることが普通なんだといった話をしたりしています。

また、いずれの科目でも、世の中で起こっていることを数式として正確に記述でき、計算できるという不思議さ、素晴らしさを伝えたいと思っています。私たちの宇宙は計算可能にできていて、条件を正しく設定すれば結果を予測できるようになっています。それによって何億年も昔の宇宙のことや何億光年も離れた星での出来事が理解できるのです。この偉大さを学生にも知ってもらいたいです。

太古の宇宙で何が起こったのか

私の専門分野は、宇宙論です。宇宙論とは、宇宙が現在のような姿をしているのはなぜなのか、昔はどうだったのか、将来はどうなるのか、といったことを自然科学に基づいて研究する学問です。特に、今より小さく、高温、高密度だったことがわかっている誕生後間もない太古の宇宙で、一体どのようなことが起こったのか、その結果が現在の宇宙にどう影響しているのかを理論的に研究しています。

最近は、研究室の大学院生と共同で量子重力理論にも取り組んでいます。先ほど、物質を原子やそれ以下の微細なレベルで捉えていくと曖昧さが出てくると話しましたが、物質ではない時間や空間も同様に不確定性があり、揺らぐと推測されています。それが量子重力理論の扱う世界です。しかし、時間や空間が揺らいだときに、それをどう表したら計算できるかという数式を私たちはまだ知りません。ですから今は何も計算できないのです。

それと宇宙がどう関係しているのかと言いますと、太古の宇宙では、物質は素粒子にまで分解されていました。つまり、非常に小さなものを扱う量子力学と時間や空間を扱う相対性理論を両立させないと解明できないのです。その両方を統合して理解できるものとして、量子重力理論があると予想されています。この研究を少しでも進めることができれば、宇宙の始まりのことがわかるようになるかもしれません。

自ら手を伸ばしてつかみ取る大切さ

学生には、大学生活を主体的かつ有意義に過ごしてほしいと話しています。単に卒業証書を得るためだけの日々ではもったいない。自分が成長したと実感するには、授けてもらうことを待つのではなく、自ら手を伸ばしてつかみ取りにいく、能動的な姿勢が欠かせません。私の場合、愛読していたドイツのSF小説を原書で読みたくて、大学の第二外国語でドイツ語を選んで学びました。これは単位のためではなく、自分のしたいことを実現するための勉強です。そういう学び方もあることを知ってほしいです。

また、何ごとも「自分には関係ない」と切り捨てるのではなく、できる限り、いろいろなことに興味を持ってほしいと思います。どんなことも、まったく無関係なんてことはないのですから。そして、自分なりの志を抱いて、その実現に向けて挑戦してください。

私の研究室を巣立っていった学生たちの卒業論文集
私の研究室を巣立っていった学生たちの卒業論文集。2005年度から現在まで13年分あります

中学生の頃から読んでいたドイツのSF小説シリーズ『Perry Rhodan』
中学生の頃から読んでいたドイツのSF小説シリーズ『Perry Rhodan』。翻訳版がなかなか出版されず、続きを知るには原書を読むしかないと大学の第二外国語でドイツ語を選択しました