中国語ニュース · 同じ話を4つのレベルで
写真: KHughesC · CC BY-SA 4.0
叶军的原子钟一百五十亿年不差一秒，他拿下了被称为诺奖风向标的沃尔夫物理学奖
葉軍の原子時計、150億年に1秒の誤差。ノーベル賞の登竜門と言われるウルフ物理学賞を受賞
このストーリーについて
葉軍氏のストロンチウム光格子時計、光周波数コム、ミリメートル単位の重力測定、そして来週のノーベル賞受賞の可能性について学びます。
HSK 5+（中検2級以上程度）の中国語リスニングです。約5分。スクリプトにはピンインと各行の日本語訳が付き、訳は行をタップすると出ます。重要単語18語（实验室、稳定、重复など）と文法ポイント7つを日本語で解説しています。同じニュースが4つのレベルにあります。少し難しいけれどわかるレベルを、上で選んでください。
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日本語訳参照
宇宙のビッグバンから現在まで、約138億年です。
もしその瞬間から動き始めた時計があったら、今日までにどれくらいズレるでしょうか。
1秒未満です。
この時計は実在し、アメリカ・コロラド州のある実験室に置かれています。
作ったのは葉軍さん。上海生まれ、今年58歳です。
10月1日、彼はドイツの物理学者ブロッホ氏とともに、2026年のウルフ物理学賞を受賞しました。
この賞が注目されるのは、「ノーベル賞の風見鶏」という別名があるためです。
これまで物理学賞受賞者72人のうち、26人が後にノーベル賞を受賞しており、約3分の1を占めます。
今年のノーベル物理学賞は、来週火曜日の10月6日に発表されます。
では、なぜこの時計はこれほど正確なのでしょうか。
まず、時計の本質について説明します。
どんな時計も、結局は安定して繰り返されるものを数えています。振り子時計は振動を、クォーツ時計は水晶の振動を数えます。
数える速度が速く、繰り返し方が安定しているほど、時計は正確になります。
従来の原子時計は、マイクロ波帯域でのセシウム原子の振動を数えており、毎秒約90億回です。
1967年以来、国際的な「1秒」の定義はセシウム原子に基づいています。
葉軍さんが作っているのは、次世代の光原子時計です。
これは可視光の振動を数えるもので、ストロンチウム原子の場合、毎秒約429兆回です。
周波数が数万倍高いため、同じ1秒をより細かく区切ることができ、誤差は自然に小さくなります。
しかし問題なのは、光がこれほど速く振動する場合、何を使って数えるかということです。
答えは光周波数コムで、これも葉軍さんが初期に関与して推進した鍵技術です。
レーザーで作られた定規のようなもので、目盛りが非常に細かく、光の超高周波数を電子機器が読み取れる周波数に変換できます。
定規があっても、原子を静かにさせる必要があります。
葉軍さんのチームはレーザーを使い、約10万個のストロンチウム原子を絶対零度近く、つまり零下273度前後まで冷却します。
さらに、レーザーを交差させて作った「光格子」で、これらの原子を卵パックの卵のように一つずつ固定します。
原子が勝手に動かないため、その「チクタク」という音は非常にクリアです。
米国立標準技術研究所（NIST）の説明によれば、これらの時計は150億年経っても1秒も進まず、1秒も遅れません。
これほど正確になると、時計は単に時間を知るためのものではなくなります。
世界を測定する計測機器へと変わっていくのです。
最も典型的な例は、アインシュタインの一般相対性理論です。
相対性理論には一つの結論があります。重力が強いほど、時間の流れは遅くなるというものです。
1階にいる場合、時間は10階よりも少しゆっくり流れ、足は頭よりも少しゆっくり老化します。
これは物理学的には「重力時間膨張」と呼ばれ、以前は数十センチメートル以上離さないと測定できませんでした。
2022年、葉軍さんのチームは『ネイチャー』誌である実験を発表しました。同じ原子雲の中で、上下わずか1ミリメートル異なる2層を比較したのです。
結果、上の層の「チクタク」が少し速いことが測定されました。
1ミリメートル。人類がこれほど小さなスケールで、重力によって時間が遅くなるのを直接観測したのは初めてです。
当時、葉軍さんは、これが量子物理学と重力をつなぐ橋になる可能性がある点が最も興奮すると語りました。
量子力学と一般相対性理論は現代物理学の二大柱ですが、両者は長年整合せず、物理学者はこの問題で約100年間頭を悩ませてきました。
ミリメートルスケールで重力を感じ取れる時計は、この二つの柱に同時に触れられる実験ツールなのです。
実用的な観点から言えば、こうした時計は将来、地下の密度変化、例えば火山下のマグマや地下水の流れの測定に使えるかもしれません。また、ダークマターの探索や、「1秒」の再定義にも役立つ可能性があります。
国際的な計量機関ではすでに、セシウム原子に代わって光原子時計を用いて秒を再定義することについて議論しています。
ここで葉軍さん本人の話に戻ります。
彼は1967年に上海で生まれ、1989年に上海交通大学応用物理学専攻を卒業後、米国に渡り、1997年にコロラド大学で博士号を取得しました。
その後、彼はJILA、つまりコロラド大学と米国立標準技術研究所（NIST）の共同研究所に留まり続けています。
2011年には米国立科学アカデミーの会員に選出され、2022年には日本の科学家香取秀俊氏とともに300万ドルのブレークスルー賞を共有しました。
今回のウルフ賞により、彼は同物理学賞を受賞した二人目の華人となりました。
一人目は1978年の第1回受賞者である呉健雄氏で、実に48年の歳月が流れました。
したがって、来週火曜日の朝、スウェーデンでノーベル物理学賞が発表される際、多くの人が一人の名前に注目することでしょう。
もちろん、風見鶏はあくまで風見鶏であり、3人のうち最終的にノーベル賞を受賞するのは1人だけです。
しかし結果はどうあれ、彼は宇宙よりも「忍耐強い」時計を作り上げました。
最後に皆さんへの質問です。もし家に150億年でも1秒も狂わない時計があったら、それで何を測定したいですか。
もう一度聞く
スクリプトを見ずに聞き、さっきよりわかる所を確かめましょう。
このエピソードの重要単語
词汇HSK 4/5の単語。「一间实验室」は「ある実験室」。
HSK 5の単語。「稳定重复的东西」は「安定して繰り返されるもの」。
HSK 4の単語。「数得越快、重复得越稳定」は「数えるのが速く、繰り返しが安定しているほど」。
HSK 5の単語。「误差自然就更小」は「誤差は自然にもっと小さくなる」。
HSK 5の単語。「测量世界的仪器」は「世界を測定する機器」。
HSK 5の単語。「相对论里有一个结论」は「相対性理論の中に一つの結論がある」。
HSK 4の単語。「最让人兴奋的地方」は「最も人を興奮させる点」。
HSK 5の単語。「未来可能用来……」は「将来～に使われる可能性がある」。
HSK 4の単語。「国际计量组织已经在讨论」は「国際的な計量機関はすでに議論している」。
マイクロ波ではなく可視光の振動を数える時計。
1967年以来、SI単位系で「1秒」の定義基準となっている原子。
葉軍さんの光格子時計で使用されている原子。
光周波数を数えるための「レーザーの定規」。
原子を所定の位置に固定するための、交差するレーザービームの網目。
重力が強い場所ほど、時間の流れが遅くなる現象。
現代物理学の二大柱の一つ。
「寻找暗物质」は「ダークマターを探す」。
「诺贝尔奖的风向标」は「ノーベル賞の風見鶏（前兆）」という意味。
*はこのレベルを超える単語です（超纲词）
このエピソードの文法ポイント
语法凭什么 + Adj/verb？
「何に基づいて？」という意味で、何がそれを可能にしているのかを問います。
那么，这只钟凭什么这么准？
说到底
「結局のところ」「根本的には」という意味です。
任何钟，说到底都是在数一个稳定重复的东西。
越 A、越 B，就越 C
「Aであればあるほど、Bであればあるほど、Cになる」という比例関係を表します。
数得越快、重复得越稳定，钟就越准。
既不 A，也不 B
「Aでもなく、Bでもない」という否定の並列を表します。
这些钟一百五十亿年既不会快一秒，也不会慢一秒。
不只是……了
「単に～だけでなく」「もはや～だけではなくなった」という意味です。
准到这个程度，钟就不只是用来看时间了。
往 + direction + 说
「～の方向から言えば」「～の観点から話すと」という意味です。
往实用的方向说，这样的钟未来可能用来测量地下的密度变化。
不管 A 怎样，都/已经 B
「Aがどうであれ、Bだ／Bである」という譲歩条件を表します。
但不管结果怎样，他已经做出了一只比宇宙还耐心的钟。
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