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ようこそ、非平衡物理学へ

私たちが目にできる大きさの物質や現象のうち、 基礎原理となる物理法則が理解できているものはどれくらいあるでしょう。 熱力学や、それに裏打ちされた統計力学は、 熱平衡状態、つまり一定一様な環境下で行きつく素朴な状態については、 深く強力な物理法則の存在を教えてくれました。 一方で、ふと周りを見回すと、自然現象には熱平衡状態にないものが無数にあります。 水や空気は、地球規模で巨大な対流を起こしています。 空や大地は、様々な模様で彩られています。 そして生物。 動植物や微生物は生態系を作り、群れたり集合したり、様々な活動をしています。 私たちの体内の生体分子も、様々な連携プレーで生命を支えています。 そもそも、生き物とは何なのでしょう。 このような非平衡現象を理解したいと思ったとたん、 通常の熱力学や統計力学の世界から足を踏み出すことになります。 非平衡を支配する物理法則や概念はどのくらいあるのでしょう。 普遍的な体系は存在するでしょうか。 それを探る学問分野が、非平衡物理学です。

竹内研究室では、非平衡現象に潜む物理法則の理解を目指して、 液晶や粉体などのソフトマター、 流体や生物等にまたがる様々な課題を、主に実験によって研究しています。 個別の現象の理解はもとより、現象に依らない共通の物理法則を抽出すること、 そのような俯瞰的な視点から物事を捉えることを目指し、 研究室単位では比較的多彩な問題を扱っているのが特徴です。 現在の中心テーマは 「液晶乱流を使った非平衡の普遍的スケーリング則の探求」 「微小流体実験による、細胞集団を支配する物理的原理の探求」 ですが、 「出来るかもしれない面白そうな新テーマ」 に積極的に挑戦することも心がけています。

竹内研究室ニュース


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研究室ロゴについて

ロゴ内部は液晶の位相欠陥のSchlieren模様(本物の画像はこちら)を、外縁は液晶の位相欠陥乱流で我々が発見したKPZ界面ゆらぎ(詳細はこちら)を模しています。個々の位相欠陥が作る滑らかなSchlieren模様と、その集団が生み出す凸凹なKPZ界面を1つのロゴで表現することで、ミクロとマクロを繋ぎ、決定論的な問題と確率的な問題の統合的理解を目指す、我々の研究姿勢を表しています。また、互いに絡み合う赤と青の曲線は、実験と理論を組み合わせて現象の理解を目指す我々のアプローチを象徴しています。

ダウンロード:完全版ロゴのみ(当サイトへのリンク等にお使いください)

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