波動散乱の逆問題が切り開く、電池・地下探査・水の凍結・高温超伝導

0:48リチウムイオン電池の爆発を事前検出

• 電池は半導体と違い欠陥だらけ。電極ペーストを練り太郎で混ぜ、集電体に塗布する製造工程。
• 均一でないリチウム分布や揺らぎの大きい箇所が発火・爆発の原因。充電初期の電流集中を波動散乱の逆問題で検出。
• 故障解析装置として世界中の電池メーカーで使われ、非破壊で不良電池のショートや揺らぎを分析。
• 従来のスパイク試験は異物対策。ハイレート充電時のリチウム揺らぎは根本問題として残る。

8:04ピラミッド・地下空洞・地下資源の透視

• 宇宙線ミューオンによるピラミッド空洞調査を、位相制御したX線や人工ミューオン、マイクロ波で高精度化する可能性。
• マイクロ波は深さに限界。1GHzで波長30cm、1MHzで300mなど、低周波ほど巨大アンテナが必要。宇宙に仮想巨大レーダーを作り地球内部を見る構想。
• 地下鉄工事で1万平米の未知の地下空洞が発見された例。防空壕以外の可能性も。
• ドローンに重力計を載せ、重力異常を逆問題で解析して金などの地下資源を探査。すでに見つかった例も。

16:22水が0度で凍る理由を第一原理から

• 化学・コンピュータサイエンスは絶対零度など極限では計算できるが、有限温度では量子論的に電子が確率的に存在し、1個という概念が崩れて計算が爆発する。
• 水の凍結は0度＝絶対零度から273K高い中間領域。電子が暴れ回るため第一原理で厳密計算できない。
• 統計物理、相転移モデル、フェーズフィールド法で電子をマクロ化し、温度を変数として扱う理論を構築中。
• 実現すれば化学反応を計算でき、高温超伝導の転移温度予測や材料探索、エネルギー問題解決につながる。

26:51AIと第一原理

• 現在のAIケミストリーは人間が作った実験データベースを参照して経路を提案するだけ。AIは発明家ではなく「ウシ」。
• 第一原理計算でコンピュータ内に反応データを無限に生成し、AIに食べさせる構想。
• 酸素と水素から水ができる反応、周期表やボーア模型の説明にも疑問を持ち、納得するまで突き詰める姿勢。

34:27まとめ

• 波動散乱の逆問題を電池・地下探査・材料計算へ広げ、極限ではなく中間領域の未解決問題に挑む。