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
楽待 RAKUMACHI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。
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。
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。
AI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。
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。
将来的には電池は半導体と同じ作り方をすると思っている。半導体をさらに好転させる。太陽中心に見たときの月の視点のような、天体と同じだという話。高温超伝導の転移温度が分かるという話で、高温超伝導では電子が暴れ回っていろんなところにぐちゃぐちゃにいるので、第一原理で厳密に計算しようとするとできない。それをやろうとしている。クレイジー。偉大な科学者はずるい。偉大じゃない人ほど、なんかぬめぬめした世界を頑張ってやろうとする。不動産投資を学ぶなら楽待。
次は半導体に応用したい。リチウムイオン電池の非破壊検査のようなところもされていると聞く。リチウムイオン電池はめちゃめちゃ危なくて、今は飛行機にも乗せられなくなっている。勝手に発火して飛行機が墜落するかもしれない。その問題を波動散乱の逆問題を応用して解いたと伺ったが、どういう形にされているのか。
波動の逆問題はホワイトボードでこちら側、電池はこちら側。正直、あまり電池に興味はなかった。イメージでは将来的には電池は半導体と同じ作り方をすると思っている。今の電池も張り合わせで作っているが、最終的には絶対に半導体プロセスの成膜・整成装置になると僕は思っている。リチウムイオン電池の従来の問題は何で、どう解決されたのか。
それは非常にシンプルな問題で、半導体出身ならすぐだ。普通、エピタキシャルならシリコンやゲルマニウムの非常にきれいな結晶インゴットをダイシングし、ダイシングする面もできるだけ表面にボンドや欠陥ができないように作る。そこにエピ成長させて作っていく。SiCとかもそう。それに比べると電池は欠陥しかない。欠陥まみれなのだ。
そもそも電池の作り方には、まずPVDFポリマーと正極材料などを混ぜる工程がある。液体でなかなか混ざらないから、容器に入れて回転させながら自転させるような機械を売っていて、電池の現場は全員持っている。それが練り太郎。練り太郎で作ったドロドロのペーストを、PVDFとカーボンブラックと溶剤と混ぜ、アルミや銅の集電体にコーターで塗る。液晶に似ている。僕は4年で分子動力学をやっていた。高分子の有機みたいなものだ。作るのはスピンコート、スピンコードではないがブレードブレーディング、昔ソニーやトフなどでトフ法とかがあった。半導体出身で気相成長やエピタキシャルで原子レベルをやり、最後はSTEMで調べる世界にいた人から見れば、ベローンと塗るだけでいいのかと思う。電池はもう欠陥しかない。だけど将来はエピになると思っているから、まあやろうと思っている。
じゃあなんで爆発するんだろうというのが、結局その半導体みたいに均一じゃないから。均一じゃないからこそ起電力が起こるとも言える。完全に均一だったら起電力がどうなるかわからない。完全に均一はありえない。ということは絶対に揺らぎみたいなのがあって、その揺らぎの大きいところが発火すると考えるのが一番自然。例えばリチウムが均一に混ざってくれるのが一番安全なのに、場所だけにリチウムがめっちゃ凝集したり偏ったりしていたら、当然リチウムが結晶化してしまう。リチウムは導電体なので、プラスマイナスが短絡すると爆発する。リチウムの安定層はSEI層で、ちゃんと平面上にならず、トゲトゲの層が安定層。普通に電池を充電する時に負極に金属リチウムが析出していくが、面状にプレート状で成長してくれたら別に仕事しない。でもトゲトゲに成長すると、充電する時に爆発するのは当たり前。つまりリチウムの電子密度が強いところが絶対爆発するから、最初に充電した時の電流集中を測ればそれでいけるじゃん、ということ。
電池の中に不均一性があって、そこに欠陥があって電流がどんどん流れていくと、半年後に爆発したりするというイメージか。血管というより、揺らぎが大きいということ。リチウムが均一にこの辺で分布すればいいのに、たまたまアクシデンタルにこういう濃度分布になってしまう。普通に作っていたら絶対そういうのは出てきちゃう。もう根本的に今の製造上、3ヶ月後とかに爆発するかもしれないようなものを、波動散乱の逆問題みたいなものを使うと事前に検出することができる。そうです、その通り。もうそれぐらいやっている。それはもう使われているのか。あ、使われている。電池メーカーで。
今までだったら、大きな揺らぎがあるところが爆発しちゃわないように、1週間くらい高い電圧とかをかけて、先に壊れそうなものをぶっ壊すみたいなことをやっていた。スパイク試験ですね。それはスパイク試験というより、もっと典型的な異物の話。普通の工業製品って大体塵とかが混ざっちゃう。例えば電極材料を作ったりする時に、フィルムやセパレーター、材料、集電体とかにちっこい異物が入ったりする。今セパレーターって100ミクロンとかもざらなので、100ミクロンの異物が1発入ったりすることもある。そういうのを焼くために、電解液を入れる前に高圧をかけて焼く。スパイク試験で、その後に電解液を入れる。そこで排除できるものはできているはず。それでも発火するというのは、根本的にリチウムの揺らぎが大きいところがハイレートで充電した時にどうしてもできてしまう、当たり前の問題。
先生のこの技術を応用されているものは世界中で使われているのか。故障解析のところで世界中で使われていて、今は使ってくれていないところはないくらい。壊れた電池を分析することにみんな使ってくれていて、業界スタンダードになるような故障解析装置。出荷してちょっと電池が不良品で帰ってきたりしたら、それを非破壊で解析装置にかけると、ここがちょっとショートしている、揺らぎが大きい、とかが分かる。
ピラミッドの話に移りたい。ピラミッドを透視するというところで、個人的な話だが考古学がすごい好きで、昔考古学者になりたいと思っていたけど、考古学ができなくて諦めた。最近、宇宙からミューオンが来て、それをピラミッドの中に当てると、空洞があると透過し、空洞がないと透過しないで吸収される。そこからギザのクフ王の大ピラミッドにめちゃめちゃでかい空洞があると言われている。名古屋大学の研究。そういったところを波動散乱の逆問題とかで、もうちょっとマイクロ波とかを使ってもうより高精度に分かったりしないのか、研究されているのか。
これは宇宙から自然に飛来するものを使っている。マイクロ波で逆問題に持ち込むために重要なポイントは、位相を取るというところ。要は、波としてコントロールされたものの位相を取る必要がある。例えばさっきのレントゲンとかだとそのまま使えなくて、SPring-8とかそういう加速器を使って非常にきれいなX線を作り、そのX線の位相を測ってやると、この問題の入力条件として十分ということになる。より精密な数を使うことは間違いなくできる。
SPring-8で頑張ってピラミッドを狙ってX線を当てるのは無理か。まだちょっと足りないと思う。例えばミューオンを人工的に発生させて、その位相をコントロールするような仕組みが将来的に作れたら、そういうことはできるかもしれない。マイクロ波ではダメなのか。マイクロ波は感度が足りないと思う。どれぐらいの深さまでマイクロ波が行くのか。結局、感度にもよるが、石の中に含まれているイオンなので、マイクロ波が通ってくるとそのイオンに吸収される。ピラミッドの成分はちょっと分からないが、例えば地面だったら、100MHzとか100mのレーダーだったら何十m、100mぐらい入るかな。パラボラアンテナを持って行くレベルではなく、新たにすごい電源バッテリーとか、すごいやつを持って行くぐらいのレベル。
今は衛星から測るイメージで喋ったが、100MHzとかだったら何十mとかのアンテナを用意しないと多分ダメ。衛星から打ってピラミッドの中がもしかしたら透視できるかもしれない。例えば1GHzだったら波長30cmなので、そういうスケールになる。1MHzになると1000倍でかくなるので、30cm×1000みたいな。0.3m×1000で300m。1mのレーダーを作ると思うと、300mのレーダーが必要。でもそれは、ちっちゃいものを連動させて動かす。電波望遠鏡みたいなやつのちっちゃいものをいっぱい飛ばして、それの合成開口ででかいアンテナを仮想的に作る。そういう方法を使うと、100mとか200mとどんどん深いところが見えてくる。それは今実際にやろうとしている。でかいレーダーを宇宙に仮想的に作って、地球の中を丸ごと見てやろうということをやろうとしている。
めちゃめちゃ楽しみ。未知の空間があるのか。そうですね。実際にあるというのが、いろんな国から相談されていて、例えばある国が地下鉄を掘っていた。地下鉄を作って、約1万平米ぐらいの地下空洞が見つかったみたい。その1万平米ぐらいある地下空洞が、そこの国の記録には何も残っていない。誰が何のために作ったか。大体は防空壕とか。でも、そこに防空壕があるような場所じゃなくて、誰が何のために作ったか分からない空洞。でかい。それが誰が何のために作ったかわからなくても、もしかしたらもっとあるんじゃないかと言っていて、そういう相談を受けて宇宙から調べるという。
めちゃめちゃ夢がある。古代文明の何か。一番は防空壕というのが多分解釈だけど、にしてもでかすぎる。100m、100mぐらいで、深さ50mぐらいのところに100mか100mぐらいのでかい空間があったりとか。どこの国か気になる。他にも石油とか地下資源、金鉱脈が見つかったとか、そういった地下資源も検出できたりするのか。それはまさにやっている。まだ始まったばっかりで、今僕は解析しかやっていないが、上空から地下資源を調べるプロジェクトをやろうとしている。実際にドローンを何十台か何百台かして、そこにセンサーを持たせ、重力異常を測る。金とかは比重が大きいので、重力異常があったのを逆問題を通して特定するというのを今やっている。
ドローンで重力異常を測っているのは聞いたことがあるが、どうやって測っているのか。重力計です。重力計はどうやって作られているのか。極論、超簡単に言うと、重りをバネでぶら下げて引っ張られている、体重計みたいなやつのすごい繊細なやつ。その変化を非常に高精度で取る。例えばレーザー干渉計とか。元々僕らはAFMをやっていた。AFMもそういう発想でみんなやっている。AFMをやっていた時は10ピコメートルぐらい測っていた。原子1個のサイズが1オングストロームで0.1nm、10の-9乗。原子1個が10の-9m。1mを10億分割したのが原子の大きさ。そこからさらに100万分割したぐらいの大きさのものがフェムト。ノの次はピコ、ピコの次はフェムト。僕らの兄弟のグループは世界一の顕微鏡の性能を持っていて、10フェムトとか、マックス7フェムトとか出していた。半導体ではオングストロームはギリギリ使っていたけど、ピコとかはコンデンサの容量とか。そこまで測っているのと同じぐらいのことを、原子表面のほんの少しの段差を測るぐらいの技術の応用が、衛星を飛ばして重力の揺れを検出するのと似ている。
レバーも結局、重さで引っ張られる。原子間力で引っ張られる。その引っ張られる力を測る。多分やっていることは同じ。天井からぶら下がったバネの動き、振動を精密にレーザー干渉計で測ったり、重力を検出している人はレーザーを何往復もさせて、重力で瞬間にミラーが動くのを測る。これでも多分レーザー干渉計。そういう方法を使って重力が分かる。地面の中に重いものとかが埋まっていると、当然そこから重力が変わるので、ちょっと引っ張られるとか。空洞があると逆にちょっとその揺らぎを測って、この逆問題を入力に使う。
めちゃめちゃ面白い。地下の中に何かすごい重いもの、金の塊みたいなものが仮に埋まっていたら、その上の衛星やドローンが感じる重力がちょっと強くなる。金の引力で。それから飛ばしていって逆算していって、中に金の塊があるぞ、みたいな。そういうのをやろうとしている。実際にもうすでに見つかった。見つかりました。大金持ちじゃないですか。いや、でも実際はそれは1円もくれない。まあ別にいいですけど。見つかってよかったなと。科学者は、お金を貯めてもどうせそれを研究に使うだけ。じゃあもっと高精度の重力計を、スポンサーとしてお金が作って、僕らがそれが楽しいだけ。
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水が凍る問題。最先端の研究で、化学、科学の化学をやられているということで、インタビューで水が凍る原理を相転移というところから、この第一原理問題からやろうとしているとおっしゃっていた。それはどういうことか。これもすごい難しい問題で、多分日本人の理学部化学の先生が聞いたら笑って見てくれるかもしれない。みんなが悩んでいることをちょっと共通して言わせてもらった。相転移問題って本当に第一原理で難しい。
化学とコンピューターサイエンスというのは、もう結局は極限。一言で言うと、もう絶対零度というか、固まってカチカチの状態。熱を持って反応したり、光を浴びて冷したりとかって、基本的に厳密には計算できない。理由は単純で、量子力学の世界では確率論的にものが存在する。極低温の場合は、例えば電子が1個という数字を認めたとしよう。その1が極低温ではおそらく水素の周りに張り付いているだろうという過程の中で、有限の電子が有限の数あるからこそ問題が有限に解ける。ところが温度が高くなってくると、ちょっと上の軌道に高いエネルギーを持ったものがいるとか、さらに高いエネルギーを持ったものがいるとか、1個という概念は崩れ始めて、いろんなところに確率で1個いるとか、0.2個いるとか、量子論では認めてしまう。認めないと反応も進まない。
となると、無限に遠くにいるかもしれない。地球に例えると、地球の周りを人工衛星が回っている。これが水素原子だとしたら、絶対零度の状態。温度が高くなると、人工衛星が幽霊みたいにバーンって分裂して、上に0.1個いるとか0.01個いるみたいな状態。そうすると、地球から見てはるか向こうにいる0.001個の衛星のお化けがいることも含めて、計算は爆発しちゃう。だからもう無理だよね、スパコンを使っても何を使ってもダメだよね、となる。じゃあそれをどうやって計算として現実的にまとめ上げるかという理論を作ろうとしている。
それができれば化学反応を計算できる。化学反応を計算できれば相転移を計算できるというロジック。補足すると、絶対零度で、本当に原子があって電子が一番下に張り付いているような、特にめちゃめちゃ特殊な状態だったら、磁石になるとか、ハバードモデルとかイジングモデルとかで計算してなんとか解ける。けれども、水が凍るというのは0度なので、絶対零度から273Kも高い、むちゃくちゃ高い温度。0度というのは。そういうところだと電子が暴れ回っていろんなところにぐちゃぐちゃにいる。第一原理でちゃんと厳密に計算しようとするとできないのをやろうとしている。
クレイジー。偉い人ってずるい。いろんな偉い人に会ったし、死んだ偉大な科学者とかも。偉い人は極端なことしかやらない。超高温とか超なんとか。金融だったら日本で初めてベンチャーで金融やったとか。極端に極端をかけたところをひたすら狙うのが偉い人。だって、絶対零度とかだったら温度T=0に置けるから問題簡単になりそう。逆に超高温だったらT無限大に置けるから、複雑な数が全部簡単になりそう。偉大な科学者はずるい。偉大じゃない人ほど、なんかぬめぬめした世界を頑張ってやろうとする。中途半端な状態で一生懸命頑張る。すごい人は最初からどうせうまくいかない、やめたと言って、極端なことしかやらない。
この世界をこのままほったらかしにするのか。この中間問題もそう。X線問題とかは簡単。めっちゃ簡単なモデルで幾何学的に解けるから。だから中途半端なところしか残されていない。僕ら今生きている人には。本当のほとんどの問題は解かれている。極端な場合は終わっている。だから最近の学生は、この中間領域が難しいので、みんなこっち側に行きたがる。例えば素粒子と宇宙が一番人気。ここの世界はひたすら複雑で、具体的な材料名もいっぱい出てきて、化学なのか物理なのか生物なのかよくわからない中間領域。未開拓領域。学生もそれを感じ始める。実験をやっているとだんだん。
宇宙はマルチバース理論とか大好き。憧れる。ストリングセオリーとか大好き。極限だから。極限ってその実験的証拠を見つけるのが難しい。めちゃめちゃ難しい。だから言い方悪いけど、すごいけど楽しいけど、僕らはすぐ実験できちゃう。これだってお鍋に入れて沸騰したら、僕の計算が違うことが一瞬で子供でも証明できちゃう。この世界の人たちはすごい大変。なぜそれが解けるかというミドルの問題を解決するということは、今まで偉大たちが避けてきたところをあえてやろうとする。科学の中でちょっと褒めてほしい。
先ほど、やりたいことは全て実現してきたとおっしゃった。今回もできないことはやらないというところで、世界中の水がなぜ凍るのか。水が凍るのは当たり前だけど、なぜ1個1個の水分子が勝手に0度になると全ての原子が同時に凍るのか、誰も数式で出していない。0という数字。それをどうやって、きっかけでやろうとしているのか。まだ企業秘密なのか。いや、別に企業秘密じゃない。一言で言うと、統計物理を使おうと思っていて、統計分布を理論の中にうまく組み込んでいこうというのをやっている。
無限にある計算結果を全部1個1個、例えばこの軌道にある電子、この軌道にある電子とか言って全部方程式を立てたら、もう爆発していく。その方程式を統計物理を使って丸め込むというのをやろうとしている。一言で言うとそういうこと。
僕も大学院生だった。田崎先生がイジングモデルという、磁石になる1つのモデルを厳密に解いたと聞いて、すごいことをやっているなと思った。それってやっぱり絶対零度じゃないですか。絶対零度でめちゃめちゃ固まって、永遠に1mmも動かないところで、ようやく全ての原子というか電子スピンが向くというのを統計で厳密にできるという世界。水みたいにぐちゃぐちゃに動いて、原子力もめちゃめちゃなところにその方程式を当てはめて、しかもそこからシュレーディンガー方程式を当てはめて、なんでそれでわかるのか。そうそう、相転移の瞬間とか。
相転移モデルも入れる。例えばうちの学生が今やっている卒論では、フェーズフィールドモデルというのをやっていて、秩序変数を使っている。液相が1、固相が0みたいに、目の前の氷とか液とかいう相も変数化して問題を解くフェーズフィールド法。そういう方法でも、水分子の微視的な電子は一切入っていない。電子の分はもう完全にマクロ化しちゃっている。要はマクスウェルみたいにマクロ化してみようという感じ。物理を入れながら電子を抑え込み、現実的な電子の自由度の分を組み込みながら、フェーズフィールドの中に抑え込んで相転移を計算するという問題の解き方をしている。まずはマクロから入っていって、巨視的なやつがあって、水流体が動くところに電子軌道をちょっと入れ込んだりして、フォーカスしていく。それをうまくまとめようとしている。
そんな誰もやっていない。今のところ僕が知る限り、0度ちゃんと導いた人はいないと思う。ゼロになる理由を。みんな大体ずるくて、なんかポテンシャルを適当にいじって0になるようにしたりする。
水が凍る問題が解けたら、インタビューに高温超伝導の転移温度がわかると書いてあった。高温超伝導は夢のまた夢。昔30年前ぐらいに高温超伝導ができたとか、パラジウムがどうのこうのとか言って、ガセネタみたいなのがあった。騙しているみたいなイメージがあった。それが解けるようになるのか。調べたら、最近すごい圧力をかけたら高温でもそんなに、意外としている。そうすると転移温度がわかる。それができると、今の電力問題はすごい問題。抵抗0で電流を流せるので、莫大な消費電力を解決できる。人類のエネルギー問題を解決するぐらいの凄まじいことだと思っている。
どうやってそうやって繋がるのか。転移温度がわかれば計算できるので、コンピューターで自動的にいろんな材料を入れまくって、要は実験を完全にコンピューター上でやらせられるということ。
水が氷になる相転移と超伝導は、普通クーパーペアを繋いで超伝導になる。それって水の相転移と全然別のものと思っていたが、結構近い応用が効くようなイメージがあるのか。元々クーパーというのも超伝導モデルで、あれ自身に材料の詳細は全然入っていない。そこを言っているだけ。大体超伝導の論文を読むと、こういう物質で何度になりました、おそらくクーパーペアがこうなってという話がたくさんある。そこにクーパーペアができるという現象と、その材料特有の電子軌道の話は基本的に相関が薄いと思っていて、そこの相関をきちっと理論的につけるということ。
つまり、高温超伝導がなぜ起こるかも、クーパーペアならどうかというクーパーペアの現象論的説明であって、第一原理計算の結果としてクーパーペアが数学上出てくるわけではないと理解している。じゃあ水が0度で凍るというのを数式で解ければ、同じように応用して、いろんな材料を入れるとこの転移温度で超伝導になるみたいな材料の原子構成がわかるかもしれない。それがフォワードの問題として分かる。めちゃめちゃすごい。できたらいいな。世界を変える。コンピューターがいろんな科学現象をコンピューターの中でやる。これ反応を計算できるのと一緒。AIとかで今莫大な電力を作って、そういう配線にも使えるし、核融合とかいらなくなりそう。常温超伝導、めちゃめちゃ楽しみ。
今化学で流行っているのは、やっぱAIを使って、科学反応のデータベースから模索していく。こういう反応経路でいくとこういう触媒、こういう経路でいくとこういう物質ができる。目標物質を入れると、それに近い物質を入れていって、その反応経路をデータベースで調べていくと、こういう経路が使えるというのが今のAIケミストリー。でもそれは結局、人間が昔どっかの誰かがやった科学実験のデータを参照して、AIがプロセスを決めているだけ。科学反応はやっぱり人間が起こしている。それをコンピューター内で完全に起こすのをやりたい。
TCADというか、そのシミュレーション。完全に、これとこれ混ぜると、こういう触媒を入れると、こういう溶媒をやると何度で反応がどういう風にするかというのを、完全に温度というファクターを入れて第一原理でやりたい。Tを入れたい。第一原理にTはない。0。前提は0。Tを変数としてやりたい。それやろうとしている。一応論はできていて、今プログラムにして試してみようかなという感じ。
できているのか。プロトタイプはできて、今それをソフトウェア化して、アプリを作っている。これとこれとこれ物質入れて、触媒入れて、これ入れてボタンを押すと、こういう反応生成物の収率が得られますみたいな。途中の反応経路も第一段階、第二段階、第三段階と進んで、反応中間体が生成される。これ収率悪いな、じゃあパラジウム入れてみようとかやると、反応経路がパパッと計算されてこうなりますみたい。それを全部シュレーディンガー方程式ベースで第一原理で導いていくアプリが作りたい。信じがたい。日本中の化学者がそんな嘘だって。
例えば薬とかタンパク質の構造を計算している。それも同じように、今後人の命を救うようなタンパク質の構造とかに応用が効きそう。それはAIが多分得意なところ。タンパク質の構造は結構組織化されたマクロの動きなので、ここにしかくっつかないとか分かりやすい。だからAIがうまく混ざっている。そこにシュレーディンガー方程式というより、低分子のケミカルリアクションが一番面白い。例えば物質を作る時に危ない薬品を使わなきゃいけないとか、めっちゃ高圧にしなきゃいけないとか、そういうのを触媒入れれば非常に低温で反応進めますよというのを有機化学者が一生懸命やっている。有機化学者が莫大な実験をしてコロナのワクチンを作っているところまで、コンピューターがやる。AIで行ける。AIじゃなくてシュレーディンガー、シュレーディンガーベースでTを入れて作る。
でもAIは、人間が作った科学反応データベースをAIに覚えさせておいて、未知の物質を作りたい時にここからこの組み合わせを作る。今やろうとしているのは、人間がやった科学反応のデータベースそのものを無限に増やしていくこと。AIに食わせればAIが賢くなる。AIに食べさせる食料を大量にコンピューターでどんどん作る。今までは人間がやってコンピューターに入れたら、AIが分かりましたと言って新しい物を提案してくる。そうじゃなくて、食べる餌そのもの。学習データ。AIは僕は牛、僕らみんな牛って言う。
酸素と水素を結合してH2Oになるみたいなのも、数式上は当たり前のようにやっている。それをシュレーディンガー方程式上でパッと結合するとか、こうなるとか、第一原理から導けるとなるとめちゃめちゃワクワクする。化学がよくわからなかったのは、そもそも酸素と水素からなんで水ができるのか、高校生の時全然わからなかった。2つともめちゃくちゃ安定。なんでそれが何が原因でああなるのか、先生に何遍も聞いた。ずっと聞いていると、そういうもんじゃ覚えろと言われた。
そもそもこの2つがどうくっつくのか、近づいていって、まず水素がくっつくのは何の力でくっつくのか。酸素は電荷もバランスしているし、運動エネルギーを持ってぶつかった瞬間にバンと切れて、酸素のラジカルができて、それからH2を引き抜いてOHを作って、OHから横に水素がくっついて結合が作れるみたいな。そうなんかなと先生に言ったら、実は先生も賢くて、7段階ぐらいあるとか。H2O2を通るか、H2ができるまで中間体がいっぱいあるらしい。反応のエネルギーの中間安定状態がいっぱいあって、そこを経由していつもなっている。ぶっちゃけ全部分かっていないみたいと教えてもらった。
それがまず化学の謎だった。そもそもH2とO2がなぜ水になるかすら、出発からもうつまづいた。あと全部わかんないみたいな。何十年もかけてそこに戻ってきて、さらにそこで新しい理論を開発しようとされている。それで化学アレルギーができて、そこがわかんないと全部わからない。
もう1個、周期表が分からなくて。周期表もずっとわからなくて、一番端っこは分かる。希ガスのところとアルカリとアルカリ土類は分かる。イオン化すると1プラスと2プラスもすぐわかる。真ん中辺はわけわからん。なんでCuが2プラスになるとかはずっとわからなかった。僕も周期表はずっと間違っていると思っていた。高校生の時。高校生の時、周期表を信じていないという立場をとっていた。まずあれは間違っている。ボーアモデルも間違っていると思っていた。高校の科学のテストで満点取れなかった。なんでかというと、ボーアモデルでK殻とかL殻とかある。普通電子は順番に2n^2とかで入っていく。埋まっていく。でも真ん中辺って埋まる前に上に行く。核が全部埋まる前に、これは埋まんなくてこっちに行くんだ。その瞬間にパニックになって、先生さっき、原子に近い殻の方が安定って言ったのに上に入る、5分前に言ってることと今嘘ついたじゃないか。子供を騙して何が面白いんですかと言ったら、先生はそういうもんだからさと言った。大人の事情をいきなり授業中に言われて。
それって単純にボーアモデルが間違っているだけじゃないか。ボーアモデルが間違っているから下から順に入れと言ってもCuとかにはならなくて、結局結果論でCuが2プラスになるように帳尻を合わせただけで、何の理屈もない。シュレーディンガー方程式を解くとエネルギーはそっちが低いからそっちから埋まってくということまでは多分小学生とかわからなかった。でも間違っていることは分かった。何が正しいかわからんけど、先生が言ってることは嘘ということは分かった。ということで周期表を修正しないといけないとずっと思っている。
先生のすごいところは、常識を分かっているから分かっているとかではなく、自分の目でこれはおかしいと思ったところを納得いくまで突き詰める。本当に学者さんのすごいところ。それを形にするのもすごい。ちゃんと数式を解いて厳密に行くのもすごい。物作るのももっとすごい。めちゃめちゃ面白いお話をありがとうございました。今日は波動散乱の逆問題からいろんな未知の現象、水が凍るところまで教えていただきありがとうございました。高温超伝導とか、なる研究をめちゃめちゃ楽しみにドキドキしています。ありがとうございました。それでは皆さんどうもありがとうございました。
楽待チャンネルIRニュースコーナー。このコーナーでは楽待チャンネルを運営する楽待株式会社の投資家・株主の皆様向けの情報を1分でお伝えします。今回は東証スタンダード市場に上場する楽待株式会社の2026年7月期通期の決算発表についてお知らせします。売上は36億1700万円で前期比14.5%増。営業利益は18億9900万円で23%増となり、通期の業績予想を売上利益ともに上回りました。営業利益率は52.5%と高い水準を保ちながら、売上はこの5年で2倍になっています。2027年7月期は売上40億円と5期連続の2桁成長を見込み、年間配当は13円から16円へを予定しています。詳しくは概要欄コメント欄のIR情報のリンクからご覧ください。
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