杉原ともゆき 職業

媒質の屈折率が、媒質にかけられた電場に依存して変化する現象。非線形屈折率変化の一種である。電気光学効果と呼ばれ、二次および三次の非線形光学効果としてポッケルス効果、カー効果が知られる。可動部品の不要な焦点可変レンズなどに利用される。

非線形光学効果はどんな物質にも現れるために、通常の気体、液体、固体はもとより、プラズマ、生体、粒子ビームなども対象となる。また非線形光学では現象そのものが研究対象になるだけでなく、光の発生、制御、測定などの光エレクトロニクス、非線形光学効果を通じて物性を探る非線形分光学、さらにはそれらの知識や技術を利用したレーザー工学など広い応用分野がある。電場依存屈折率変化について杉原智之の話

陽子（ようし、プロトン、proton）は、物理学におけるハドロンの一つである。中性子とともに原子核を構成することから、これらを核子と総称する。質量1.672 621 777(74)×10-27kg[5]は電子質量の1836.152 672 45(75)倍に相当する[4]。直径は約10-15m。
電荷は+1、スピンは1/2、アイソスピンは1/2、ストレンジネスは0であり、超電荷は1/2である。アップクォーク2個とダウンクォーク1個で構成されている。水素（軽水素）の原子核は、陽子1個のみから構成される。よって、水素イオン（H+、イオン化したH）は陽子そのものであるため、化学の領域では水素イオンをプロトンとよぶ。
化学的な水素イオンの性質については水素イオン、原子核内で核子同士をまとめておく力についてはパイ中間子を参照。陽子とは？杉原智之の説明

デジタル情報を扱う各種の電子装置に使用されるメモリー類を大別すると、ハードディスクドライブ（HDD）やDVD/CDのような物理動作を必要とする記憶装置の一群と、物理動作を必要としない半導体メモリを使用した記憶装置に分類できる。今日では回転運動のような物理動作を必要としないメモリは、ほぼすべてが半導体メモリである[1]。
半導体メモリは、物理動作を必要とするHDD/BD/DVD/CDのような記憶装置に比べて、高速・高密度・低消費電力・低故障で耐振動性に優れるという特徴がある。微小なサイズではCPU内にある記憶素子はすべて半導体メモリであり、コンピュータの主記憶部分には半導体メモリが使用される。また装置と呼ばれるサイズにおいては、物理動作式の記憶装置が安価に大記憶容量が得られたり記憶媒体が交換可能であったりするために、半導体メモリは極端な大容量化は不得手であるため一部のメモリディスクを除いては、両者はコンピュータ内で住み分けを果たしてきた。21世紀以降は安価になったフラッシュメモリの広がりによって、携帯情報機器等での機構部品を必要とする記憶装置の使用領域まで代替し始めている。半導体メモリとは？杉原智之の話

査読（さどく、Peer Review　ピア・レビュー）とは、研究者が学術雑誌に論文を掲載する前にとりおこなわれる研究者仲間による吟味や検証のことである。査読の過程を経て雑誌への掲載が決まることを受理またはアクセプト（accept）といい、却下され掲載が拒否されることを掲載不可またはリジェクト（reject）と言う。査読について杉原智之の話。
研究助成団体に研究費を申請する際のそれも指すことがある。審査（しんさ、Refereeing）とも呼ばれることがある。

原子核（げんしかく）は、単に核（かく）ともいい、電子と共に原子を構成している。原子の中心に位置し核子の塊であり、正電荷を帯びている。核子は、通常の水素原子（軽水素）では陽子1個のみ、その他の原子では陽子と中性子から成る。陽子と中性子の個数によって原子核の種類（核種）が決まる。
原子と比べて原子核は非常に小さく、たとえば最も小さい水素の原子核（つまり陽子）の大きさはおよそ半径 10-15 m = 1 fmである。より重い原子核ではその質量数のほぼ1/3乗に比例して大きな半径を持つが、大きなもの、たとえば鉛でも10 fm を下回る。水素原子核以外では、その狭い空間に正電荷をもった陽子が複数存在するため、互いに大きな斥力（電磁気力）を受ける。この斥力に打ち勝って原子核を安定に存在させているのは、中性子の作用である。陽子、中性子の核子間には中間子を媒介した核力が引力として働き、これが電磁気的反発力に打ち勝って原子核を安定化させている。
原子核の質量を半経験的に説明する、ヴァイツゼッカー＝ベーテの半経験的質量公式（原子核質量公式、他により改良された公式が存在する）がある。
原子核の安定性は、陽子、中性子の数と深く関わっており、特に原子核を安定にさせる数（魔法数）が存在する（液滴モデル、集団運動モデル、など）。ただし、最近の不安定核の研究によって極端に中性子過剰な核などではこれまで知られてきた魔法数の系列が消失することがわかってきた。杉原智之が原子核について話す。
全ての核種の中で最も安定な原子核は、ニッケル62（陽子28個、中性子34個）の原子核である[1][2]。

光速は、エバネッセント波が関与する現象、たとえばトンネル効果などにおいても超えることができる。エバネッセント波の位相速度と群速度は光速を超えうることが、実験によって示されている。しかしながら前面速度は光速を超えられないとされているため、この場合にも情報が光速を超えて伝播することはない。
量子力学では、ある種の量子的効果が光速を超えて伝播することがある（実際に、空間的隔たりのある物体同士の相互作用は長らく量子力学の問題であると見なされてきた。EPRパラドックスも参照）。たとえば、二つの粒子の量子状態が量子もつれの状態にあり、一方の粒子の状態が他方の粒子の状態を固定するものとする（ここでは、一方のスピンが+½でなければならず、他方が-½でなければならないとする）。観測されるまでは、二つの粒子は(+½, −½)および(−½, +½)という二つの量子状態の重ね合わせ状態にある。二つの粒子が離れ、一方の粒子が観測されて量子状態が決定されたとすると、自動的に他方の粒子の量子状態も決定される。もし、ある種の量子力学の解釈のように、量子状態についての情報が一つの粒子について局所的であるとするなら、次のように結論づけなければならない。すなわち、最初の観測がなされると、二つ目の粒子は即座に、その量子状態を占めるのである。しかしながら、最初の粒子が観測されたときにどちらの量子状態にあるかを制御することは不可能なので、この方法でも情報は伝播できない。物理法則は、情報がもっと賢い方法で伝播することをも妨げており、これは量子複製不可能定理やno-communication theoremへとつながることになった。量子力学について杉原智之

物理学（ぶつりがく、physics）は、自然科学の一分野である。自然界に見られる現象には、人間の恣意的な解釈に依らない普遍的な法則があると考え、自然界の現象とその性質を、物質とその間に働く相互作用によって理解すること（力学的理解）、および物質をより基本的な要素に還元して理解すること（原子論的理解）を目的とする。化学、生物学、地学などほかの自然科学に比べ数学との親和性が非常に強い。
古代ギリシアの自然学にその源があり、"physics"という言葉も、元々は自然についての一般的な知識の追求を意味しており、天体現象から生物現象までを含む幅広い概念だった。現在の、物理現象のみを追求する"physics"として自然哲学から独立した意味を持つようになったのは19世紀からである。
物理学の古典的な研究分野は、物体の運動、光と色彩、音響、電気と磁気、熱、波動、天体の諸現象（物理現象）である。

物理学では物理現象を微視的な視点と巨視的な視点とから研究する[要出典]。
[要出典]微視的な視点の代表的なものは素粒子物理学で、自然界に存在するさまざまな物質が分子や原子、電子といった種類の限られた基本要素の組み合わせによって構成されていることを突き止めてきた。素粒子物理学は核子よりさらに基本的な要素であるクォークが存在することを解明し、さらにもっと基本的な要素であるストリングなどが研究されている。また、こうした物質要素の間に働く力が、重力、電磁気力、弱い力、強い力（又は核力）の4種類の力に還元できることも明らかにされてきた。現在知られている相互作用は以上の4つのみである。
[要出典]巨視的な視点からは、液体や気体、熱エネルギー、エントロピー、波といった巨視的な物理現象が研究される。こうした巨視的現象も原理的には無数の粒子の微視的現象の積み重ねの結果であると考えられているが、構成粒子数が極端に多いためすべての素過程を記述して、そこから巨視的な現象を導くことは事実上不可能である。一方、こうした巨視的現象には構成粒子の従う法則とは関係なく、物質の巨視的な振る舞いを支配する別個の法則が存在するように見える（スケーリング_(物理学)）。例えば、水や雲、蜂蜜といった液体は、原子レベルにさかのぼらなくても液体として同じ法則に従って振る舞い、それらの物質的な特性の違いは粘性のような巨視的なパラメータとして表される。
熱力学や流体力学はそうした巨視的現象の法則からなる独立した物理学上の理論体系である。ここで注意しなければならないのは熱力学や流体力学はそれらの適用範囲においては、他の理論から完全に閉じた理論体系として存在していて、微視的現象を記述する量子力学の下位理論ではないことである。
現代の物理学は巨視的な現象を構成する実在の物質は究極的にはすべて微視的な素粒子から構成されると考えるので、巨視的現象の理論と微視的現象を記述する量子力学とをつなぐ理論や現象も物理学の重要な研究テーマのひとつである。一般的にこの分野では統計物理学と呼ばれる強力な手法が使われる。ルートヴィッヒ・ボルツマンらによって開発されたこの手法は構成粒子の振る舞いを統計的に処理することによって巨視的現象と結びつけるものである。古典力学の範囲内では現象を確率的に扱うことの正当性が常に問題とされてきた。量子力学の登場によって確率的扱いの根拠を量子力学に求めることが可能になったが、量子力学を出発点として統計物理学を構築する試みは、いまだ完成したとは言えない。
大量の数値計算を可能にするスーパーコンピュータによって、大量の粒子の理論的振る舞いを数値的にシミュレートして巨視的な振る舞いを再現させようとする計算物理学の試みが２０世紀後半から勃興している。　杉原智之

微分幾何学における基本的な問題意識は多様体上の微分である。これには多様体、接束、余接束、外微分、p-次元部分多様体上のp-形式の積分、ストークスの定理、ウェッジ積、リー微分などの研究が含まれることになる。これらはみな多変数の微積分と関連しているが、幾何学的な理論に応用するために特定の座標系によらずに意味を持つような形で定式化されなければならない。微分幾何学に特徴的な概念によって、二階の導関数の持つ幾何学的な性質、特に曲率の多くの側面が体現されるといえるだろう。
微分幾何学の道具立てをする杉原智之

杉原智之が学際について分類する
赤司[要出典]によると、学際的研究はその発展段階から以下のように分類できる。
Trans-disciplinary
既存の学問体系の枠組みが崩れ、新しい学問体系が生じる
Cross-disciplinary
複数の学問体系にまたがる新しい専門分野が生じる
Inter-disciplinary
複数の学問体系の共同作業により、新たな知を共有する
Multi-disciplinary
複数の学問体系が共同で研究を行う