非平衡ダイナミクス研究室
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量子力学・化学反応・生体分子・社会現象における
非平衡ダイナミクス の解明

(戸田)

ミクロな世界を記述する法則としての量子力学、ミクロとマクロを橋渡 しする現象としての化学反応、その重要な事例としてタンパク質をはじめとする生体分子 の動きと働き、心臓の鼓動や神経細胞のようなネットワークにおける同期現象、さらには人間集団のネットワークに見られる協力・対立関係の発生と緩和など、 自然現象・社会現象に広くみられる動き(ダイナミクス)を研究しています。その基本となる考えは、非線形動力学におけるカオス現象です。カオス現象の研究 は、統計力学の基礎付けに始まりましたが、現在では様々な自然現象・社会現象と深い関係を持っており、動き(ダイナミクス)を理解するには不可欠となって います。私達は、カオスに関する基礎事項の勉強を始めとして、物理および数学的な手法に加えて、計算機を用いたシミュレーションによって研究を行っていま す。



非線形動力学及びパターン形成
(狐崎)

マクロなスケールで生じる自然現象には多様な構造やダイナミックな変 化があり、統計力学や非線形動力学などの手法と現象論的なアプローチを組み合わせるこ とで理解できます。例えば雪の結晶は水の相転移と温度場の相互作用が生み出す複雑で見事なパターンですが、類似の模様は生物や地形などにも見られ、そこに は物理を学んで初めて理解できる共通点が隠れています。現在まで、いろいろな物質の亀裂が作る構造や、生物が集団として運動や成長をしたときに作るパター ンなどを扱っていますが、興味を持てば新しい分野の研究も行っていきます。最近はソフトマターと総称される粉体、ゲル、ペーストなどの性質を調べていま す。これらは身近な物質ですが、固体と液体の両方の性質を持ち、基礎理論もその性質の結果起こる現象の解明も発展途中です。数理モデルの解析や数値計算だ けでなく、直接調べられる場合は実験も併せて行って研究を進めます。


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↑研究対象としている
    アデニル酸キナーゼ

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