Yoshihiro Nakato 研究室

本研究室は、物理学における根本的な問題である「なぜ自然現象は一定の方向へ進むのか」を明らかにすることを目指しています。特に、量子力学の視点から熱力学の法則がどのように生み出されるのか、また孤立した系におけるエントロピーの増加がなぜ起こるのかについて研究を進めています。これまで統計力学では多くの仮定のうえで説明されてきた現象を、より基本的な原理から導き出すことが目標です。 研究手法として、量子力学の基礎方程式（ハミルトニアンと波動関数）を用いた理論構築と、コンピュータシミュレーション、そして実験による検証を組み合わせています。特に、系の内部から観察するという新しい観点を導入することで、微視的な粒子の振る舞いと巨視的な現象とのつながりを解き明かそうとしています。 主要な発見としては、不可逆的な反応過程が集まった開放系のネットワークが、複数のプロセス間の完全なバランスを通じて安定な状態に自己組織化し、さらにそこから高効率な状態へ進化していくメカニズムが示されました。これらの成果は、自己組織化や生命現象などの多様な不可逆現象を、量子力学から統一的に説明できる可能性を示唆しています。