Special Seminar · Sendai
Experimental Evidence of a Liquid-Liquid Critical Point in Water; Origin of Thermodynamic Anomalies Explained

水には、まだ知らない顔がある。
水の構造と物性を問い直す、四半世紀の挑戦。世界の水研究を牽引してきた Anders Nilsson 教授を仙台に迎えます。
Perspective
水とは、どのような液体なのか。この身近で根源的な問いに、先端的なX線実験で新しい視点をもたらしてきたのが Anders Nilsson 教授です。約25年にわたり、水素結合の構造から過冷却水のゆらぎ、液液転移、そして臨界点へと研究を展開し、世界の水研究の大きな流れを形づくってきました。
今回のセミナーは、その歩みと最新の成果を、研究を牽引してきた本人から直接うかがう機会です。放射光やX線レーザーによって「見えなかった水」がどのように見えてきたのか。長年の議論と実験の積み重ねを振り返りながら、水の理解の現在地と次の問いを共有します。
Lecture
身近な水には、多くの液体とは異なる特異な性質があります。その起源をめぐる有力な考え方が、低温・高圧での液液転移と液液臨界点(第2臨界点)です。しかし、調べたい温度領域では水が急速に結晶化するため、従来の実験ではアクセスが困難でした。
本講演では、X線自由電子レーザーによって深い過冷却領域の液体の水を捉えた研究を紹介します。Widom line、液液転移、そして液液臨界点(第2臨界点)の実験的証拠をたどり、水の熱力学的な異常性と常温まで続くゆらぎを議論します。
Speaker
Anders Nilsson
ストックホルム大学(スウェーデン)
1989年、ウプサラ大学で物理学の博士号を取得。ノーベル賞受賞者 Kai Siegbahn が築いた研究環境で学び、スタンフォード大学で約15年間、光子科学の教授を務めた後、2014年にスウェーデンへ戻った。
放射光・X線レーザーを用いた分光と散乱を基盤に、水・水溶液の構造とダイナミクス、表面の化学結合と反応、触媒、超高速科学など、分子を起点とする多彩な研究を展開している。
米国物理学会の Earle K. Plyler Prize(2024年)[6]をはじめ、スウェーデン王立科学アカデミーの Lindbomska Award、ウプサラ大学の Royal Oscar Award、Shirley Award、Humboldt Research Award などを受賞。2015年にはデンマーク工科大学から名誉博士号を授与された。
Information
- 日時
- 2026年11月25日(水)13:30–14:30(JST)
- 会場
- 東北大学 青葉山コモンズ 第2講義室
- 講演言語
- 英語
Organizers
- 主催(予定)
東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センター(SRIS) - 共催
東北大学放射光生命農学センター(A-Sync)
山本 達:susumu@tohoku.ac.jp
原田 慈久:harada@issp.u-tokyo.ac.jp
業績紹介の参考資料
- Nilsson Group, SLAC / Stanford — Water research
- SPring-8 — 水の構造に関する共同研究(2008)
- SLAC — Scientists Take First Dip into Water’s Mysterious “No Man’s Land” (2014)
- Science — Liquid–liquid transition study (2020)
- Stockholm University — Experimental discovery of a new critical point in water (2026)
- American Physical Society — Earle K. Plyler Prize for Molecular Spectroscopy
- Stockholm University — Anders Nilsson, profile