大阪大学レーザー科学研究所の村上匡且教授の研究グループは、レーザー核融合や高エネルギー密度物理の分野で、複数の衝撃波が段階的に収束・重なり中心で反射する現象を理論的に記述する、全く新しい枠組み――SCS（Stacked Converging Shocks）理論を確立しました。レーザーで物質を極限まで圧縮する「レーザー核融合」。その中心的課題である多段衝撃圧縮の物理過程を、世界で初めて解析的に解明しました。
従来のグーダライ（Guderley）解―すなわち「球状に収束する単一衝撃波の古典理論」―を出発点として自己相似解を拡張することで、複数の衝撃波が段階的に収束・反射しながら圧力と密度を爆発的に増幅する過程を、明示的な解析解（比例則）として導出しました。
本成果は、レーザー核融合（ICF）の点火設計、超高圧物質科学、実験室天体物理への応用など、広範な分野での基盤となる可能性に期待でき、AIや数値最適化が主流化する現代の核融合研究において、理論が果たす「基準・指針（コンパス）」の意義を再び示すものです。
本研究成果は、米国物理学会誌 Physical Review E に１１月１７日に掲載されました。