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科学

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1: 2019/07/21(日) 11:13:18.01 ID:CAP_USER
「なぜ自転車が発明される時期はこんなにも遅かったのか」をエンジニアが考察
https://gigazine.net/news/20190717-bicycle-invention/
2019/7/17 19時00分
GIGAZINE
(記事全文は、ソースをご覧ください。)


乗り物の歴史において現代の自転車は1800年代後半、蒸気自動車の発明後に生まれました。「自動車に比べて単純な仕組みの自転車は、もっと早い時期に生まれていてもよかったのでは?」という疑問についてエンジニアのJason Crawfordさんが考察しています。

Why did we wait so long for the bicycle?
https://rootsofprogress.org/why-did-we-wait-so-long-for-the-bicycle

Crawfordさんは上記の疑問をTwitterにつぶやいたところ、周囲の人々からさまざまな仮説を受け取ることになりました。

■■略

Crawfordさんが受け取った仮説は大きく分けて以下の通りです。

・チェーン、ギア、玉軸受といったパーツは作り出すのに高度な技術とコストを必要とするものであり、技術が追いついていなかった。

・最初に作られた自転車はペダルさえないものであり、車輪の大きさが大きく異なるデザインも存在する。自転車が最終的なデザインにたどり着くためにはトライ&エラーが必要だった。

・1800年代以前の道路はゴミや馬車からの落下物であふれており、雨が降れば泥だらけになり、舗装道路とはほど遠い状態だったため、自転車に向かなかった。

・重い荷物を運ぶことができる「馬」が一般的な移動・運送手段だったので、自転車が必要とされなかった。食糧危機が起き、人間だけでなく馬が飢餓状態になったことで自転車の需要が生まれた。

・自転車を必要とするのはいわば「中流階級」であり、裕福な貴族と貧しい農民だけでは自転車の市場はほとんど生まれない。経済の成長とともに自転車を必要とする人々が生まれ、娯楽として使われるようになることによって、さらにニーズが大きくなった。

・歴史のある時点までは「役立つ発明」自体への関心があまりなかった。

自転車の発明が遅くなった理由を見いだすため、Crawfordさんは自転車の歴史を掘り下げました。

Crawfordさんが調べたところ「人力で動く乗り物」というアイデアは1400年代にヴェネチアのエンジニアであるGiovanni Fontana氏が発表しています。これは四輪駆動の乗り物で、ロープを使ってギアを動かし、タイヤを回転させて進むというものでした。

■■略

また17世紀に活躍した数学者のJacques Ozana氏も「馬なしの人力で動く乗り物」が風や蒸気のようなリソースを必要とせず、どこにでも行け、かつ運動もできて健康的だとつづっています。実際に馬車をモデルとして人力駆動の乗り物を作ろうとした人も存在し、1774年のロンドンジャーナルには時速6マイル(約10km)の乗り物が作られた記録があるほか、フランス人発明家のJean-Pierre Blanchard氏もパリからベルサイユまでの数十kmを走る乗り物について記録しています。

自転車発明の歴史が大きく動いたのは、Karl von Drais氏が「馬車をまねる」というこれまでの方向性を大きく変えた時です。Drais氏は貴族であり、森林の管理人という地位を持った人物であり、発明に情熱を注ぐだけの十分な時間を持っていました。1813年までDrais氏はそれまでの発明者と同じく四輪駆動の乗り物を作っていましたが、1817年に鉄のタイヤと木のフレームでできた「Laufmaschine(ドライジーネ)」という自転車の原型を作りだします。

(写真)by Gun Powder Ma
https://i.gzn.jp/img/2019/07/17/bicycle-invention/002.jpg

ドライジーネはペダルやギアがないので、現代の自転車のようなスピードや効率性を達成することができません。どちらかというと現代のスクーターのような感じの使い方で、時速20kmまで出すことが可能だったことが人々に受け、1818~1819年のヨーロッパで大流行しました。ただし、ケガが多数発生したことと歩行者の邪魔になったことから、すぐに姿を消していきました。

1860年代までに複数の発明家が自転車にペダルをつけたことで自転車は大きく効率性を上げます。ただし、この時点ではギアやチェーンがなかったので、前に進むには足を多く動かす必要がありました。この問題を解決するため1870年代に前輪が異様に大きい自転車が開発されましたが、バランスを取るのが難しいことと、停止時にケガをしがちという問題を抱えていました。

詳細・続きはソースで

GIGAZINE
https://gigazine.net/
ダウンロード (2)


引用元: 【発明学/自転車】「なぜ自転車が発明される時期はこんなにも遅かったのか」をエンジニアが考察[07/21]

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1: 2019/07/17(水) 00:57:22.05 ID:CAP_USER
「量子もつれ」の瞬間を世界で初めて画像に記録、英研究チームが成功(記事全文は、ソースをご覧ください。)
https://wired.jp/2019/07/16/quantum-entanglement-photo/
2019.07.16 TUE 18:00
WIRED,TEXT BY SANAE AKIYAMA

2つの粒子が強い相互関係にある「量子もつれ」と呼ばれる現象を、英大学の研究チームが世界で初めて画像に記録することに成功した。今回の実験で得られた画像処理の技術は、量子コンピューティングや量子暗号の進化にも貢献することが期待されている。

(写真)PHOTOGRAPH BY SCHOOL OF PHYSICS AND ASTRONOMY, UNIVERSITY OF GLASGOW
https://wired.jp/wp-content/uploads/2019/07/quantum-og.jpg

ミクロの世界を正しく説明するうえで欠かせない量子力学に、「量子もつれ」と呼ばれる現象がある。量子もつれとは、2つの粒子が強い相互関係にある状態であり、粒子のスピン、運動量などの状態をまるで「コインの裏表」のように共有する運命共同体のような状態を指す。

例えば、一方の粒子を観測したときのスピンが上向きであれば、もう一方は瞬時に下向きになる。このような量子もつれにある2粒子間の状態は、どれほどの距離──たとえ銀河の端から端という途方もない隔たりがあろうが、維持されるのだという。この同期の速度が光の速度を超えるという、まるで空間など存在していないかのような非局所性から、偉大な物理学者アルバート・アインシュタインが、かつて「不気味な遠隔作用」と呼んだほどだ。

そんな量子もつれの状態を画像に収めることに、このほど英国のグラスゴー大学の研究チームが成功した。量子もつれの状態にある光子の様子を捉え、オープンアクセスの科学学術誌『Science Advances』で画像を公開したのだ。これは、量子もつれの判断基準とされる「ベルの不等式」の破れをもとに量子もつれを実験的に可視化する技術で、もつれ状態にある粒子ペアがひとつの画像に収められたのは今回が初めてだという。

・かくして「量子もつれ」は画像に記録された
マクロの世界における物質の状態は、観測者がいるかどうかに関わらず、すでに決定している。対してミクロの世界では、量子が実際にどのような状態にあるのかは、何かに“観測される”まで不確定だと考えられている。これまで量子もつれ現象は実験的には立証されていたものの、「観測されるまで状態が決定されない量子もつれ」を、いかに画像に収めるのかという実験的セットアップを考案するのは至難の業だった。

今回の実験では量子もつれ状態を確認するため、「ベルの不等式」と呼ばれる式が使用されている。「ベルの不等式」は、古典的に説明できる粒子の相関関係の上限を示した数式で、これによって実験が「量子的」なものなのか「古典的」に説明できるものなのかを区別できる。「ベルの不等式」の上限が破られると、実際に2つの粒子が量子もつれの状態にあることが示される。

(画像)研究チームは自発的パラメトリック下方変換(SPDC)と呼ばれる手法を用いて量子もつれ状態をつくりだした。IMAGE BY SCHOOL OF PHYSICS AND ASTRONOMY, UNIVERSITY OF GLASGOW
https://wired.jp/wp-content/uploads/2019/07/F1.large_-e1563242598410.jpg

研究チームは、自発的パラメトリック下方変換(SPDC)と呼ばれる手法によって、まず光子をもつれ状態にした。次にビームスプリッターによって光子対を2つに分割する。光子1の通路には通過の際にランダムに位相が決まるフィルター(0°、45°、90°、135°)を設置してあり、光子2はフィルターを通過せずにまっすぐに進む。研究チームは、光子1と、もつれた光子2の両方を同じタイミングで捉えたときにのみ検出できる超高感度カメラを設置し、これらの可視記録を作成した。

4つの異なる位相において見られる量子のもつれ画像は、実に4万フレームを組み合わせたものだ。光子ペアはフィルターを通る前に分割されているにもかかわらず、両方がフィルターの位相と同じ相転移をしているのが見てとれる。

■■略

https://wired.jp/wp-content/uploads/2019/07/F2.large_-e1563242997968.jpg
(画像)4つの異なる位相において見られる量子のもつれ画像は、実に4万フレームを組み合わせたものだ。光子ペアはフィルターを通る前に分割されているにもかかわらず、両方がフィルターの位相と同じ相転移をしているのが見てとれる。IMAGE BY SCHOOL OF PHYSICS AND ASTRONOMY, UNIVERSITY OF GLASGOW

続きはソースで

WIRED
ダウンロード



引用元: 【量子力学】「量子もつれ」の瞬間を世界で初めて画像に記録、英研究チームが成功[07/17]

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1: 2019/07/07(日) 04:31:26.31 ID:CAP_USER
まるで液体のフォース・フィールド。MITが開発した、水滴を跳ね返す表面加工
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190706-00010008-giz-sci
2019/7/6
YAHOO!JAPAN NEWS,ギズモード・ジャパン

画像:まるで液体のフォース・フィールド。MITが開発した、水滴を跳ね返す表面加工
https://amd.c.yimg.jp/im_siggkIZiNKciVP9JuOeOIO0gdA---x900-y506-q90-exp3h-pril/amd/20190706-00010008-giz-000-1-view.jpg

小さな輪っかが水滴が落ちた衝撃を斜め上に受け流します。

「物体の表面をうまく処理する方法」はすでに研究されています。たとえば、食べこぼしや雨の雫などの水っ気が触れると玉になって落ちるようになっています。自動車は毎回ワックスがけするたび、雨に強くなります。

ですが、飛行機のような乗り物では冷たい機体に触れた雨粒は瞬時に氷に変わってしまうため、機体を危険に晒すことになりかねません。そのような事態を克服するため、MITの研究者たちが水をより弾く表面加工方法を発見しました。

・水滴の危険性
水滴が衝突する様子は、水風船が顔にぶつかって破裂するのとよく似た感じだったりします。落ちた水滴は衝撃によって広がり、水滴と表面の接触面積を劇的に増加させます。

この性質は、航空機の翼に起こる凍結の過程を加速させます。またほかにも、海からの水しぶきが構造物に付着し、急速に蒸発する際に金属を錆びさせる塩分が表面に蓄積する可能性がある場所では問題が発生する可能性があります。

・まず過去に開発された技術がある
MITが発見した新しい表面処理方法は、6年前の研究で開発されたものがベースになっています。目で見ることができないくらい小さい、山の尾根のような隆起を表面に形成し、落ちてきた水滴を、表面にぶつかった衝撃の反動で左右対称に分割します。

続きはソースで

Source: MIT News (1, 2)

Andrew Liszewski - Gizmodo US [原文] ( 岡本玄介 )
ダウンロード


引用元: 【表面加工】まるで液体のフォース・フィールド。MITが開発した、水滴を跳ね返す表面加工[07/07]

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1: 2019/07/03(水) 00:35:39.92 ID:CAP_USER
京都大学など、未知の中性粒子発見 電気通さず熱だけ運ぶ
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190702-00000069-zdn_n-sci
2019/7/2
YAHOO!JAPAN NEWS,ITmedia NEWS

画像:電気は通さないが、熱は運ぶ未知の中性粒子の説明図
https://amd.c.yimg.jp/amd/20190702-00000069-zdn_n-000-1-view.jpg

 京都大学・東京大学・茨城大学などの研究グループは7月2日、
 絶縁体中で金属のように熱を運ぶ役割を持つ未知の中性粒子を発見したと発表した。
  「これまでに知られていない、全く未知の粒子」
 (論文責任著者で京都大学の松田裕司教授)という。

 固体中で熱を運ぶ役割を持つのは、動き回れる電子(伝導電子)と、固体を構成する原子の振動(格子振動)の2種類だ。
 金属は動き回れる電子が多いため熱伝導率は高く、絶縁体は動き回れる電子が少ないため熱伝導率は低い。

 研究グループはイッテルビウム12ホウ化物(YbB12)という絶縁体物質に注目。
 YbB12を0.1ケルビンという絶対零度近傍まで冷やし、格子振動による熱伝導を無視できる状態で測定したところ、
 電気を通さないにもかかわらず金属のような温度変化を示したという。

続きはソースで

ダウンロード (6)

 (松田教授)

 研究結果は、英科学雑誌Nature Physicsに7月1日付で掲載された。

引用元: 【物性物理学】京都大学など、未知の中性粒子発見 電気通さず熱だけ運ぶ[07/03]

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1: 2019/06/29(土) 21:55:27.34 ID:CAP_USER
プライメタルズ、水素ベースの直接還元技術を開発 世界初
https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20190627-00010009-sangyo-bus_all
2019/6/27
YAHOO!JAPAN NEWS,日刊産業新聞

 三菱重工系の製鉄プラントメーカー、プライメタルズテクノロジーズは26日、
 焼結やペレット化などの前処理を全く必要とせず、
 鉄鉱石を選鉱した後の精鉱を原料とする水素ベースの直接還元法を世界で初めて開発した、発表した。
 粒径0・15ミリメートル未満の微粉精鉱を含めたあらゆる種類の精鉱に適用できる技術で・・・

続きはソースで

ダウンロード (2)

引用元: 【化学/脱炭素】プライメタルズ、水素ベースの直接還元技術を開発 世界初[06/27]

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1: 2019/07/06(土) 04:16:39.80 ID:CAP_USER
2019年07月05日 11時35分

https://i.gzn.jp/img/2019/07/05/mitchell-feigenbaum-passed-away/00_m.jpg

自身の名を冠したファイゲンバウム定数などカオス理論の分野で卓越した業績を残したミッチェル・ジェイ・ファイゲンバウム博士が2019年6月30日にニューヨークで亡くなっていたことがわかりました。74歳でした。

The Rockefeller University » Mitchell Feigenbaum, physicist who pioneered chaos theory, has died
https://www.rockefeller.edu/news/26289-mitchell-feigenbaum-physicist-pioneered-chaos-theory-died/

ファイゲンバウム博士は1944年12月19日、アメリカのペンシルベニア州フィラデルフィアで生まれ、ニューヨーク州ブルックリンで育ちました。ラジオ機器に興味を持っていたファイゲンバウム博士は、電気技師を志してニューヨーク市立大学で電気工学の学士号を目指すも物理学に魅了され、物理学者に転身。マサチューセッツ工科大学(MIT)で理論物理学の博士号を取得します。コーネル大学に1970年から1972年、バージニア工科大学に1972年から1974年まで勤めた後、ロスアラモス研究所に勤務。ロスアラモスでの研究が後の「カオス理論」に繋がります。

ファイゲンバウム博士が研究を始めたとき、カオス理論なる言葉はまだ生まれてもいませんでした。ニュートンを含めて世界の科学者は、太陽系の惑星の軌道などの複雑系の計算予測値と実測値の「ずれ」の問題を解決しようと取り組んできました。同じ系で起きている現象でも、初期値がわずかでも異なると最終結果に大きなズレが生じる場合があるのは科学者の悩みの種となっていました。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2019/07/05/mitchell-feigenbaum-passed-away/1920px-Mitchell_J_Feigenbaum_-_Niels_Bohr_Institute_2006.jpg

https://gigazine.net/news/20190705-mitchell-feigenbaum-passed-away/
ダウンロード (1)


引用元: 【訃報】カオス理論の先駆的研究者ミッチェル・ファイゲンバウム博士が死去 2019/07/05

【訃報】カオス理論の先駆的研究者ミッチェル・ファイゲンバウム博士が死去の続きを読む
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