－赤外光エネルギーの利用に期待－

　坂本雅典 化学研究所准教授、寺西利治 同教授、廉孜超 化学研究所・日本学術振興会特別研究員（PD）らの研究グループは、豊田工業大学、関西学院大学、立命館大学、国立研究開発法人物質・材料研究機構と共同で、赤外域に局在表面プラズモン共鳴（LSPR）を示すCu7S4（硫化銅）ナノ粒子と硫化カドミウムナノ粒子を連結させたヘテロ構造ナノ粒子を合成し、その水素生成光触媒活性を評価しました。

　本研究の結果、白金を担持した硫化銅／硫化カドミウムヘテロ構造ナノ粒子が、波長1100 ナノメートルでの外部量子効率3.8％という世界最高の効率で赤外光から水素を生成できる光触媒であることを発見しました。

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図：本研究で合成した硫化銅/硫化カドミウムヘテロ構造ナノ粒子のイメージ図と赤外応答光触媒活性
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http://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research/research_results/2018/181218_2.html

　このまま行けば、2100年の海は現在と違った色になるだろう――2019年2月4日、学術誌『Nature Communications』に発表された論文で示された結論だ。

　この研究は、海水温の上昇が現状のまま続いた場合、植物プランクトンの分布にどんな変化があるかを、モデルを用いて調べたものだ。海水温の上昇は、今のペースで温室効果ガスの排出が続くシナリオに基づいたもので、宇宙から見たとき海洋で青色がもっとも濃く見える亜熱帯の海はさらに青さを増し、赤道や極周辺の緑色に見える海はさらに濃くなるという。

　また論文の著者らは、海の色の変化は、温暖化による次の地球規模の大きな変化の前兆になるとも主張している。

■海の色を測定

　現在でも海水の色は、季節が変わるたびに定期的に変わることが確認されている。ところが、この研究によれば、海水温が上昇し続けることで、季節によらず宇宙から見える海の色が現在と違うものに固定されてしまうという。

　ここで、おさらいしてみよう。人の目で太陽からの光を認識できるのは、海面から水深およそ200メートルあたりまで。それより深いところは暗闇に見える。太陽光が届く範囲では、水分子が青以外の色を吸収するため、青い光は反射される。こうして私たちの目には、海が青く見えるわけだ。

　海の色は緑に見えることもある。これは、海にとけ込んだ有機物や海面の植物プランクトンのためだ。植物プランクトンは葉緑素をもつ。葉緑素は、植物の仲間が日光を使ってエネルギーを作る光合成に使われる緑色の色素だ。こうして緑色に見えるのだ。

　数千種いる植物プランクトンには、暖かい海水に適応したものだけでなく、冷たい海水に適応して進化してきたものがいる。海が暖まると海流の流れが不規則になり、水中の層が「暖かい層」と「冷たい層」にくっきりと分かれると考えられている（2つの層は、簡単に混ざり合わない）。海水温の上昇が続けば、絶滅する種と大きく繁栄する種が登場したり、生息域をほかの海域へと変えたりする種も出てくるだろう。こうした変化も海の色に影響を与えるだろう。

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ナショナルジオグラフィック日本版サイト
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はるか遠い宇宙の、さらに一番遠いところについて。

月面着陸や火星旅行...｢いつか宇宙に行ってみたい！｣という想いは、誰もが一度は抱いたことがあるのでは？ なかには｢いままで誰にも打ち明けたことがないけれど、じつは宇宙の果てのことも気になっていたんだ...｣なんて人もいるかもしれません。

今回のGiz Asksでは、そもそも“宇宙の端っこ”とはどこなのか、そこには何があるのか、宇宙の果てにたどり着いたらどうなるのか...などなどの素朴な疑問について宇宙論、物理学の専門家に聞いてみました。

キーワードはやはり、ビッグバン。宇宙の果てまで想いを馳せると、気になるのは“観測可能な宇宙”のさらにその先のこと。誰も知らない、見たことがない世界だからこそますます興味深いわけですが、そもそもわたしたちに答えを知る術はあるのか...。宇宙には端っこがあるのかないのか＝宇宙は有限なのか無限なのかという大きなテーマにぶつかります。宇宙のはるかか彼方を考えるうえで、時間との関係性も忘れちゃいけません。

■1. 宇宙の果て＝観測の限界

カリフォルニア工科大学物理学研究教授 。とりわけ量子力学、重力、宇宙論、統計力学、基礎物理の研究に従事。

私たちの知る限り、宇宙に端はありません。観測できる範囲には限りがあるので、そこがわたしたちにとって“宇宙の果て”になるといえます。

光が進むスピードが有限（毎年1光年） であるため、遠くのものを見るときは時間的にも遡ることになります。そこで見られるのは約140億年前、ビッグバンで残った放射線。宇宙マイクロ波背景放射とよばれるもので、わたしたちを全方向から取り巻いています。でもこれが物理的な"端"というわけではありません。

わたしたちに見える宇宙には限界があり、その向こうに何があるのかはわかっていません。宇宙は大きな規模で見るとかなり普遍ですが、もしかすると文字通り永遠に続くのかもしれません。もしくは（3次元バージョンの）球体か円環になっている可能性もあります。もしこれが正しければ、宇宙全体の大きさが有限であることにはなりますが、それでも円のように始点も終点も端もないことになります。

わたしたちが観測できないところで宇宙は普遍的でなく、場所によって状態が大きく異なる可能性もあります。これがいわゆる多元宇宙論です。実際に確認できるわけではないですが、こうした部分にも関心を広げておくことが重要だといえます。

■2. 宇宙に果てはない

プリンストン大学物理・天体物理科学教授。宇宙の起源と進化など宇宙論の研究に従事。

（上に）同じく、宇宙には果てなるものがないと考えられるでしょう。

各方面に向かって無限に広がっているか、おそらく包み込むかたちになっている可能性が考えられます。いずれにしても、端はないことになります。ドーナッツ表面のように、宇宙全体に端がない可能性があります（が、3次元での話です。ドーナッツ表面に関しては2次元なので。）このことはつまり、どんな方向に向けてロケットを飛ばしても良いことになりますし、長いあいだ彷徨ったあげく元の地点に戻ってくることも可能だということになります。

実際に見える宇宙の範囲として、観測可能な宇宙と呼んでいる部分もあります。その意味では、宇宙の始まりから私たちのもとへ光が届くまでの時間がなかった場所が端になります。もしかするとその向こうはわたしたちの身の回りで見られるものと同じ超銀河団で、無数の星や惑星が浮かぶ巨大な銀河であるかもしれません。

■3. 宇宙の果て＝もっとも古い光のなかに見える何か

イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校物理・天文学助教授。天体物理学、宇宙論の研究に従事。

宇宙の端をどう定義するかにもよります。光のスピードが有限であるため、宇宙の果てを見つけようとすると時間を遡ることになります。アンドロメダ銀河を見るとき、現在の様子こそわかりませんが、アンドロメダの星が光を放射したのを望遠鏡で観測することができたため、約250万年前に起きていたことはわかります。

わたしたちに見えるもっとも古い光は、もっとも遠いところから届いています。そのため宇宙の果てというのはある意味、わたしたちに届くもっとも古い光のなかに見える何かなのかもしれません。すなわち、ビッグバン後かすかに残存する光、宇宙マイクロ波背景放射です。光子が熱い電離プラズマ内の電子間を飛び交うのをやめて地球に流れはじめたことから最終散乱面とよばれていますが、これこそが宇宙の果てだともいえるでしょう。

いま、宇宙の果てに何があるのか。その答えは、わかりません。何十億年も先の未来まで、光が届くのを待たなくてはならないのです。それに宇宙はますますスピードを上げながら膨張しているので、わたしたちはいまの段階では推測することしかできないのです。広い意味で私たちの宇宙はどこから見ても同じように見えます。おそらくいま観測可能な宇宙の端から宇宙を見ようとすると、わたしたちがここから見ているのとほぼ同じ宇宙の様子が見えるはずです。このため、宇宙の果てから見えるものは単純に、より大きな宇宙、銀河、惑星なのだと推測できます。同じような疑問を抱く生命体だって存在するかもしれませんね。

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https://www.gizmodo.jp/2019/02/whats-at-the-edge-of-the-universe.html

音声をレーザーでこっそり送信、MITの研究チームが開発
数メートル離れたところから特定の個人に的を絞り、周囲の人には聞こえないような方法で静かにメッセージを送信する。マサチューセッツ工科大学（MIT）の研究チームが、そんなレーザーの利用方法を開発した。

この手法ではまず、光を吸収した空気中の水蒸気が音波を形成する「光音響効果」を利用する。研究チームは、レーザー光線を利用して、60デシベル（およそBGMやレストランでの会話レベルの音量）の音を2.5メートル離れたところに立っている人に的を絞って送信した。

研究チームは次に、レーザー光線の出力を変調してメッセージを符号化した。これによって、より静かで明確にメッセージを伝えることができた。研究チームはこの手法を使って、音楽や録音されたスピーチなどをすべて会話時の音量（60デシベル）で発信した。

続きはソースで

https://www.technologyreview.jp/nl/lasers-can-send-a-whispered-audio-message-directly-to-one-persons-ear/