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屈折

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1: 2018/08/15(水) 15:54:12.50 ID:CAP_USER
カチカチに乾燥したスパゲッティの乾麺を両手で持ってアーチ型に曲げて折ろうとすると、まず間違いなく3つ以上に折れてしまうという不思議な現象が存在します。誰がどれだけ頑張っても決して逃れられなかった「スパゲッティ折りのミステリー」をついに乗り越え、スパゲッティをキレイに2つに折ることに成功した研究者が現れました。

Controlling fracture cascades through twisting and quenching | PNAS
http://www.pnas.org/content/early/2018/08/09/1802831115

MIT mathematicians solve age-old spaghetti mystery | MIT News
http://news.mit.edu/2018/mit-mathematicians-solve-age-old-spaghetti-mystery-0813

「スパゲッティの乾麺は必ず3つ以上に折れる」という不思議な現象は、ノーベル賞科学者のリチャード・P・ファインマンが見つけて世界に問いかけたものです。鉛筆や木の棒など、細長いものを曲げると大抵の場合は真ん中あたりから真っ二つに折れるものですが、ことスパゲッティに関しては「誰がやっても絶対に2つに折ることはできない」ということが明らかにされていました。


「なぜスパゲティだけが?」というこの現象の謎は2005年、パリにあるピエール・アンド・マリー・キュリー大学の物理学者バジル・オードリー氏とセバスチャン・ノイキルヒ氏によって解明されています。両氏は「カタパルト実験」と呼ばれる実験を繰り返すことで、スパゲティが最初に折れた時に生じる「たわみ」が伝わる時に波が合成されて強くなり、新たな折れ目が作られているという実態を明らかにして、「ひびの連鎖による細い棒の破砕――なぜスパゲティは半分に折れないのか」という論文を発表。この発表の翌年、2006年にオードリー氏とノイキルヒ氏はイグノーベル賞を受賞しています。

「なぜスパゲティは2本でなく 3本に折れるのか」を解く : 連載一覧 : さぽナビ | Z会
https://www.zkai.co.jp/el/saponavi_a/bkmsk40000000cm9.html

その論文では「スパゲッティは必ず3つ以上に折れる」ことの原因が解明されたのですが、今度は逆に「2つに折る方法はないのか」という謎に取り組んだ科学者が現れました。それはコーネル大学の大学院生であるロナルド・ハイザー氏とマサチューセッツ工科大学(MIT)の大学院生であるビシャール・パティル氏らのチームです。

日常の会話の中から「スパゲッティを2つにある方法があるのではないか」と考えた2人は、まずスパゲッティを手で持ってさまざまな方法で曲げることでその折れ方を検証。その後、専用の「折り曲げ機」を開発することで、より詳細なスパゲッティの折れ方を調査するに至りました。

そして研究の結果、2人がたどり着いた答えは「スパゲッティを一定以上の角度にねじっておいた状態で曲げていくと2つに折ることができる」という結論でした。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/14/old-spaghetti-mystery-solved/snap00022_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/08/14/old-spaghetti-mystery-solved/snap00021_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/08/14/old-spaghetti-mystery-solved/snap00012_m.jpg

https://gigazine.net/news/20180814-old-spaghetti-mystery-solved/ 
ダウンロード (9)


引用元: 【話題】「スパゲッティの乾麺は必ず3つ以上に折れる」という現象を乗り越えて研究者が2つに折ることに成功[08/15]

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1: 2017/06/08(木) 22:21:06.38 ID:CAP_USER
2017/06/08 10:46(マイアミ/米国)
【6月8日 AFP】物理学者アルバート・アインシュタイン(Albert Einstein)が100年前に提唱した理論の一つを裏付ける現象を、ハッブル宇宙望遠鏡(Hubble Space Telescope)を用いて観測することに成功したとの研究論文が7日、発表された。アインシュタイン自身は、この現象を直接確認できるとは思っていなかったようだ。

 米科学誌サイエンス(Science)に掲載された論文によると、遠方の星の前を別の天体が通過する際に星の光が曲げられ、そこから天体の質量を知ることができる「重力マイクロレンズ効果」として知られる現象を、天文学者チームが初めて観測したという。

 この重力マイクロレンズ効果は1919年、皆既日食時の太陽の周りで星の光が曲がったことで確認された。

 当時、この発見は、重力を時間と空間の幾何学的関数として記述するアインシュタインの一般相対性理論に対する説得力のある証拠の一部を提供した。

 米エンブリー・リドル航空大学(Embry-Riddle Aeronautical University)のテリー・オズワルト(Terry Oswalt)氏は、サイエンス誌に今回の論文と同時に掲載された解説記事で「背景の星と前にある星と地球とがちょうど一直線上に並ぶと、重力マイクロレンズ効果で光の完全な円環が形成される。これがいわゆるアインシュタイン・リングだ」と説明している。

 だがアインシュタインは、この現象を太陽以外の恒星で観測するのは不可能と考えていた。その証拠に、1936年にサイエンス誌で発表した論文では、恒星同士が離れすぎているために「この現象が直接的に観測される見込みは全くない」と記している。

 当時はまだ、2009年にハッブル宇宙望遠鏡が打ち上げられ、遠方の星や惑星をかつてない高精度で観測できるようになることまでは予想できなかったのだろう。

続きはソースで

(c)AFP/Kerry SHERIDAN

http://www.afpbb.com/articles/-/3131260?act=all
ダウンロード


引用元: 【天文】 光が曲がる「重力マイクロレンズ」 太陽以外の星で初観測 研究[06/08] [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/12/09(金) 19:57:34.63 ID:CAP_USER
中性子星の研究を行っている欧州天文学者チームは、80年前に予言され、未だ実験的に確認されていない量子効果「真空の複屈折」の証拠を初めて観測した可能性があると発表した。研究論文は「英国王立天文学会月報」に掲載された。

通常、「真空」とは完全に何もない、空っぽの空間であると思われている。光は常に一定の速度(光速c=毎秒約30万km)で、何もない真空中をどこまでも真っ直ぐに進んでいくことができる。

一方、水やガラスなど真空以外の物質の中を進むとき、光は真空中の光速とは違う速度をもっている。物質固有の光の速度を真空中の光速cで割った値は、その物質の「屈折率」と定義される。たとえば、水の屈折率は約1.33、普通の板ガラスの屈折率は約1.51などと物質ごとに値が決まっている。真空の屈折率は、真空中の光速cを同じ光速cで割った値なので、当然「1」になる。

物質によっては、光の偏光の向きに応じて屈折率が変わることもある。この現象は「複屈折」と呼ばれ、すべての方向について構造が等質ではない物質、つまり異方性のある物質で見られる。

真空の場合、どの方向から見ても一様に同じ空間であって、方向によって空間の性質が変わるということはない。つまり、真空には異方性はなく、等方的であると言える。よって真空の屈折率は常に1であり、真空中で複屈折が起こることはあり得ない――と普通はそう考える。しかし、今から80年前、ドイツの物理学者ヴェルナー・ハイゼンベルク(不確定性原理の提唱者)とハンス・ハインリッヒ・オイラーは、空間が異方的になり、「真空の複屈折」が起こることがあると理論的に予言していた。

1930年代に理論化された量子電磁力学の立場では、真空を「何もない空っぽの空間」とは考えず、電子と陽電子のペアが生成と消滅を繰り返している動的な場であると見なす。電子・陽電子対は生成した瞬間に消えてしまうので「仮想粒子」とも呼ばれる。ハイゼンベルクらは、この仮想粒子が充満した真空において、強力な磁場をかけることによって空間が異方性を示し、真空の複屈折が起こると予言した。磁場に平行な方向と垂直な方向とでは、真空の屈折率が変わると考えた。

この予言を実験的に確かめるため、強力な磁石を使って真空の複屈折を観測しようとする研究が続けられているが、これまでのところ実際に真空の複屈折を観測したという報告はない。そうしたなか、研究チームは今回、中性子星の観測データのなかから、真空の複屈折によるものと考えられる分析結果を得たと発表した。

続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2016/12/09/188/
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙】未発見の量子効果「真空の複屈折」を中性子星の周りで初観測か ©2ch.net

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1: 2015/12/25(金) 12:33:05.43 ID:CAP_USER.net
【プレスリリース】光メタマテリアルが屈折率ゼロの特殊な性質を持つことを理論的に解明 ~新たな光学素子やフォトニック集積回路への応用に期待~ - 日本の研究.com
https://research-er.jp/articles/view/41714


NIMS MANAと米国パデュー大学の研究チームは、金属と誘電体が周期的に積層したメタマテリアルが、特定の周波数の光に対して屈折率がゼロになるなど特殊な光学特性を持つことを、世界で初めて理論的に明らかにしました。


概要

1.国立研究開発法人物質・材料研究機構(NIMS) 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点の石井智MANA研究者と、米国パデュー大学バークナノテクノロジーセンターのアフゲニー・ノルマノフ教授からなる研究チームは、金属と誘電体が周期的に積層したメタマテリアルが、特定の周波数の光に対して屈折率がゼロになるなど特殊な光学特性を持つことを、世界で初めて理論的に明らかにしました。屈折率ゼロの物質中では、形状がどれほど曲がったりねじれたりしていても光を損失することなく伝播することができるため、今回の成果を実験的に発展させることで、新たな光学素子やフォトニック集積回路の実現が期待されます。

2.近年メタマテリアルと呼ばれる人工構造を用いて、自然界には存在しない新規の光学素子を開発する研究が世界中で盛んに行われています。メタマテリアルの中でも、金属と誘電体の周期構造を持つものはハイパボリックメタマテリアル(HMM)と呼ばれ、これまでにHMMを用いた超高解像度のレンズや、単一光子光源の発光効率の向上などが報告されるなど、HMMはメタマテリアルの中でも注目度が高くなっています。

続きはソースで

images (1)


引用元: 【材料科学/光学】光メタマテリアルが屈折率ゼロの特殊な性質を持つことを理論的に解明

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1: 2014/10/06(月) 08:56:24.71 ID:???.net
満月が地球の影にすっぽり隠れる皆既月食が8日、東の夜空で3年ぶりに見られる。
かわさき宙とみどりの科学館(多摩区)の佐藤幹哉さんは「晴天に恵まれれば、深まる秋の夜空に赤銅色の月が浮かぶ素晴らしい天体ショーが観測できるでしょう」と話す。

月が欠け始めるのは、東の低い夜空で8日午後6時15分ごろ、左下側から。
その後、午後7時25分ごろから午後8時25分ごろまでの約1時間、皆既食が続き、月が高い位置に至る午後9時35分ごろに月食が終了する。

太陽、地球、月の順番で一直線に並ぶと、月が地球の影に入り、月食が見られる。
皆既食中に月が赤銅色に見えるのは、地球を取り巻く大気によって屈折した太陽光がわずかながら届くため。
「大気中のちりで散乱、波長の長い赤い光だけが月に差し込むため。色の具合は大気のちりの量で変化します」と佐藤さん。

カナロコ by 神奈川新聞 10月5日(日)7時3分配信
http://www.kanaloco.jp/article/78589/cms_id/105011

引用元: 【宇宙】赤銅色が秋空に浮かぶ? 8日に皆既月食 川崎で観測会も

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1: 2014/09/28(日) 00:36:10.47 ID:???.net
不可視化装置を開発=ハリポタの透明マントに近づく?-米大学

米ロチェスター大学は27日までに、同大学の研究者らがレンズを使ってモノを見えなくする装置を開発したと発表した。
欧米メディアは、ベストセラー小説「ハリー・ポッター」に登場する「透明マント」が、空想上の道具ではなくなるかもしれないと伝えている。
 
これまでも同様の装置はあったが、ハイテク技術を駆使した高額なものが多く、正面から見た場合のみ不可視化できたり、背景がゆがんで見えたりしていた。
 
同大学のジョン・ハウエル教授(物理学)によると、今回の装置は四つのレンズの間隔を調整した上で直線的に並べたもので、光の屈折を利用してモノが見えなくなる仕組み。
視点を正面から15度以上ずらしても不可視化でき、背景もゆがまなかった。
1000ドル(約10万9000円)余の材料費で製作できるという。(2014/09/27-19:45)
_________

▽記事引用元
http://www.jiji.com/jc/c?g=int_30&k=2014092700320
時事ドットコム(http://www.jiji.com/)2014/09/27-19:45配信記事

▽関連リンク
University of Rochester
‘Cloaking’ device uses ordinary lenses to hide objects across range of angles
September 25, 2014
http://www.rochester.edu/newscenter/watch-rochester-cloak-uses-ordinary-lenses-to-hide-objects-across-continuous-range-of-angles-70592/
<動画>youtube
How Does Cloaking Work in the Real World?
https://www.youtube.com/watch?v=_EB6WYo6d-s


引用元: 【物理】レンズを使ってモノを見えなくする装置を開発 ハリポタの透明マントに近づく?/米ロチェスター大

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