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振動

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1: 2018/07/31(火) 19:31:23.60 ID:CAP_USER
パデュー大学、北京大学、清華大学、量子物質科学共同イノベーションセンター(北京)などの研究チームは、ナノ粒子を毎分600億回という超高速で回転させる技術を開発したと発表した。人工物としてはこれまでで最も高速で回転するナノスケールのローターであるとしている。量子力学における真空の性質などを調べるための実験ツールとして利用できるという。研究論文は「Physical Review Letters」に掲載された。

レーザーによる光ピンセットの技術を用いて、170nm径サイズのシリカからなるダンベル型ナノ粒子を真空中に浮かべ、これを振動または回転させた。直線偏光しているレーザー光を用いるとナノ粒子は振動し、円偏光のレーザー光を用いるとナノ粒子を回転させることができる。

空中で振動するダンベル型ナノ粒子は、一種のトーションバランス(ねじり秤)として機能する。トーションバランスは微小なモーメントの測定に適しており、1798年に英国の科学者ヘンリー・キャヴェンディッシュが行った万有引力定数と地球の密度を測定する実験で使われたことでも知られる。

キャヴェンディッシュのトーションバランスは、両端に鉛球のついた天秤棒を細いワイヤーで吊り下げてバランスさせた装置であった。

続きはソースで

パデュー大学研究チームのTongcang Li氏とJonghoon Ahn氏 (出所:パデュー大学、写真:Vincent Walter)
https://news.mynavi.jp/article/20180731-672019/images/001l.jpg

(左)直線偏光のレーザー光によってダンベル型ナノ粒子が変位角θで振動。
(右)円偏光のレーザー光によってダンベル型ナノ粒子が回転 (出所:パデュー大学)
https://news.mynavi.jp/article/20180731-672019/images/002l.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20180731-672019/
images


引用元: 【ナノテク】毎分600億回転するナノローターを開発、真空の謎解明に利用

毎分600億回転するナノローターを開発、真空の謎解明に利用の続きを読む

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1: 2018/05/30(水) 12:29:45.74 ID:CAP_USER
量子コンピューターも、従来型のコンピューターと同様に仕事を行うにはメモリーが必要です。
しかし、近くの原子が振動しただけでもすべてのデータが消えてしまう環境のため、量子コンピューター用メモリーの開発は困難を極めます。
しかし科学者たちは、うまい解決策を思いつきました。
ギターの弦のようにダイヤモンドをチューニングするのです。
彼らはデータ保存のための電子と相性の良い不純物を混ぜた1ミクロン幅のダイヤモンド結晶の弦を使った量子メモリーシステムを作り上げました。
このダイヤモンドに電圧をかけると、弦が引き延ばされて周波数が上がり、電子が敏感に反応する状態になります。ちょうど、ギターの弦を巻いて音を高くするのと同じです。

続きはソースで

https://s.aolcdn.com/hss/storage/midas/3fa18639fd6be8679b091cb8a72c3a47/206407837/quantamcomputer.jpeg

https://japanese.engadget.com/2018/05/28/diamond-strings-could-provide-memory-for-quantum-computers/
ダウンロード (2)


引用元: 【IT】「ダイヤモンドの弦」にデータを保存する量子コンピューター用のメモリーシステム[05/29]

「ダイヤモンドの弦」にデータを保存する量子コンピューター用のメモリーシステムの続きを読む

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1: 2018/02/02(金) 00:16:29.89 ID:CAP_USER
「解答不能な設問がある」と予備校講師らから指摘を受けた京大の昨年の一般入試の物理の問題は、大手予備校が発表している解答例も二つに分かれていた。その理由は、音波の考え方にありそうだ

波には「縦波」と「横波」がある。水面波やひもを揺らしたときの波は横波でイメージしやすい。
ずれを意味する「変位」という言葉から横波は「変位波」とも呼ばれる。

 一方、空気中を伝わる音は縦波だ。例えば太鼓をたたくと、太鼓の膜の振動によって、空気は圧縮と膨張を繰り返す。そのため、空気の「密」な部分と「疎」な部分ができ、その振動が音波として伝わっていく。

波の進む向きと空気の振動方向が一致するため縦波(疎密波)と呼ばれる。

続きはソース



画像:解答不能と指摘があった京大の入試問題
https://amd.c.yimg.jp/im_sigghwBH8MTl_wjNMcGwA2Ah.w---x242-y400-q90-exp3h-pril/amd/20180201-00000021-asahi-000-2-view.jpg

画像:波が固定された壁に反射した時の二つのパターン
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180201001417_commL.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASL212VTGL21PLBJ001.html

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引用元: 【話題】「解答不能な設問」大手予備校の解答例も真っ二つ、なぜ? 京大出題ミス[02/01]

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1: 2017/12/13(水) 18:59:31.79 ID:CAP_USER
宇宙に浮かぶ超巨大な球体である地球は、人間の耳には聞こえないほど低い音で振動する「謎のノイズ」を出していることがこれまでにも知られていましたが、海底の観測装置を使った新たな研究から、その詳細な姿がまた一つ明らかにされました。

Ocean-Bottom Monitors Pick Up On Earth's Constant Hum
https://news.nationalgeographic.com/2017/12/earth-hum-seismic-ocean-waves-spd/

The Earth is making a weird noise, and researchers have no idea why – BGR
http://bgr.com/2017/12/08/earth-noise-natural-phenomenon-recorded-hum/

地球が生みだしているノイズは、人間をはじめとする生きものが産みだしているものではなく、巨大な物体である地球という惑星そのものが発しているものと考えられています。
最初にこの振動が大きく注目されたのは1959年のことで、その約40年後の1997年には論文「CONTINUOUS FREE OSCILLATIONS: Atmosphere-Solid Earth Coupling」が発表され、その存在に再び関心が集まりました。

そして今回、フランスやイギリス、ドイツなどの科学者による研究チームは、海底に設置された地震計のデータを初めて用いて詳細な分析が行われました。
地震計はインド洋やマダガスカル海などの約3000平方kmの範囲をカバーするもので、2012年から2013年までの11か月間の観測データが用いられています。

研究チームでは、複数の地震計が観測した高精度な振動波形から、海洋の大きな波が作り出す振動や電子的に生みだされたノイズなどを取り去って、地球そのものが作りだしている振動だけを洗い出すことに成功したとのこと。
そこで明らかにされたのは、地球は固有振動数による自由振動を行っており、その周波数は2.9ミリヘルツから4.5ミリヘルツだったという事実です。

「ミリヘルツ (mHz)」という単位はあまり耳なじみがない人も多いはずですが、これは通常のヘルツ(Hz)よりも1000倍遅い振動周期のことを意味します。

続きはソースで

関連ソース画像
https://i.gzn.jp/img/2017/12/11/earth-humming-noise/snap10765_m.png
https://i.gzn.jp/img/2017/12/11/earth-humming-noise/snap10767.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20171211-earth-humming-noise/
ダウンロード (2)


引用元: 【気象・環境】球が生みだしている「謎のノイズ」の詳細が新たに判明、季節による違いはなく固有周波数も明らかに

地球が生みだしている「謎のノイズ」の詳細が新たに判明、季節による違いはなく固有周波数も明らかにの続きを読む

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1: 2017/12/04(月) 21:31:20.71 ID:CAP_USER BE:241972511-2BP(1000)
sssp://img.5ch.net/ico/taxi.gif
一辺が5mmのサイコロを円筒の中にざざーっと入れ、一定の力で左右に回し続けると3時間~1日程度でほぼ全てのサイコロがキレイに整列し、隙間なくみっちりと詰まった状態になることが研究で明らかになっています。この技術は、粒子状の物質を整列させる必要のある産業分野や、宇宙の無重力空間での加工技術への応用が期待されています。

Physics - Focus: Dice Become Ordered When Stirred, Not Shaken

https://physics.aps.org/articles/v10/130

細かい粒子を整列させるという行為は、砂と小石を混ぜてセメントを作る建設業や、材料を均一に混ぜ合わせて医薬品を作るといった医薬品分野などさまざまなケースで広く行われています。
重力のある環境では、粒子状の材料を入れた容器に振動を与えたり、外部からコツコツと叩いたりすることで、内部の粒子の重なりに「緩み」を作りだし、内部に残っていた余分な空間をギュッと圧縮することで全体の体積を小さくすることができます。

これと別の方法を模索してきたスペインのナバーラ大学のディエゴ・マザ氏らの研究チームは、筒状の容器に粒子状の物質を入れ、筒を回転させることで物質をぎゅっとまとめることが可能かを調査しました。

実験ではまず、上向きに設置した円筒の中に5ミリ角のサイコロ2万5000個を流し込みました。
その状態で、筒を上からみて時計回りと反時計回りの方向にひねる動きを一定の強さで加え続け、粒子の変化を検証。

続きはソースで

http://news.livedoor.com/article/detail/13982189/
images (1)


引用元: 【物理】小さなサイコロを円筒に大量に入れ、一定の力で左右に回し続けるとサイコロが綺麗に整列することが判明

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1: 2017/11/05(日) 18:35:23.21 ID:CAP_USER
ガラスは身近なマテリアルでありながら、謎の多い存在である。
しかし今回、東京大学と東北大学の共同研究グループは、ガラスは通常の固体とは異なる分子震動パターンを持つ、という事実を明らかにした。
これは、ガラスの振動特性に関する長年の議論に終止符を打つものであるという。

 ガラスは流れる性質を持つ。人間の寿命の範囲で観測できるような現象ではないのだが、数百年、
千年単位のタイムスケールでいうと、そういうものであるらしい。

 であるので、ガラスは実は液体なのだとか、いややっぱり固体なのだとか、長年に渡り議論されてきた。
最近の主流としては、固体であるとする説の方が有力である。

 ところで、ガラスは固体かもしれないが、結晶体ではないらしい。
物理学の世界の考え方でいうと、多くの固体は結晶体だが、ガラスだけは違うのだという。つまり、固体には結晶体とガラスの2種類があるのだ。

続きはソースで

※普通のガラス製品(左)と、コンピュータシミュレーションによって計算されたガラス分子の不規則な配列。(画像:東京大学発表資料より
http://www.zaikei.co.jp/files/general/20171105000110BkC0a.png

財経新聞
http://www.zaikei.co.jp/article/20171105/409942.html
ダウンロード (1)


引用元: 【物理学】ガラスは固体だが、通常の固体とは本質において異なる 東大と東北大が研究

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