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物質

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1: 2019/01/02(水) 12:32:20.12 ID:CAP_USER
■日本学術会議が「ILCの日本誘致を支持するには至らない」の意見書提出

全長20キロの直線型加速器を東北・北上山地の地下につくるという国際リニアコライダー(ILC)計画について、日本学術会議は「日本誘致を支持するには至らない」という意見書をまとめ、12月19日に文部科学省に手渡した。「想定される科学的成果」が、日本が負担する巨額経費に見合わないというのが主な理由である。「国際経費分担の明確な見通しがまだない」ことも理由に挙げた点は、「費用分担について政府間の話し合いを始めるのが先。誘致の是非は分担の見通しがついてから考えればいい」と訴えてきた推進側との認識の食い違いが最後まで解消しなかったことを示す。
 もっとも、学術会議は話し合いの開始自体が誘致の意思表明になると考えたという解釈はできる。「いったん話し合いを始めたら後に引けなくなる」という発想は「日本的」のような気がしないでもない。米国では、途中でやめることもごく普通に起きているからだ。

 私が前稿(「国際リニアコライダー(ILC)の学術的意義とは」)で書きぶりに首を傾げた「学術的意義」については、「研究課題が極めて重要なものの一つであることは認められるものの、素粒子物理学の他の研究課題に比して突出した優先性を有するかという点について、当該分野の研究者コミュニティにおいてさえコンセンサスが形成されている状況にない」から「極めて重要なものであることについては高エネルギー素粒子物理学のコミュニティにおいて合意が得られている」と変わった。ただし、そのあとに「しかしながら、素粒子物理学分野における諸研究プロジェクトへの人材配置や予算の配分にまで踏み込んだ議論の段階には至っていない」と続いている。
https://image.chess443.net/S2010/upload/2018122100006_1.jpg

■日本政府が話し合いを始めなければILCは立ち消え

 このまま日本政府が費用分担の話し合いに入らなければ、ILCは建設されない。つまり、線形の大型加速器の建設は立ち消えだ。将来、中国がセルン(欧州合同原子核研究機関)のLHC(大型ハドロン衝突型加速器)を上回る大きさの円形加速器をつくる可能性はある。そうなれば、中国にセルンのような国際研究センターができることになる。
 高エネルギー物理学は、もはや国際協力なしには進まない。それは、米国が単独でつくろうとしたSSC(超伝導超大型衝突型加速器)が1993年に中止に追い込まれた時点から明らかだった。国際協力プロジェクトとして設計活動を進めてきたILCが頓挫すると、国際協力でも進まないということになり、いよいよ高エネルギー物理学の終わりが見えたということになる。それにあらがうように中国が大型加速器を建設するとすれば、それはそれで現代の国際情勢を象徴するものだろう。
https://image.chess443.net/S2010/upload/2018122100006_2.jpg

■大戦で疲弊した欧州で生まれたセルンは平和構築も目的

 高エネルギー物理学とは、高いエネルギーで粒子同士をぶつける実験を通じて、物質の根源や宇宙の成り立ちなどを探る学問である。欧州では、第二次大戦で優秀な研究者が数多く米国に亡命し、その後も頭脳流出が進んだ。それに危機感を持った指導的物理学者たちの発案で1954年に発足したのがセルンである。当初参加したのはスイス、英、西独、仏、伊、ベルギー、オランダ、デンマーク、ノルウェー、スウェーデン、ギリシャ、ユーゴスラビアの12カ国。敗戦したドイツ、イタリアも入っており、平和構築のためという目的もあった。

 1983年に陽子・反陽子衝突実験でW粒子、Z粒子を発見(この業績で1984年にカルロ・ルビアとシモン・ファン・デア・メールがノーベル物理学賞を受賞)し、戦後ずっと米国が主導してきた高エネルギー物理学の世界でセルンが中心地の地位を確立する。

続きはソースで 

https://webronza.asahi.com/science/articles/2018122100006.html
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引用元: 【国際リニアコライダー日本誘致問題】高エネルギー物理学は終わるのか[12/24]

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1: 2018/12/25(火) 17:40:01.38 ID:CAP_USER
静岡大学の小野行徳教授らのグループは、日本電信電話株式会社、北海道大学の研究グループと共同で、電力供給なしにトランジスタの電流を増幅させることに成功した。新たな低消費電力デバイスの開発が期待される。

 コンピュータの高性能化は、構成部品であるトランジスタの電流を、いかに少ない電力で増大させるかが鍵だ。従来の増幅法では電力供給が不可欠で、供給電力が発熱の原因となることが性能向上の阻害要因だった。

 通常、物質中の電子は、電位の高い場所から低い場所へと移動し、等電位の端子間に電子は流れず電流は生じない。しかし、電子同士の衝突頻度が非常に高い特別な場合には、電子は流体のように振る舞い、近くに強い流れがあると、その流れに沿った新たな流れが生じる。この振る舞いは電子流体と呼ばれ、これまでは、ヒ化ガリウム(GaAs)などの一部の物質で、マイクロメートル以上の大きなスケールでしか観測されなかった。

続きはソースで

論文情報:【Nature Communications】Electron aspirator using electron-electron scattering in nanoscale silicon
https://www.nature.com/articles/s41467-018-07278-8

https://univ-journal.jp/24158/
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引用元: 【トランジスタ】電力供給なしにトランジスタの電流を増幅、静岡大学などが成功[12/25]

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1: 2018/12/18(火) 15:10:26.38 ID:CAP_USER
-ブラックホールコロナの加熱メカニズム特定へ-

理化学研究所(理研)数理創造プログラムの井上芳幸上級研究員らの共同研究チーム※は、国立天文台などが国際協力で運用する「アルマ望遠鏡[1]」を用いて、「巨大ブラックホール[2]」周辺に存在する「コロナ[3]」からの電波放射を観測することで、コロナの磁場強度の測定に初めて成功しました。

本研究成果は、これまでの巨大ブラックホール周辺構造の理解に再考を迫るものと考えられます。 銀河中心にある巨大ブラックホール周辺には、太陽と同じように高温プラズマ[4]のコロナが存在します。太陽のコロナは磁場によって加熱されていることから、ブラックホールのコロナの加熱源も磁場だと考えられていました。しかしこれまで、ブラックホール周辺の磁場は観測されておらず、その真相は謎に包まれていました。2014年に共同研究チームは、コロナからの電波放射の存在を予言し、それが観測できれば磁場測定が可能となり、コロナの加熱機構を解明できることを理論的に示していました。

今回共同研究チームは、アルマ望遠鏡を用いて、90~230ギガヘルツ(GHz、1ギガは10億)の電波帯域で二つの活動銀河[5]の中心領域を高感度・高分解能で観測しました。その結果、自らの予言どおり、いずれの巨大ブラックホールからもコロナ由来の電波放射を捉えることに成功しました。

続きはソースで

■図 巨大ブラックホール周辺を取り巻くコロナの想像図
http://www.riken.jp/~/media/riken/pr/press/2018/20181218_1/fig.jpg

理化学研究所
http://www.riken.jp/pr/press/2018/20181218_1/
ダウンロード (4)


引用元: 【宇宙】巨大ブラックホール周辺の磁場を初めて測定 理研[12/18]

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1: 2018/12/02(日) 22:12:24.43 ID:CAP_USER
汚れた空気が気管支などへ悪影響を与えることは知られていましたが、「知能を低下させる」可能性があることもわかりました。

The Impact of Exposure to Air Pollution on Cognitive Performance
(PDFファイル)http://www.pnas.org/content/pnas/suppl/2018/08/22/1809474115.DCSupplemental/pnas.1809474115.sapp.pdf

Air pollution linked to “huge” reduction in intelligence | UN Environment
https://www.unenvironment.org/news-and-stories/story/air-pollution-linked-huge-reduction-intelligence

北京大学とイエール大学の共同研究グループが、中国の162の地域に住む2万5000人以上の被験者を対象に、大気汚染が知能に与え得る影響を調査しました。研究では定期的に被験者に口述での言語能力や数学の試験から知能を測定した上で、被験者が住む地域の二酸化硫黄や二酸化窒素に加えて、10マイクロメートル未満の粒子状物質「PM10」の量を計測したデータと照らし合わせることで、大気汚染と知能低下の関係性を分析したとのこと。


その結果、汚れた空気への累積的にさらされることで認知能力が低下することがわかりました。男性と女性を比較したところ、男性の方がより大気汚染での知能低下のリスクが大きいことや、年少者ほど悪影響を受けるリスクが高いこともわかったそうです。研究に参加したシー・チェン教授は、「汚れた空気は教育レベルを1年分遅くする可能性がある」と述べています。

また、男女の格差は教育水準にもリンクしていることも判明しています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/12/02/air-pollution-link-reduction-in-intelligence/a01_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181202-air-pollution-link-reduction-in-intelligence/
ダウンロード (2)


引用元: 【環境】〈PM10〉大気汚染は知能を低下させるという研究発表[12/02」

〈PM10〉大気汚染は知能を低下させるという研究発表の続きを読む

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1: 2018/12/05(水) 00:49:09.68 ID:CAP_USER
 国家的プロジェクトというと、東京オリンピックや大阪万博ばかりが注目されがちだが、実は岩手県で、それらを凌ぐスケールの超巨大プロジェクトが持ち上がっているのを、ご存じだろうか。

 岩手・北上山地の地下100メートルに、全長20キロに及ぶ直線状の「加速器」を建設。全世界から膨大な数の科学者たちが集い、ヒッグス粒子や、宇宙を構成するダークマター(暗黒物質)などを解明しようという「国際リニアコライダー」(International Linear Collider 以下、ILC)計画があるのだ。

 「ちょっと、何言ってるのか分からない」という人のために簡単に説明をすると、「加速器」とは、原子よりも小さな「素粒子」を光の速さで正面衝突させる研究施設(ILCの場合は電子と陽電子を衝突させる)のこと。人も地球も宇宙もすべては素粒子からできているので、ここの謎を解くことで、宇宙の成り立ちはもちろん、まだ解明されていない物資、現象などこの世界のさまざまな謎に光を当てられる、というわけなのだ。

 この素粒子については、『アイアンマン』『アントマン』というマーベル映画や、『エヴァンゲリオン』などのSFアニメにもちょこちょこ登場するので、ファンの方ならば聞いたことがあるのではないだろうか。ちなみに、世界中で興行記録を塗り替えた大ヒット作『アベンジャーズ/インフィニティ・ウォー』の続編が来春公開されるが、そこでも素粒子が物語の重要なカギを握るとされている。

 そんな幼稚な話は興味ゼロだね、という人でも、スイスのジュネーブにある「CERN」(欧州原子核研究機構)の名は聞いたことがあるだろう。

 世界中の研究者が情報にアクセスできることを目的としたWWW(ワールドワイドウェブ)が考案されたことから、「インターネット発祥の地」として有名なこの施設にも円形の加速器があって、「ブラックホール発生装置だ!」「研究を進めると宇宙が崩壊する」なんて『月刊ムー』のような超自然科学系サイトでもちょこちょこ取り上げられているので、一度や二度は耳にしたことがあるはずだ。

そんな世界的な研究所を上回る施設を日本に造ろうじゃないの、というのがILC計画だ。

 「なぜわざわざ日本で?」と首をかしげる方も多いかもしれないが、推進している方たちのお話を聞いてみると、いくつか大きな理由が見えてくる。

 まず、日本は、中間子理論を提唱した湯川秀樹から、近年のニュートリノ天文学の小柴昌俊氏、6つ以上のクォークが存在を予測した益川敏英氏、小林誠氏まで、多くのノーベル物理学賞受賞者を生むなど、世界の素粒子物理学をリードしてきた。また、加速器に関する技術も世界一と評され、茨城県つくば市にあるKEKB加速器は現時点で世界でも最も密度の高い電子ビームをつくることができる。

 そんな“素粒子研究先進国”である日本の競争力をILCでさらに確固たるものにしようというのが、まず1つなのだ。

そして、もう1つ重要なのが、経済効果だ。

 世界中から優秀な頭脳が集結してくるわけなのだから、経済効果を期待する声が出るのは当然だ。事実、CERN周辺には世界中の科学者が家族を連れて定住したことで、消費や観光など地域振興が成功している。しかも、ILCが優れているのは、その効果が続く「期間」だ。どんなに「頑張れ、ニッポン!」「万博で大阪を元気に!」と叫んだどころで、五輪や万博というイベントは数週間から半年ほどで閉店ガラガラとなって、後には莫大な維持費がかかる「負の遺産」が残ってしまう。事実、東京五輪で新たに建設されている競技施設も既に大赤字が試算されている。

 が、ILCは違う。世界中からさまざまな研究者が訪れ、入れ替わり立ち替わり30年近く研究が続けられるという。設立から60年を経たCERNが活況していることや、素粒子物理研究の性格からしても、極めて息の長い研究施設になる見込みなのだ。

 そのような意味では、ILC計画とは、日本の東北で「科学のオリンピック」を30年間ぶっ続けで開催をするようなものと言っていいかもしれない。

http://image.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/yd_kubota1.jpg
http://image.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/yd_kubota2.jpg
http://image.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/yd_kubota3.jpg

続きはソースで

ITmedia ビジネスオンライン
http://www.itmedia.co.jp/business/articles/1811/20/news057.html
ダウンロード (1)


引用元: 【宇宙開発】加速器、国際リニアコライダー、「宇宙の謎に迫る国家プロジェクト」に、日本学術会議が猛反発のワケ

加速器、国際リニアコライダー、「宇宙の謎に迫る国家プロジェクト」に、日本学術会議が猛反発のワケの続きを読む

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1: 2018/11/07(水) 15:18:37.73 ID:CAP_USER
絶対零度からごくわずかだけ温度が高い超低温の環境で原子を第5の状態「ボース=アインシュタイン凝縮」に置き、その状態を観察するという実験がドイツの研究チームによって実施されました。実験では高度約250kmまで上がる気象観測ロケットが用いられ、6分程度にわたる極小重力環境下で100を超える観察が行われています。

Space-borne Bose–Einstein condensation for precision interferometry | Nature
https://www.nature.com/articles/s41586-018-0605-1

For The First Time, Physicists Created a 'Fifth' State of Matter in Space
https://www.sciencealert.com/bose-einstein-condensate-space-record-maius-1-experiment-results

ボース=アインシュタイン凝縮(Bose–Einstein condensation:BEC)は、固体・液体・気体・プラズマに次ぐ「物質の第5の状態」とされるもので、1925年に物理学者のサティエンドラ・ナート・ボースとアルベルト・アインシュタインによってその存在が予言されていました。その後、1995年にコロラド大学とマサチューセッツ工科大学の研究チームがそれぞれBECの実現に成功し、2001年にはノーベル物理学賞を受賞しています。

BEC状態にある原子は、粒子的ではなく集団的な波としてのふるまいを見せるようになります。この「雲」のような状態では多数の原子が同一の波動を行うようになり、個々の原子を区別できないので、原子雲全体が1つの「超原子」のようなものになっていると考えられています。

BECは磁場や集束レーザーなどを用いて作り出した「原子トラップ」の中で原子の振動運動を封じ込めることで、絶対零度に限りなく近いところまで物質を冷却して作り出されます。しかし、重力の影響を受ける地上ではBECを作り出せても、レーザーの照射を止めるとあっという間に雲が落下してBECの状態が失われてしまいます。

続きはソースで

関連記事
宇宙ステーション上でボース=アインシュタイン凝縮実験を開始 | マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180822-682360/

https://i.gzn.jp/img/2018/11/05/fifth-state-of-matter-in-space/00_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20181105-fifth-state-of-matter-in-space/
ダウンロード (1)


引用元: 【物理学】「ボース=アインシュタイン凝縮」極小重力下で原子を「物質の第5の状態」において観察する実験が実施される

「ボース=アインシュタイン凝縮」極小重力下で原子を「物質の第5の状態」において観察する実験が実施されるの続きを読む
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