理系にゅーす

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理論

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1: 2018/03/01(木) 07:41:43.54 ID:CAP_USER
■カーリングのストーンはなぜあのように曲がるのか。
他の物体と違うことはわかっているが、理由はまだわからない

ピョンチャン(平昌)冬季オリンピックのカーリング男子の表彰式では、優勝したアメリカ代表チームが表彰式で「女子カーリング」と書かれた金メダルを手渡される、という手違いがあった。だがカーリングにははるかに大きな驚きが秘められている。
科学者さえ解明できない謎だ。

カーリングをよく知らない人のためにルールを簡単に説明すると、カーリングは1チーム4人で対戦し、両チームの選手が交互に長方形の氷上にストーン(石)を滑らせる。
約40メートル先の「ハウス」と呼ばれる同心円の中心のより近くへ、より多く石を入れることができたチームが勝利する。
カーリングという名称は、ストーンが氷上を滑る時、ボウリングの球がレーンを転がる時のように回転(カール)するのに由来する。

一体なぜ、大きさ直径約30センチ、重さ約20キロのストーンが、選手がブラシで氷の表面をこすることで狙った方向に曲がるのか。いまだに謎のままだ。

「異質なものほど人は興奮する。ストーンはその典型だ」と、カナダのバンクーバーアイランド大学の天文物理学者でスポーツ物理学を研究したレイ・ペナー教授は、米紙ウォール・ストリート・ジャーナルに語った。

ストーンが他の物体と決定的に違うのは、回転と同じ方向に曲がることだ。
例えばボウリングの球は、反時計回りに回転をかけて滑らせると右に曲がる。
だがストーンは反時計回り(左回転)に回転をかけると左に、時計回りなら右に曲がる。なぜか。
説明を試みた理論は多数存在する。

■中世からの謎

そのうちの1つ、「スティックスリップ摩擦論」は、氷上に広がる無数のペブル(氷の粒)に注目した。

続きはソースで

画像:イギリスとの3位決定戦でストーンを投げる日本代表の藤沢五月
https://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2018/02/curling180226-thumb-720xauto.jpg

関連動画
Curling — The Most Mysterious Olympic Sport https://youtu.be/3kpZ_EWL1wA



ニューズウィーク日本版
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/02/post-9609.php
images (3)


引用元: 【話題】物理学者もお手上げ、カーリングの原理 ストーンはなぜあのように曲がるのか?中世からの謎[02/26]

物理学者もお手上げ、カーリングの原理 ストーンはなぜあのように曲がるのか?中世からの謎の続きを読む

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1: 2018/02/18(日) 05:26:12.52 ID:CAP_USER
天文学者の国際研究チームは、地球から1300万光年先にある大質量の楕円銀河「ケンタウルスA」の観測データから、多数の矮小銀河がケンタウルスAのまわりに随伴し、狭い円盤状の領域内で回転運動していることがわかったと発表した。
この観測結果は、宇宙論のモデルとして有力視されているダークマター理論とは矛盾する点があり、ダークマター理論の妥当性の再検討を促すものであるという。研究論文は科学誌「Science」に掲載された。

ダークマター理論今回の研究対象である楕円銀河ケンタウルスA。
ダークマターの影響では予測できない矮小銀河の回転運動が見つかった(出所:Christian Wolf and the SkyMapper team / Australian National University)
ダークマターは、宇宙の全質量・エネルギーの27%程度を占めているとされる未知の重力源である。
観測可能な天体からの重力だけでは説明がつかないさまざまな天文観測データから、電磁波による観測ではとらえることができない大量の重力源の存在が示唆されている。
これを仮にダークマターと呼んでいるわけで、その正体はいまのところ謎に包まれている。

ダークマターの正体に関する仮説はいくつかあるが、その中で有力視されているものの1つが、「冷たいダークマター粒子」と呼ばれる未発見粒子がダークマターであるとする説である。

冷たいダークマター粒子の存在とダークエネルギーを織り込んだ宇宙模型は「ΛCDMモデル」と呼ばれ、ビッグバンから宇宙の大規模構造が形成されるまでの宇宙の進化をかなり上手く説明できるため、
現代宇宙論の標準的な理論モデルとなっている。

研究チームのメンバーであるカリフォルニア大学アーバイン校(UCI)のMarcel Pawlowski氏によると、ΛCDMモデルに従った場合には、矮小銀河は主銀河の周囲に多かれ少なかれランダムにばらついて存在するはずであり、またそれらの矮小銀河は全方向に向かって動くはずであるという。

続きはソースで

関連ソース画像
https://news.mynavi.jp/article/20180213-583578/images/001.jpg

マイナビニュース
https://news.mynavi.jp/article/20180213-583578/
ダウンロード


引用元: 【宇宙】遠方銀河「ケンタウルスA」の観測データ、ダークマター理論と矛盾[02/13]

遠方銀河「ケンタウルスA」の観測データ、ダークマター理論と矛盾の続きを読む

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1: 2018/01/21(日) 11:46:20.29 ID:CAP_USER
https://www.asahi.com/articles/ASKDZ755BKDZUDCB008.html

長さ30センチほどの鉄製の昇降機が、するするとケーブルを上っていく。その高さは約100メートル。2016年にドイツ・ミュンヘンであった実験は、壮大な構想への、ささやかな一歩を刻んだ。

 関係者が実験の先に見据えるのは「宇宙エレベーター」だ。上空10万キロに設けた宇宙ステーションと地上をケーブルでつなぎ、何両にも連なった昇降機で往来する。

 宇宙服は不要。誰でも宇宙ステーションに行き、星空観察や無重力サッカーを楽しめる。そこから月面まで小型宇宙船を飛ばせば、月の鉱物資源を発掘できる――。

どうなる?ハクトの月面探査レース挑戦

 「現代のバベルの塔」。そう称される構想の実現に、日本大学理工学部(千葉県船橋市)の青木義男教授(60)=安全設計工学=が挑んでいる。

 「エレベーターで宇宙に行けるはずがない」。青木教授は最初、そう思った。ビルのエレベーターの安全管理や事故調査を研究していた08年のことだ。でも、米航空宇宙局(NASA)が技術競技会を開いていると知り、考えが変わった。「できないじゃなくて、挑戦してみよう」

 翌年、クライマーと呼ばれる昇降機を試作した。13年に富士山麓で行った実験では、地上1200メートルに到達した。

続きはソースで

https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20180102000593_comm.jpg
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20171231001558_comm.jpg
https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20171226003402_comm.jpg
ダウンロード (2)


引用元: 【宇宙】宇宙エレベーターに日本大学理工学部が挑む 総工費10兆円「理論上可能」

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1: 2018/01/10(水) 20:50:08.00 ID:CAP_USER
米Intelのブライアン・クルザニッチCEOは1月8日(現地時間)、米ネバダ州ラスベガスで開催している「CES 2018」の基調講演で、49量子ビットの量子コンピューティングテストチップの設計、製造、出荷に成功したと発表した。
テストチップは「Tangle Lake」(アラスカの湖にちなむ)と名付けられた。

従来のコンピュータが、0と1のどちらかの状態を取る「ビット」を扱って計算するのに対し、量子コンピュータは0と1の両方の状態を同時に取りうる「量子ビット」(キュービット)を用いて計算する。

 従来のコンピュータは一部の計算において、計算したいデータ量が増えるにつれて計算に必要な時間が指数関数的(2のN乗、Nはデータ量)に増えるという問題を抱えているが、量子コンピュータでは「量子もつれ」(エンタングル)という量子特有の現象を量子ビット同士に起こすことで、計算に必要な時間の増え方がより緩やかになる(Nの2乗程度)という特徴を持つ。

 「製薬や金融モデル、天候予測といった現在最高のスーパーコンピュータでも数カ月から数年かかる計算問題を、量子コンピュータは解決してくれるだろう」(クルザニッチCEO)

 このような理論的な証明がある一方で、物理的に量子ビットを作製し動作させることが量子コンピュータの実現にとって課題の1つとなっている。

続きはソースで

画像:49量子ビットの量子コンピューティングテストチップ「Tangle Lake」
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1801/10/ki_1609376_intel01.jpg

画像:左から7、17、49量子ビットのテストチップ
http://image.itmedia.co.jp/news/articles/1801/10/ki_1609376_intel02.jpg

ITmedia NEWS
http://www.itmedia.co.jp/news/articles/1801/10/news099.html
ダウンロード (1)


引用元: 【テクノロジー】Intel、49量子ビットの量子コンピュータ用チップ「Tangle Lake」の開発に成功

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1: 2017/12/22(金) 16:21:00.63 ID:CAP_USER
2017.12.22 16:00
(1/2ページ)
心が脳を変える
http://www.sankei.com/west/news/171222/wst1712220003-n1.html


 人類がいつごろから“心”を意識し、理解しようとしたのかは定かでない。「われ思う、ゆえにわれあり」で知られるデカルトが提唱した、心と脳は独立した存在とする二元論をはじめ、心脳同一説、中枢状態論、創発的唯物理論など、これまでにさまざまな学説が哲学者や心理学者らによって提出されているが、自然科学の視点からの心の理解はそれほど進んでいないように思う。

 心の不思議さと言えば、同じ食べ物でもおいしそうに盛り付ければよりおいしく感じられたり、実際は効果のない薬でも信頼できる医者から渡されるとちゃんと効いたりする
(プラセボ効果という)ことだ。しかし、このような心理活動がどこで生まれ、どのように脳内の神経活動を変えるかは、いまだに大いに議論を呼んでいる。

 私が脳研究に足を踏み入れた頃は、心と脳の問題について言及する神経科学者は少なかった。しかし、fMRI(機能的磁気共鳴画像装置)やPET(陽電子放射断層撮影)
といった体を傷つけないで体内を「見る」ことができるイメージング技術の登場によって、脳科学分野でもこの問題が取り上げられるようになってきた。
人の心理活動に伴う脳内の神経活動をこうしたイメージング技術で計測し、脳の仕組みを理解しようとしているのだ。

 たとえば最近、イメージング技術で撮影した脳の画像の変化からじゃんけんの出し手を予測するなど、心を読み取ることができるようになったと話題になった。
しかし、よく考えると、人の心が読めても、その実態については何も答えられていない。
http://www.sankei.com/west/news/171222/wst1712220003-n2.html

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引用元: 【理研が語る】 じゃんけんの出し手予測はできるようになったが…「心」の不思議を科学が解く日を夢見て [12/22]

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1: 2017/12/26(火) 23:09:01.50 ID:CAP_USER
2017年12月26日 16時17分00秒
13世紀から16世紀にかけて南アメリカに存在したインカ帝国は、文字を持たない文明だったため、その歴史についてわかっていることは限られています。
しかし、結び目を使って出来事などを記録する「khipus(キープ)」と呼ばれるひもをインカ文明で使っていたことがわかっており、この「意味」の解読作業が続けられています。
そんな中、ハーバード大学の学生が春休みを利用してキープの解読作業に着手し、それまでわかっていなかった秘密を探り当てることに成功しています。


The College Student Who Decoded the Data Hidden in Inca Knots - Atlas Obscura
https://www.atlasobscura.com/articles/khipus-inca-empire-harvard-university-colonialism


インカ帝国では文字を使っていなかったため、文明に関する記録はほとんど残っていません。マチュ・ピチュのような壮大な建造物が現代にも残されているのとは対照的に、インカ帝国に関してわかっていることは、もっぱらインカ帝国を征服したスペイン人が残した記録ばかり。しかし、これらのインカ帝国史はあくまでも侵略者側から見た見解であり、インカ文明を正確に反映したものではないという考えの考古学者は多く、そのためインカ人が記録用に使用したひも「キープ」の解読作業が世界中で行われています。

ハーバード大学の1年生だったマニー・メドラノさんは、たまたま受講したゲ◯リー・ウルトン教授の考古学の授業で、インカ帝国で使われていたキープの存在を知りました。
ウルトン教授自身もキープの解読作業を進めていますが、講義の中で「興味のある学生はまとまった時間のある春休みに記録の解読作業をしてみてはどうか」
と学生たちに話したところ、メドラノさんは強く興味を引きつけられました。「過去の秘密を見つけたい、という思いがどこから来たかはわかりませんが、私の中に確かに芽生えました」とメドラノさんは講義中に受けた衝動について述べています。

メドラノさんの志願を受けてウルトン教授は6本のキープを提供して、インカ式簿記の解読作業が始まりました。
この6本のキープについてウルトン教授は、偶然にも同じSanta Valley地域の同じ時代に記録されたスペインの国勢調査文書を見つけていました。
この国勢調査記録とキープスを照らし合わせることで、メドラノさんはキープに記録された内容の解読作業を行いました。

メドラノさんはウルトン教授から提供された資料をもとに、Microsoft Excelのスプレッドシートにデータを入力し、一部のデータはグラフ化してパターンを探ったとのこと。
メキシコ系アメリカ人の家庭に生まれたメドラノさんは、スペイン語の読み書きができたためスペイン語で書かれた国勢調査の読解にはまったく支障がありませんでした。
また、経済学を専攻していたため数字やデータを取り扱うことにも問題はなし。さらにパズルや数独を解くのが大好きなメドラノさんにとって、キープの解読作業はこれらのゲームよりもはるかに深遠な行為に感じたそうで、キープという大きな読解作業にとってメドラノさんはうってつけの資質を備えていたようです。

メドラノさんは解読作業によって、各キープの結び目の方式が国勢調査に記録された132人の社会的地位にあまりにも強すぎる相関関係があることを発見。
春休みが終わってすぐにウルトン教授にコードに関する理論を明かしました。「なんてことだ! この青年は確かにやり遂げた、と私はかなり興奮したことを覚えています」とそのときの衝撃について述懐しています。

続きはソースで

https://gigazine.net/news/20171226-inca-khipus-decode/
ダウンロード (1)


引用元: 【考古学】文字を持たなかったインカ帝国で記録用に使われた結び目つきのひも「キープ」の解読に大学生が成功[12/26]

文字を持たなかったインカ帝国で記録用に使われた結び目つきのひも「キープ」の解読に大学生が成功の続きを読む

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