サイエンスカフェで、重力波や宇宙の誕生を説明する髙橋智さん＝佐賀市城内のさがレトロ館
http://www.saga-s.co.jp/images/article/2017/07/03/SAG2017070399000032_id1_20170703072511.jpg


　時間や空間がゆがんで波として広がる現象「重力波」をテーマにした「サイエンスカフェｉｎＳＡＧＡ」が１日、佐賀市のさがレトロ館であった。約３０人が、アインシュタインが１００年前に一般相対性理論で予言していたことで知られる重力波の特徴や宇宙の誕生との関わりを学んだ。

　佐賀大の高橋智准教授が講師を務め、重力波を音に例えたり、動画で紹介したりするなど分かりやすく解説した。

続きはソースで

佐賀新聞 2017年07月03日 09時39分
http://www.saga-s.co.jp/news/saga/10105/442953

カナダのブリティッシュコロンビア大学(UBC)の物理学者チームは、宇宙の加速膨張を説明する新しい理論を発表した。その理論によると、極微小な領域でみたときの時空間は静的なものではなく、それ自体がゆらぎながら伸び縮みを繰り返している。

このとき、時空が伸張する方向の変化のほうが、収縮方向の変化よりもわずかに勝っているため、その差が積み重なって巨視的な宇宙の加速膨張につながるという。この理論には、宇宙定数に関する未解決の問題を解決できるメリットがあると研究チームは主張している。研究論文は、素粒子・宇宙論分野の専門誌「Physical Review D」に掲載された。

ハッブル宇宙望遠鏡によるIa型超新星爆発などの観測データから、現在の宇宙は加速度的に膨張を続けていると考えられている。しかし、宇宙の加速膨張を駆動しているはずの斥力が何に由来するのかという説明はついておらず、その力は、正体不明のエネルギーとして「ダークエネルギー」と呼ばれている。プランク衛星による宇宙マイクロ波背景放射(CMB)観測データからは、ダークエネルギーは、宇宙の全物質・全エネルギーの約68％を占めると示唆されている。

ダークエネルギーの正体をめぐっては、場の量子論から導出される「真空のエネルギー」が有力候補に挙がっている。場の量子論では、真空の空間は完全に空っぽの無の状態ではなく、常に粒子と反粒子が瞬間的な生成・消滅を繰り返している動的な場であるとみなされる。そこでは真空自体がエネルギーをもっていると考える。この真空のエネルギーによって、宇宙の加速膨張が駆動されていると説明するわけである。

ただし、この理論にも、現状では大きな問題があることが指摘されている。観測データから宇宙の加速膨張に必要な宇宙定数(アインシュタイン方程式に現れる定数項Λ)を求めると、非常に小さな値が出てくる。これは宇宙が小さな加速度でゆっくりと膨張を続けているという観測結果に対応している。一方、場の量子論に基づいて真空のエネルギー密度を計算すると、宇宙定数と比較して1050～10120倍という非常に大きな値になってしまう。つまり、2つの値の桁が、まったく合っていないことになる。

したがって、この理論で宇宙の加速膨張を説明しようとすると、真空のエネルギーの大きな値を相◯する作用をもつ別の宇宙定数のようなものを探してくる必要が生じる。しかも、10120オーダーという偶然にはありそうもない超精緻な桁合わせが、実際に起こっている理由まで考えなければならなくなる。

この問題を解消することを目指して、研究チームは今回、真空のエネルギーに関して再検討を加えることにした。その検討の際には、真空のエネルギーの値に関して「場の量子論から計算される巨大な値をシリアスに扱うこと」をひとつの条件として課した。また、もうひとつの条件として、「真空のエネルギーは、重力の理論であるアインシュタインの一般相対性理論に従うものとする」と仮定した。

これらの条件の下で、真空のエネルギーについて再検討したところ、従来とは違う結果が得られた。研究チームの新しい見方によれば、真空のエネルギー密度は不均質であり、常にゆらいだ状態になるという。

真空のゆらぎは、宇宙の各点で時空の振動(伸び縮み)をもたらす。このとき、隣接する各点における振動の位相は異なっている。プランクスケールの極微小領域(プランク長は約10-35m)での真空のエネルギーの効果は依然として巨大なものであるが、宇宙規模の巨視的スケールでみると、隣接点同士で振動がほぼ打ち消しあうため、小さな宇宙定数となって現れる。真空のエネルギーと宇宙定数のあいだに生じる桁ずれは、このようにして説明できるという。

続きはソースで

http://news.mynavi.jp/news/2017/05/25/045/

　真空の宇宙空間で強い紫外線や放射線に１年間さらされても生き延びる細菌がいることが、国際宇宙ステーション（ＩＳＳ）での山岸明彦・東京薬科大教授（生物学）らの実験で分かった。塊の状態なら生存率がより高まるという。千葉市で開かれている日本地球惑星科学連合大会で２４日に発表する。

　地球の最初の生命は、地球で誕生したとする説と、他の天体からやってきたとする説がある。山岸教授らは２０１５～１６年、生物が宇宙空間を移動できるかどうかを複数の実験で検証する「たんぽぽ計画」を、地上約４００キロを飛行するＩＳＳで実施した。

　たんぽぽ計画の一環で、「世界で最も放射線に強い細菌」として知られる「デイノコッカス・ラディオデュランス」など４種類の細菌を「バイオフィルム」と呼ばれる塊にして、アルミパネル（縦１０センチ、横１０センチ、幅２センチ）・・・


【斎藤広子】

https://mainichi.jp/articles/20170523/k00/00e/040/153000c

2017.03.09 12:46
ほぼ絶対零度の世界で成り立つ、新たな素材。

たしか中学校あたりの理科の時間に、「物質の状態は固体・液体・気体の3つ」と習いました。固体には形と体積があり、液体には体積のみ、気体には形も体積もない、とされ、複数の状態を同時に満たすことはできないと言われていました。でも新たな研究で、特殊な素材と環境を用意すれば、固体と液体の性質を兼ね備えた素材を作りだせることが裏付けられました。

マサチューセッツ工科大学（MIT）とスイスのチューリッヒ工科大学（ETH Zurich）の研究チームが、それぞれの手法で「超固体（supersolid）」と呼ばれる物質を作り出しました。
ただそれは、手で持てるようなものではなく、超低温の真空チャンバーの中だけで存在しうるんです。この研究によって、物質の本質の理解がより進むことが期待されています。

「我々のゴールは、誰もそれがありえるとは思わなかったような、新たな性質を持った新たな素材を発見することです」、MITの物理学者、ヴォルフガング・ケターレ教授は言いました。「地球には今まで存在しなかったような素材を作りたいのです」

(写真)
ケターレ氏の実験設備　（Image: MIT）

MITとETH Zurichのチームは、それぞれ違う素材と手法を使って超固体作成に挑みましたが、共通していたのは原子を「ボース＝アインシュタイン凝縮」させたことです。
ボース＝アインシュタイン凝縮とは物質の5つめの状態（4つめはプラズマ）と言われるもので、気体を絶対零度近くまで冷やすことで見られる状態です。そこでは、原子が波のような挙動を示すようになります。

この状態はかつてアルベルト・アインシュタインが予言していたのですが、実在が確認されたのは1995年のことでした。
その状態を作り出す実験をした研究者のひとりがケターレ氏で、彼はその功績によって2001年にノーベル物理学賞を受賞しています。

で、「固体であり液体でもある」ってどういうことなんでしょうか？　ライス大学のKaden Hazzard氏はNatureで、次のふたつの性質を兼ね備えていることを説明しています。

"
a．超固体は固体のように固く、簡単に恒久的に移動させられる液体とは違い、原子が移動させられると元の場所に戻る。
b．固体では、原子が欠けているといった欠損は原子の格子を通じて移動するが、超固体では量子力学によってこの動きが粘度なしに起こる。

続きはソースで

http://www.gizmodo.jp/2017/03/this-wild-new-supersolid-is-three-states-of-matter.html

top image: ETH Zurich / Julian Léonard 

source: Nature（1, 2）
http://www.nature.com/articles/doi:10.1038/nature21431
http://www.nature.com/nature/journal/v543/n7643/full/nature21067.html

Ryan F. Mandelbaum - Gizmodo US［原文］
http://gizmodo.com/this-wild-new-supersolid-is-three-states-of-matter-at-o-1792947115

（福田ミホ）