理系にゅーす

理系に関する情報を発信! 理系とあるものの文系理系関係なく気になったものを紹介します!

スポンサーリンク

粒子

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/09/06(木) 13:54:49.88 ID:CAP_USER
■男性であること、教育水準が低いことも影響強める、研究

 汚れた空気を吸うと肺が傷つけられるだけでなく、知能が低下する可能性があることが新たな研究で示された。

 8月27日付けの学術誌「米国科学アカデミー紀要(PNAS)」に発表された論文によると、粒子状物質、二酸化硫黄、および二酸化窒素に長期間さらされた場合、年齢が高くなるほど認知能力が低下し、言語と数学のテストの成績が悪化することが明らかになった。さらに、男性であることと、教育水準が低い場合には影響がより大きかった。

 大気汚染物質が具体的にどのように脳に作用するのかについては、科学者や公衆衛生の職員などがいまも研究を続けている。

「おそらく脳の『白質』という部分により大きなダメージを与えるのではないかと推測しています。言語能力に関連する部分です」と、北京師範大学の統計学者で論文の著者の1人であるシン・チャン氏は述べている。

 過去の研究により、脳の白質は女性より男性のほうが少ないことがわかっている。白質が損傷を受けるとすると、もともと白質が少ない男性のほうが、認知能力が低下するリスクは高い。

「このメカニズムを理解するには、もっと多くの研究が必要です」とチャン氏は言う。

 今回の研究は重要な関連を強調しているものの、大気汚染がどのように脳を変化させるのかについて、もっと数量的に把握する必要があると、米コロラド大学公衆衛生大学院の学長であるジョナサン・サメット氏は述べる。大気汚染と脳の健康について盛んに研究されるようになったのはこの10年ほどだ。しかし、肺にどのように粒子が入り、その表面を覆うのかについては、理解が進んできていると言う。

「肺は汚染物質の侵入口です。肺の表面積はテニスコート1面分ほどもあるため、影響を受けやすいのです。私たちは1日に1万リットルの空気を吸っています」

 サメット氏もチャン氏と同様に、汚染粒子がどのように脳に入り込み、どのくらいの期間とどまり、どんな機能に影響を及ぼすのかといった具体的なメカニズムを理解するには、さらなる研究が必要だと言う。

■汚染の影響は全身に?

「鼻から脳まで嗅神経を伝って移動するかもしれませんし、血液に入り込むかもしれません」。炎症によって損傷が引き起こされている可能性もサメット氏は疑っている。

 肺と脳のほかにも、心臓の不調や糖尿病と大気汚染の関連を指摘する研究もある。

「影響を受けると見られる器官の多さは驚くほどです」とサメット氏。

 それは人の体の構造が密接に関係しているせいだと、米ノースカロライナ大学の環境毒物学者であるダン・コスタ氏は説明する。大気汚染は肺だけでなく、心臓、脳、そして生殖器系にも多少の影響を及ぼすことが、これまでの研究で示されている。

「毒性のある物質が体の中に入ってしまったら、その影響はあらゆるところに及ぶ可能性があります」とコスタ氏は言う。汚染物質は血液によって脳に運ばれると氏は考えている。

 汚染物質を含んだ血液は肺の次に心臓を経て、体の各部へ送り出され、免疫系を刺激して炎症を起こさせる。コスタ氏によれば、あまりにも多くの有毒な粒子によって炎症がひんぱんに起きれば、脳の老化が早まる可能性がある。

 脳は研究するのが難しい器官だとコスタ氏は言う。また、この比較的新しい研究領域をさらに難しくしているのが、脳内の物質に化学的な変化を起こしうる要素の多さだ。

「脳の中で起きていることは、とても複雑に連携しています。ほかの器官にはない高次の機能があります」

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/090400390/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/090400390/
ダウンロード (2)


引用元: 【環境】大気汚染で認知能力が低下、年齢が高いほど顕著[09/05]

大気汚染で認知能力が低下、年齢が高いほど顕著の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/09/04(火) 12:47:39.06 ID:CAP_USER
■3000人による研究が結実、ボトムクォークへの崩壊をついに観察

 物理学者たちは数十年前から、「神の素粒子」と呼ばれるヒッグス粒子を探してきた。宇宙を満たし、物質に質量を与えると考えられてきた粒子だ。ヒッグス粒子は2012年にようやく発見され、存在を予言した物理学者がノーベル賞を受賞した。そして今回、物理学者らがヒッグス粒子のボトムクォークへの崩壊を観察し、新たな洞察を得た。

 この研究は、ヒッグス粒子の崩壊を予測していた理論素粒子物理学にとっても、数十年がかりで実験装置を建造した欧州原子核研究機構(CERN)にとっても、非常に大きな業績だ。8月24日付けで論文公開サイト「arXiv」に論文が発表され、同時に学術誌「Physics Letters B」に投稿された。

「自分たちの目で確認できるのか、確信はありませんでした」と、ATLAS共同実験グループの副報道官をつとめるCERNの物理学者アンドレアス・ヘッカー氏は打ち明ける。「多くの人が今回の成果に喜んでいますが、なかでもこの実験に長年携わってきた人々の感慨はひとしおです」

 とは言うものの、ヒッグス粒子とは? ボトムクォークとは? 崩壊を確認できたことがなぜ重要? といった疑問を抱く人も多いだろう。順を追って説明していこう。

■ヒッグス粒子とはなにか?

 私たちの宇宙を構成する素粒子とその相互作用について、とてもよく説明できる「標準モデル」という理論がある。ヒッグス粒子はその鍵となる粒子だ。ただ、「ダークマター」や量子レベルでの重力の作用は説明できないが、それでも、すぐれた理論であることは確かである。

 1960年代、物理学者のフランソワ・アングレール氏やピーター・ヒッグス氏らが、標準モデルをアップデートして、光子(光の粒子)などの素粒子が質量をもたず、ほかの素粒子が質量をもっている理由を説明した。彼らは、現在の宇宙はヒッグス場の中に浸っており、ヒッグス場と相互作用する素粒子には2種類があるという理論を提唱した。光子などの素粒子は、そこになにもないかのようにヒッグス場を通過する。対して、ほかの素粒子は、あたかも水飴の中のようにヒッグス場の中を移動する。その抵抗が素粒子に質量を与えるというのだ。

 数十年におよぶヒッグス粒子探しの末、大型ハドロン衝突型加速器(LHC)の研究者たちは2012年にヒッグス粒子を発見したと発表し、アングレール氏とヒッグス氏は2013年にノーベル物理学賞を受賞した。ただし、厳密に言えば、この粒子が標準モデルのヒッグス粒子とまったく一致すると証明されたわけではない。そこで発見以来、物理学者たちは、ヒッグス粒子が理論どおりに振る舞うかどうか検証を続けている。

続きはソースで

https://cdn-natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/090300386/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
https://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/18/090300386/
ダウンロード


引用元: 【物理学】〈続報〉ヒッグス粒子崩壊を確認、物質の質量の起源を解明[09/04]

ヒッグス粒子崩壊を確認、物質の質量の起源を解明の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/08/29(水) 13:10:06.85 ID:CAP_USER
【8月29日 AFP】
物理学者チームは28日、物質に質量を与えるとされる素粒子「ヒッグス粒子(Higgs boson)」が、「ボトムクォーク」と呼ばれる素粒子へと崩壊する現象の観測に初めて成功したと発表した。ヒッグス粒子の存在を突き止めてから6年、ようやくその努力が報われた形だ。

 欧州合同原子核研究機構(CERN)の発表によると、理論的に予測されていたこの崩壊は、スイスにある世界最大の粒子加速器「大型ハドロン衝突型加速器(LHC)」で観測されたという。LHCはノーベル賞受賞につながった2012年のヒッグス粒子発見で知られる。

 CERNのATLAS国際共同研究チームは、今回LHCで実証された「観測が非常に困難な相互作用」について、「LHCの初期の準備段階では、このような観測を成し遂げることは難しいだろうとの考えがあった」と述べている。

 ヒッグス粒子自体が見つけるのが難しい上、他の粒子もボトムクォークに崩壊するため、これまでその崩壊がヒッグス粒子のものであることを明確に突き止めることは困難だった。

 長年待ち望まれていた今回の観測結果は、物理学の「標準模型(Standard Model)」理論のさらなる裏付けとなると、研究者らは指摘する。標準模型は、宇宙を構成する基本粒子とそれらを支配する力に関する主流の理論となっている。

 1970年代初めに確立された標準模型の下では、クォークとレプトンが物質の最も基本的な構成単位とされている。

続きはソースで

(c)AFP

http://afpbb.ismcdn.jp/mwimgs/f/4/320x280/img_f409483a27971a1058808286555aaf25288922.jpg

AFP
http://www.afpbb.com/articles/-/3187660
ダウンロード (1)


引用元: 【物理学】ヒッグス粒子の崩壊、LHC実験で初観測 発見から6年[08/29]

ヒッグス粒子の崩壊、LHC実験で初観測 発見から6年の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/08/05(日) 18:42:49.04 ID:CAP_USER
国際的な研究チームがエジプトのギザの大ピラミッドの物理的特性を解析した結果から、ピラミッドは電磁エネルギーを内部で共鳴させていくつかの部屋に集中させることが可能な構造になっていることが明らかにされました。
ピラミッドということで非常にスケールの大きな発見なのですが、実際にはこの成果はナノ粒子の分野にも新たな発見を見いだすことにつながる可能性があります。

Electromagnetic properties of the Great Pyramid: First multipole resonances and energy concentration: Journal of Applied Physics: Vol 124, No 3
https://aip.scitation.org/doi/10.1063/1.5026556

Study reveals the Great Pyramid of Giza can focus electromagnetic energy
https://phys.org/news/2018-07-reveals-great-pyramid-giza-focus.html

この研究は、ロシア・サンクトペテルブルク情報技術・機械・光学大学(ITMO大学)などの科学者チームによって進められたもの。
古代エジプトのクフ王によって建設が行われ、世界の七不思議の中で唯一現存するギザの大ピラミッドは非常に多くの謎に包まれたままの建造物ですが、研究チームはその構造に新たな隠された効果があることを解き明かしています。

ピラミッドは底辺の長さが一辺230メートル以上もある巨大な建造物で、ビッシリと石灰岩が積み上げられています。そのため、内部の構造はまだ完全には解明されていません。
そこで研究チームは、ピラミッドの物理的特性を計算するにあたり「ピラミッドにはまだ発見されていない未知の部屋は存在しない」と「石灰岩が均等に積み上げられている」という前提に基づいて計算を行っています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/08/04/pyramid-giza-focus-electromagnetic-energy/10_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/08/04/pyramid-giza-focus-electromagnetic-energy/03_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/08/04/pyramid-giza-focus-electromagnetic-energy/04_m.png

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180804-pyramid-giza-focus-electromagnetic-energy/
ダウンロード (1)


引用元: 【実験考古学 】「ギザの大ピラミッド」は内部の部屋に電磁エネルギーを集められる構造になっていることが判明[08/04]

「ギザの大ピラミッド」は内部の部屋に電磁エネルギーを集められる構造になっていることが判明の続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/08/11(土) 00:30:37.36 ID:CAP_USER
Point
・10年前に銀河中心から謎のガンマ線放射を観測し、それが暗黒物質粒子の証拠であると期待されていた
・新たな解析で、この超過放射がミリ秒パルサーと呼ばれる高速回転する中性子星から放射されていると示される
・この結果により暗黒物質粒子発見の可能性の1つが潰える

天の川銀河の中心から発せられた、謎のガンマ線放射。ここ10年ほどこの放射は、研究者たちが追い求める「暗黒物質粒子」を起源としている可能性が考えられていました。しかし、アムステル大学とアヌシー・ル・ビュー理論物理学研究所の物理学者たちは、この放射の源が、「高速回転する中性子星」である可能性が高いとする証拠を発見しました。

The Fermi-LAT GeV excess as a tracer of stellar mass in the Galactic bulge
https://www.nature.com/articles/s41550-018-0531-z
謎に包まれたextended emissionと呼ばれる放射と不思議な拡散が、フェルミガンマ線宇宙望遠鏡のガンマ線放射の観測によって明らかになりました。この放射が発見されたのは10年ほど前。素粒子物理学者たちは当時、とても熱狂しました。なぜなら、長らく求められていた、銀河内部の暗黒物質粒子の自壊から生まれる信号のすべての特徴を持っていたからです。

このような信号を見つけることで、他の物質への重力的な影響でしか観測されない暗黒物質が、新しい素粒子で出来ていることを確認できるようになります。

続きはソースで

https://i2.wp.com/nazology.net/wp-content/uploads/anotherblowf-1.jpg
https://i0.wp.com/nazology.net/wp-content/uploads/1-anotherblowf.jpg

https://nazology.net/archives/17320
ダウンロード (1)


引用元: 【天文学】暗黒物質の証拠とされていた「銀河系中心の超過放射」の正体は、高速回転する中性子星だった[08/09]

暗黒物質の証拠とされていた「銀河系中心の超過放射」の正体は、高速回転する中性子星だったの続きを読む

    このエントリーをはてなブックマークに追加 mixiチェック Share on Tumblr Clip to Evernote
1: 2018/08/08(水) 15:45:26.84 ID:CAP_USER
宇宙の謎にまた一歩近づけそうです。

スイスの欧州原子核研究機構(CERN)にある大型ハドロン衝突型加速器(LHC)ではじめて、電子が残っている状態の原子核、「原子」を加速させることに成功しました! この研究で、より幅広い実験が可能になり、ダークマターに関する研究など、さまざまな分野への応用が期待されています。

■LHC(大型ハドロン衝突型加速器)を改造

LHCは、通常地球上では不可能なほどの高エネルギーを素粒子に与えるが可能な実験施設で、宇宙の謎を解き明かすために作られました。ヒッグス粒子とみられる新しい粒子を発見するなど、新聞やテレビのニュースでも取り上げられたことがあることから、少なくともLHCの名前を聞いたことがあるという読者は多いと思います。今年亡くなられた理論物理学者スティーブン・ホーキング氏が、ヒッグス粒子の発見により最終的に「宇宙が崩壊する」と警告したことで、知った方もいるかもしれません。

LHCで加速させる対象として、中性の鉛原子や水素ガスがよく使用されます。しかし、これらの原子は加速器の中に入る前にある金属箔を通過するときに、電子を失ってしまいます。そこで、LHCのエンジニア、Schaumann氏率いるチームは、金属箔の幅を調節することで、従来の方法では失われていた電子が1つ残るようにしました。 そうして、原子の状態を維持したままの鉛原子を、LHCで加速させることに成功しました。

Schaumann氏はプレスリリースで、「私たちはCERNの研究プログラムとインフラストラクチャを拡大するための新しいアイデアを探しています。まず、何が可能なのか研究することが、最初の一歩です。」と述べています。

続きはソースで 

https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2018/08/06/20180806_lhc_atom-w960.jpg
https://www.gizmodo.jp/2018/08/cern-accelerated-atoms-in-the-lhc.html
ダウンロード (3)


引用元: 【物理学】CERNの大型ハドロン衝突型加速器がはじめて、「原子」を加速させることに成功![08/08]

CERNの大型ハドロン衝突型加速器がはじめて、「原子」を加速させることに成功!の続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ