理系にゅーす

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粒子

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1: 2019/02/24(日) 16:54:05.53 ID:CAP_USER
~量子力学と相対性理論を統合した“万物の理論”に向け前進

 東北大学 学際科学フロンティア研究所/電気通信研究所の松本伸之助教(兼JST戦略的創造研究推進事業 さきがけ研究者)、東京大学 大学院理学系研究科の道村唯太助教、国立天文台 重力波プロジェクト推進室の麻生洋一准教授、東北大学 電気通信研究所の枝松圭一教授らの研究グループは20日、石英の細線で懸架された7mgの鏡の振動を、1秒間で10-14m程度の分解能で読み取れる測定器を開発した。
https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1170/663/1_l.jpg

 現代における物理法則は、量子力学と呼ばれるミクロ世界の法則と、一般相対性理論と呼ばれるマクロな法則の2つで説明できるが、両理論が確立されて以来100年近くの間、理論の統合が実現できておらず、1つの理論であらゆる物理法則を説明できない。これは、相対性理論で説明できる重力が、量子力学で説明できないからだ。

 物理学には4つの相互作用がある。このうち強い相互作用はグルーオン、電磁相互作用は光子、弱い相互作用はウイークボソンとよばれるゲージ粒子の交換によって発生すると考えられている。しかし、最後の重力相互作用をもたらすと言われる重力子の作用はあまりにも小さいため、いまのところ発見されていない。

 というのも、これまで原子干渉計、ねじれ振り子、光格子時計などによって測定されたもっとも小さな重力源の質量は90gであったのに対し、もっとも重い量子状態を実現した物体は40ngで、両実験のスケールには10桁という大きな隔たりがあったからだ。

続きはソースで

https://pc.watch.impress.co.jp/img/pcw/docs/1170/663/2_l.jpg

https://pc.watch.impress.co.jp/docs/news/1170/663/
images


引用元: 【測定器】東北大ら、0.1gの物体が生む重力を測定できるセンサー[02/20]

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1: 2019/03/24(日) 14:42:41.19 ID:CAP_USER
量子力学の理論によると「量子もつれ」状態にある粒子ペアは、一方の粒子を状態を測定すると、互いがどんなに離れていても、ただちにもう一方の粒子の状態に影響を及ぼす。直感に反するこの特性の根底に「隠れた変数理論」があるのかどうかを調べるため、前例のない規模の実験が実施された。もし、隠れた変数理論が存在すれば、量子暗号は完全に安全とは言えないことになる。

好奇心をそそられる質問がある。物理現象には原因のないものがあるのだろうか、それとも、すべての作用には理由があるのだろうか?

この難問は基礎科学の最も奇妙な分野の1つである量子物理学における核心的な質問だ。科学史上最大級の人物たちを悩ませてきた質問でもある。

この問題はまた、量子コンピューターや量子暗号などの新テクノロジーにとって重要な意味を持つ。もしかすると、原因と結果についての人々の理解を変えかねない、全く新しい科学分野の核心となる問題かもしれない。

今日、この質問に対する1つの答えが得られている。スペインのバルセロナ科学技術研究所(Barcelona Institute of Science and Technology)のモーガン・ミッチェル博士と数十人の共同研究者、および量子理論の最も混乱を呼ぶ予測に関するかつてない実験に参加した、世界中の10万人を超えるボランティアのおかげである。

ミッチェル博士らの結論は、すべての作用に説明が必要なわけではないというものだ。ミッチェル博士と共同研究者たちは、「もし人間の意思が自由だとすれば、原因のない物理現象が存在します」という。実証に基づく科学的手法を使って、自由意思という形而上学的概念を初めて基礎物理学とリンクさせた研究と言える。

まず、背景について少し説明しよう。量子力学の奇妙な特性の1つに、空間的、時間的に同じポイントに生成された複数の量子粒子が同じ存在を共有できることがある。このような関連は「量子もつれ(エンタングルメント)」と呼ばれ、粒子同士が動いてどれだけ離れても相互の関連は損なわれない。

続きはソースで

https://www.technologyreview.jp/s/88840/how-the-nature-of-cause-and-effect-will-determine-the-future-of-quantum-technology/
ダウンロード


引用元: 【量子のもつれ】すべての物理現象に原因はあるのか?量子技術の核心に迫る大実験

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1: 2019/02/15(金) 15:55:08.85 ID:CAP_USER
京都大学化学研究所の緒方博之教授らをはじめとする研究チームは、アメーバに感染する新規巨大ウイルス「メドゥーサウイルス」を発見した。

 今世紀初頭に生物学の常識を覆すウイルスが発見された、このウイルスはミミウイルスと呼ばれ、単細胞真核生物であるアメーバを宿主として増殖する。単細胞生物を凌ぐ大きさと複雑さを誇るミミウイルスの発見は、「ウイルスは小さくて単純なもの」という固定観念を覆し、世界中の研究者らが巨大ウイルスハンティングを開始した。

 今回、同研究チームは、北海道にある温泉地域の湯だまりとその水底の泥土サンプルから、アメーバを宿主として新規巨大ウイルスを分離し、その感染過程・粒子構造・ゲノム組成の詳細を調査した。

続きはソースで

論文情報:【Journal of Virology】Medusavirus, a novel large DNA virus discovered from hot spring water
https://jvi.asm.org/content/early/2019/02/04/JVI.02130-18

https://univ-journal.jp/24762/
ダウンロード (4)


引用元: 【生理学】アメーバに感染し休眠状態にさせる性質が「メドゥーサ」を連想させる「メドゥーサウイルス」の発見 京大など[02/15]

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1: 2019/03/11(月) 15:52:15.64 ID:CAP_USER
中国の研究チームは、赤外光を可視光に変換するナノ粒子をマウスの目の中に注入することで、裸眼で暗視ができるようにした。

目に注入されたナノ粒子は、光を電気信号に変換する網膜細胞に付着し、マウスの目には見えない赤外光を、目に見える緑色光に変換する。

マウスをしゃべらせる技術はまだ開発されていないので、ナノ粒子が目論見通りに機能したかどうかを確認するために、研究チームはマウスの目を赤外光で照らした。ナノ粒子を注入したマウスの瞳孔は縮小したが、対照群のマウスの瞳孔は縮小しなかった。別の実験では、マウスに2つの部屋を行き来させた。一方は暗い部屋で、もう一方は赤外光で照らされた部屋だ。

続きはソースで

https://cdn.technologyreview.jp/wp-content/uploads/sites/2/2019/03/02060407/mice-uriel-sinai-stringer-getty-1181x787.jpg

https://www.technologyreview.jp/nl/mice-have-been-given-night-vision-with-a-nanoparticle-eye-injection/
ダウンロード (1)


引用元: 【ナノ粒子】暗視ゴーグル不要に?裸眼で暗視できる技術を中国が開発[03/05]

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1: 2019/02/13(水) 14:15:29.88 ID:CAP_USER
オリオン座大星雲の中にある巨大な若い星の周りの円盤中に、塩化ナトリウムが発見された。若い星の周りで塩が発見されたのは初めてのことだ。
【2019年2月12日 アルマ望遠鏡】

米・国立電波天文台のAdam Ginsburgさんたちの研究チームが、約1500光年離れたオリオン座大星雲の中にある巨大な原始星「オリオンKL電波源I(アイ)」をアルマ望遠鏡で観測したところ、塩化ナトリウムや塩化カリウムの分子が放つ60もの輝線がとらえられた。

塩が見つかったのは中心星からおよそ45億~90億kmの場所で、存在する塩の総量は地球の海の質量と同じくらいと計算されている。

「塩化ナトリウムは死にゆく星の外層部でしかこれまで見つかっていなかったので、若い星の周りで塩が見つかるとは思っていませんでした。これが何を意味するのか、私たちはまだ完全には理解できていません。とにかく、この星の周りの環境が特殊だということを示しているのだと考えています」(Ginsburgさん)。


■ジェミニ望遠鏡によるオリオンKL領域の近赤外線画像に、アルマ望遠鏡が観測した塩化ナトリウムからの電波分布を合成した画像(提供:ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); NRAO/AUI/NSF; Gemini Observatory/AURA)
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2019/02/15753_ori_kl.jpg


詳しい分析の結果、塩化ナトリウムが分布する場所の温度が、約100Kから4000K(摂氏マイナス175度からプラス3700度)という極端に温度差のある環境であることがわかった。研究チームでは、星を取り巻く円盤の中で塵の粒子が互いに衝突し壊れることによって、塵に含まれていた塩化ナトリウムや塩化カリウムが飛び出してきたと推測している。つまり、塩があるところをつきとめれば、星周円盤の広がりがわかるというわけだ。

続きはソースで

■オリオンKL電波源Iの想像図。中心に赤ちゃん星があり、その周りをガスと塵の円盤が取り巻いている。星の近くの青白く光っている部分が、今回アルマ望遠鏡による観測で塩が見つかった領域(提供:NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello)
http://www.astroarts.co.jp/article/assets/2019/02/15754_disk.jpg

アストロアーツ
http://www.astroarts.co.jp/article/hl/a/10480_salt
ダウンロード (3)


引用元: 【アルマ望遠鏡】〈詳報〉オリオン座大星雲の原始惑星系円盤のまわりに塩(塩化ナトリウム)を発見[02/12]

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1: 2019/02/11(月) 18:57:35.68 ID:CAP_USER
オーロラが急に明るくなって激しく活動する「オーロラ爆発」では、光の帯のかなり下側まで大量の電子が流れ込んでいることが、国立極地研究所の観測で分かった。宇宙から高度65キロ付近まで入ってきていると推定されるという。

 宇宙へ 終わらない旅
 昭和基地で2017年6月30日夜、オーロラが激しく活発する現象が5分ほど観測された。この時、オーロラが光っている高度約100キロよりかなり下の65キロ付近まで大量の電子が流れている様子がレーダーに映った。電流の量は1平方メートル当たり0・3ミリワットで、南極の上空全体では30万キロワットほどになるという。

続きはソースで

 論文は下記(https://earth-planets-space.springeropen.com/articles/10.1186/s40623-019-0989-7)で読める。

https://www.asahicom.jp/articles/images/AS20190208005537_commL.jpg

朝日新聞デジタル
https://www.asahi.com/articles/ASM286X9FM28UEHF016.html
ダウンロード


引用元: オーロラ爆発の下、大量の電子 専門家「通り道がある」[02/11]

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