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

論文

    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: 2018/07/05(木) 18:40:13.06 ID:CAP_USER
あらゆる料理法の根底には物理法則が眠っている……ということで、「ピザを焼く時に、伝統的なレンガ造りのピザ焼き窯と今時の電気オーブンでどのような違いが生まれるか」について熱力学的に分析した論文が論文投稿サイトarXivにアップロードされています。

The Physics of baking good Pizza
https://arxiv.org/abs/1806.08790

昔ながらのピザ焼き窯と今時の電気オーブンとの違いを分析する上で見逃せないのが熱の伝わり方です。
例として、熱を出した子どもに母親がおでこをあてるシーンを考えてみます。

下図は子どもに母親がおでこをあてている時の熱の様子を表したグラフです。
横軸は子どもと母親が触れ合っている面からの距離を表しており、真ん中の0の位置の縦線が触れ合っている境界面で、赤い左半分が子どものおでこ、青い右半分が母親のおでことなっています。
縦軸は温度で、38℃の子どものおでこと、36℃の母親のおでこをくっつけた境界線部分は37℃(T0)になっています。
おでこをくっつけて0.1秒後の温度分布を表す紫の線はおでこをくっつけた部分でほぼ垂直になっており、子どもと母親で体温が明確に違うことがはっきりと表されています。
一方、60秒後を表す黄色い線はなだらかになっており、子どものおでこがだんだん冷やされ、反対に母親のおでこはだんだん温まっていることが表されています。


母親のおでこが鉄でできていると仮定するとグラフは以下のような感じに。
今度はおでこをくっつけた点の温度が36.3℃に下がっています。
これは鉄の熱伝導率が高く、効率的に子どものおでこから熱を引き出すことができるためです。


対象物1単位を1℃上昇させるのに必要な熱量のことを熱容量と呼びます。
SI単位系ではJ/kg・Kと表記されます。熱容量は以下の式で表されます。
cが熱容量で、Qは熱量、Mは対象物の質量、Tは温度を表します。
Δは変化量を表す記号で、ΔQ/ΔTでTを1単位変化させるためのQの量という意味になります。
c=ΔQ/MΔT

また、以下の式は熱のやりとりを表すもの。Sは面積、tは時間を表しています。
q=ΔQ/SΔt

2つのものの間で熱がやり取りされるとき、そのやり取りの単位時間・単位面積あたりの熱量のことを熱流束(q)と呼び、W/㎡という単位で表します。
なお、Mの計算に出てくるρは質量密度を表しています。


また、熱伝導による熱の移動のしやすさは熱伝導率と呼ばれ、W/mKという単位で表されます。
今回はこの熱伝導率をκという文字で表します。
こうした熱伝導の式から温度がT1の物体からT2の物体へ伝わる時の境界の温度(T0)が以下のように計算できます。
T0 = T1+ν21T2 / 1+ν21

上の式に出てくるν21は以下の式で表されるもので、「1」の物質から「2」の物質へ温度が伝わる際の境界の温度を求めるのに使用します。ここで、χは温度拡散率を表します。
ν21 = κ2 sqrt(χ1) / κ1 sqrt(χ2) = sqrt(κ2c2ρ2 / κ1c1ρ1)

下の表はピザ生地と鉄、レンガ、水それぞれの熱容量、熱伝導率、質量密度、温度拡散率、
ν21を並べたもの。ν21については、ピザ生地・鉄・レンガは「2」がピザ生地で、水は「1」が鉄として計算されています。

続きはソースで

https://i.gzn.jp/img/2018/07/03/physics-pizza/05_m.jpg
https://i.gzn.jp/img/2018/07/03/physics-pizza/01_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/07/03/physics-pizza/02_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/07/03/physics-pizza/03_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/07/03/physics-pizza/snap1498_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/07/03/physics-pizza/04_m.png
https://i.gzn.jp/img/2018/07/03/physics-pizza/00_m.jpg

GIGAZINE
https://gigazine.net/news/20180703-physics-pizza/
ダウンロード (1)


引用元: 【熱力学】「最高のピザの焼き方」を熱力学的に分析した論文が公開中[07/03]

「最高のピザの焼き方」を熱力学的に分析した論文が公開中の続きを読む

    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: 2018/06/24(日) 14:30:07.27 ID:CAP_USER
日本のお家芸とされ、ハイテク技術の象徴といえる「ロボット」研究で日本の国際地位が低下している。
日本経済新聞と学術出版世界大手のエルゼビア(オランダ・アムステルダム)の共同分析で分かった。
科学技術への積極投資が進む中国は学術論文数で米を抜くなど勢力図が変わった。
日本の研究力の低下が改めて浮き彫りになった。

 2016年までのロボットに関係する学術論文を分析。

続きはソースで

https://www.nikkei.com/content/pic/20180623/96959999889DE1E0E3E7E3E4E4E2E0E0E2E4E0E2E3EA9793E1E2E2E2-DSKKZO3214830022062018EA3000-PB1-1.jpg

日本経済新聞
https://www.nikkei.com/article/DGKKZO32151660S8A620C1EA3000/
ダウンロード (4)


引用元: 【機械工学】ロボ研究、日本の地位低下 学術論文の本社調査 中国台頭、東大陥落[06/23]

ロボ研究、日本の地位低下 学術論文の本社調査 中国台頭、東大陥落の続きを読む

    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: 2018/06/14(木) 05:09:03.25 ID:CAP_USER
■「パンデミックH1N1」の新型を中国で発見、犬がかかったときの対処法も紹介

新型の犬インフルエンザ「H1N1」が、中国南部の犬から発見されたとの論文が、6月5日付けの学術誌「mBio」に発表された。H1N1という名称に聞き覚えがある人もいるかもしれない。
2009年に大流行した豚インフルエンザも、同じくH1N1と呼ばれていた。
米国疾病対策センター(CDC)によれば、2009年に、米国で6000万人以上の感染者と1万2000人以上の死者を出したウイルスだ。

 もし今、自分の飼い犬が鼻水をたらしていたら、すぐに隔離施設に閉じ込めるべきなのだろうか?
 そして、人間に感染する可能性はあるのだろうか? 犬インフルエンザの基礎知識をQ&A形式でまとめてみた。

――犬インフルエンザとはなんですか。

 犬インフルエンザウイルス(CIV)は、犬に感染する種類のインフルエンザで、登場したのはかなり最近です。
数千年前から確認されていた人間のインフルエンザとは異なり、犬インフルは現れてから20年も経っていません。

 2004年、米テキサス州の競馬場にいたグレイハウンドが、インフルの検査で「H3N8」の陽性反応を示しました。
H3N8は、それまでは馬にしか見られなかったインフルエンザウイルスです。
その競馬場はドッグレースにも使われており、馬に感染した後に突然変異を起こしたウイルスが、種を飛び越える機会を得たのでしょう。2015年にシカゴで起こった別の「H3N2」という犬インフルの流行では、ウイルスはまず鳥から犬に感染しました。この型は現在、ニューヨーク市の犬の間で感染が広がっています。

 インフルに感染した犬では、鼻水が出る、食欲が落ちる、動きが緩慢になる、熱を出すなどの症状が出ます。
基本的には、人間がインフルにかかった場合と同じような症状です。

――飼い犬から人間に感染することはあるのでしょうか。

 犬から人への感染は前例がありませんし、この先すぐに感染するようになるという可能性は非常に低いでしょう。

ウイルスの表面にある粒子は、いわば「鍵」のようなもので、動物の細胞表面にある特殊な「錠」にぴたりとはまるようにできています。
犬インフルのウイルスが持っている鍵は、犬に感染するためのものですから、犬インフルのウイルスの鍵が人間に感染できるようになるには、大幅な突然変異が必要です。

続きはソースで

http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/061200192/ph_thumb.jpg

ナショナルジオグラフィック日本版サイト
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/news/16/b/061200192/ 
images (3)


引用元: 【医学】新型犬インフルを確認、人間で大流行の可能性は?[06/13]

新型犬インフルを確認、人間で大流行の可能性は?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: 2018/06/11(月) 11:50:18.08 ID:CAP_USER
高等教育機関調査会社の英QS Quacquarelli SymondsがまとめたQS世界大学ランキング第15版で、国内1位の東京大学が順位を前年の28位から23位に上げ、過去10年間の最高位を更新した。

 同ランキングによると、上位100校に入った日本の大学は5校で、23位の東京大学のほか、35位に京都大学、58位に東京工業大学、67位に大阪大学、77位に東北大学がランクインした。
上位1,000校では、前年を1校上回る44校が入っている。

 しかし、この44校のうち、27校が学術関係者からの評価を落としているほか、37校が教員1人当たりの論文被引用数のスコアを下げるなど、国際的な学術社会で日本の大学の威信が低下している側面もうかがえた。
国際性でも、34校で留学生比率、41校で外国人教員の比率が下がっており、グローバル化が思うように進んでいない一面をのぞかせている。

続きはソースで

https://pbs.twimg.com/media/DfXKmS4UEAAbVeZ.jpg

参考:【QS Quacquarelli Symonds】World University Ranking
https://www.topuniversities.com/university-rankings/world-university-rankings/2019

大学ジャーナル
http://univ-journal.jp/21181/
ダウンロード (3)


引用元: 【話題】QS世界大学ランキング、東京大学が最高位を更新[06/11]

QS世界大学ランキング、東京大学が最高位を更新の続きを読む

    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: 2018/05/22(火) 23:00:14.08 ID:CAP_USER
 英独学術出版大手のシュプリンガー・ネイチャーは3月、日本の大学の論文が、物理や生物など自然科学の主要誌に掲載された割合のランキングを発表しました。
各大学で2012年から17年、発表された論文総数のうち、68誌に載った数を研究効率の指標としたものです。
トップは学習院大学でした。2位は東京大学で、甲南大学、京都大学と続きます。
調査では「比較的に小規模の大学の健闘が目立つ」との指摘をしていますが、どんな要因があるでしょうか。

 シュプリンガー社は世界の研究機関について調べていますが、質の高い論文の執筆者に取り上げられた、
学習院大理学部の田崎晴明教授によると「若手として着任した際の雑務は、年が上の教員がやってくれた」とのことです。
「(雑務の分まで)研究に集中し、良い成果を出してください」と言われたことが良いプレッシャーにもなったと振り返ります。
同学部は今でも、40代までの研究者には、研究と直接関係のない雑務をさせない方針を取っているようです。

 甲南大理工学部の日下部岳広教授は15年、主要誌の一つ、英科学誌ネイチャーに論文が載りました。
同大が上位に入った要因について、日下部氏は「若手にも自分のやりたい研究ができる環境が整っている」と話します。
甲南大では、着任時から先輩教員と同じ広さの研究室を与えられ、大学からの研究費の配分も変わらないといいます。

 一般的には、若手は研究意欲が比較的旺盛とされているにもかかわらず、研究時間が十分に取れないとされます。
両大学は、若手時代から環境を整え、将来にわたる研究の総量を確保しているといえそうです。

 もっとも、シュプリンガー社の指標は各大学の論文数が分母となるため、どれだけ多くの論文を発表したのかではないことに注意が必要です。
調査では、日本全体で主要誌への掲載論文数が減少傾向にあることも指摘しています。
12年から16年までの5年間に20%程度減り、17年も前年比3.7%減りました。
量からみた研究効率を上げるには、自由な研究環境だけでなく、従来より論文の発表頻度を評価する仕組みも必要そうです。

社会科学でも、似た課題がありそうです。

続きはソースで
images (6)


引用元: 【話題】論文掲載効率トップに学習院 「小規模大」健闘の秘密[05/22]

論文掲載効率トップに学習院 「小規模大」健闘の秘密の続きを読む

    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: 2018/05/03(木) 19:34:43.71 ID:CAP_USER
 「車いすの天才科学者」として知られた英物理学者スティーブン・ホーキング博士が、3月に死去する前に書き上げていた論文が2日、海外の科学誌に発表された。

 論文は、われわれの宇宙とは別の宇宙が複数あり、その証拠を観測で捉えられるかもしれないという内容。
共著者のベルギーの大学教授は、宇宙から届く電波や、星の合体などで出る重力波の観測によって論文の内容が検証できるとみている。

続きはソースで

関連ソース画像
https://www.sankei.com/images/news/180502/lif1805020037-n1.jpg

産経ニュース
https://www.sankei.com/life/news/180502/lif1805020037-n1.html
ダウンロード (4)


引用元: 【宇宙物理】故ホーキング氏の論文発表 別の宇宙、証拠の観測も[05/02]

故ホーキング氏の論文発表 別の宇宙、証拠の観測もの続きを読む
スポンサーリンク

このページのトップヘ