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重力

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1: 2018/10/06(土) 15:04:36.61 ID:CAP_USER
<惑星の重力がヒトの運動能力にもたらす作用についての研究で、「ヒトが生活できる重力の上限は4g」ということが明らかになった>

■人類が居住可能な環境の中で、表面重力も重要な指標

長年、研究者たちは、地球以外で人類が居住可能な惑星を探索し続けてきた。惑星の居住可能性の評価においては、温度や日射量、気圧、大気組成のみならず、ヒトが起き上がって直立したり、合理的な速さで歩行できる環境かどうかを判断するうえで、表面重力も重要な指標にあげられる。

では、ヒトが長期間にわたって生活できる表面重力の限界は、いったいどれくらいなのであろうか。クロアチアのザグレブ大学の研究プロジェクトでは、2018年8月、惑星の重力がヒトの運動能力にもたらす作用についての研究論文をオンラインプラットフォーム「アーカイヴ」で先行公開した。この論文では「重力が4gを超えると、ヒトは通常の歩行ができなくなる」と結論づけている。

■トレーニングによって3gから4g程度の重力に耐えうる

研究プロジェクトでは、まず、体重50キログラムのヒトの骨格が耐えられる重力の上限値を分析。

続きはソースで

https://www.newsweekjapan.jp/stories/assets_c/2018/10/iStock-836613114a-thumb-720xauto.jpg

ニューズウィーク日本版
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2018/10/4g.php
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引用元: 「ヒトが生活できる重力の上限は4g 」との研究結果[10/03]

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1: 2018/10/01(月) 23:13:25.78 ID:CAP_USER
重力の大小で時間の進み方が異なるという物理学者アインシュタインの一般相対性理論を証明する実験を、東京大の香取秀俊教授(量子エレクトロニクス)らの研究チームが東京スカイツリー(東京都墨田区)で行う。香取教授が開発した高性能の時計を2日夜に地上450メートルの展望台と1階会議室に設置し、微調整した上で今月中旬以降に実施する。

地球の重力は中心から離れるほど小さくなるため、高い場所ほど重力が小さくなり、時間の進み方がわずかに早くなるとされる。相対性理論を基にした計算では、450メートル差があると1日4ナノ(ナノは10億分の1)秒の差が出るという。

 実験に使う時計は、2005年に開発した「光格子時計」。

続きはソースで

https://cdn.mainichi.jp/vol1/2018/10/02/20181002k0000m040016000p/6.jpg?1

毎日新聞
https://mainichi.jp/articles/20181002/k00/00m/040/014000c
ダウンロード


引用元: 【物理学】東大スカイツリーで「相対性理論」の証明実験[10/01]

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1: 2018/09/20(木) 11:31:01.75 ID:CAP_USER
探査機「はやぶさ2」が小惑星「リュウグウ」に到着して間もなく3カ月。今月下旬に小型ロボットを地表に投下し、本格的な探査が始まる。無数の岩が転がる厳しい環境の中、来月には初代はやぶさが苦戦した物質採取に挑む。(草下健夫)

■ジャンプして移動

 はやぶさ2は6月下旬に到着後、通常は高度約20キロでリュウグウの観測を続けている。本格探査の第一歩は今月21日。宇宙航空研究開発機構(JAXA)の小型ロボット「ミネルバ2-1」の投下だ。

 直径17センチ、高さ7センチの円筒形で、重さは約1キロ。高度約50メートルまで降下しながら2機を北半球に投下し、地表の撮影や温度の測定を行う。

 狙いは微小な重力環境での移動技術の実証だ。リュウグウは重力が地球の8万分の1しかなく、車輪は機体が跳びはねてしまうため使えない。

 そこでビー玉を床で弾ませるように、回転するモーターの勢いでジャンプし、着地する際の反動を利用して距離を稼ぐ独自の方式に挑む。地球からの指示は受けず、自律して活動する。

 初代はやぶさも小型ロボットの着陸を試みたが、プログラムのミスで上昇中に投下して失敗しており、成否が注目される。

 ドイツとフランスが共同開発した小型ロボット「マスコット」も来月3日、南半球に投下する。鉱物の調査や温度測定、磁場の有無の検証などを行う。

■「挑戦的な作業」

 来月下旬には最大の任務である物質採取が始まる。機体を降下させ、底部にある筒状の採取装置が地表に触れた瞬間に弾丸を発射。舞い上がった物質を装置に取り込み、帰還用のカプセルに収める。

 初代はやぶさは採取を2回試みたが、プログラムのミスで着地や弾丸の発射に失敗し、ごく微量の物質しか持ち帰れなかった。今回はプログラムの確認を徹底するほか、弾丸が不発の場合でも、採取装置が地表に接触したときに舞う物質をキャッチできるように構造を工夫した。

 着地する場所は尾根が連なる赤道上。リュウグウはどこも岩だらけで平らな場所が見当たらないため、岩がなるべく少ない場所を選んだ。

 津田雄一プロジェクトマネージャは「比較的安全な場所だが、絶対ではない。岩が多く挑戦的な作業になる」と気を引き締める。機体が危険だと感知し、中断する可能性もあるという。

 岩場のリスクは小型ロボットでも同様だ。ドイツ航空宇宙センターの責任者は「不幸な場合、岩と岩の間に挟まってしまう恐れがある」と懸念する。

■見えてきた素顔

 これまでの探査で、リュウグウの特徴はかなり分かってきた。直径は約900メートルで、そろばんの玉のような独特の形をしており、地球とは逆向きに自転している。

 予想外だったのは水が枯渇している可能性があることだ。水を豊富に含む鉱物があると考えられていたが、地表の9割以上を観測しても見つかっていない。吉川真ミッションマネージャは「これが意味することを科学で突き詰め、解明したい。初めて行く天体では何があるか分からない」と話す。

 この言葉を裏付けるように、物質採取の準備のため先週行った降下訓練は途中で中止に。レーザーの反射を利用して地表との距離を測る際、反射率が低く計測できなかったためで、探査の難しさをうかがわせた。

 来年は2月に地表で2回目の物質採取を行う見通しで、春には人工クレーターを作り世界初となる地下の物質採取を目指す。

 トラブルが続発した初代はやぶさの探査から13年。日本の技術向上を世界に示す活躍を期待したい。

続きはソースで

https://www.sankei.com/images/news/180916/prm1809160011-p1.jpg
https://www.sankei.com/premium/news/180916/prm1809160011-n1.html
images


引用元: 【はやぶさ2】いよいよ本格探査へ 週内にロボット投下、岩との戦い始まる[09/16]

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1: 2018/09/10(月) 15:34:35.90 ID:CAP_USER
音響浮揚という原理をご存知でしょうか。音波を使って重力に逆らい、水滴など少量の物体を空中浮揚させることができる原理です。

■ドロップ・オン・デマンド方式の限界

この原理のように音波を利用した印刷技術に関する論文が先月末、Science Advancesに発表されました。音波と印刷、無縁なもの同士を結び付けた背景にあったのは、ドロップ・オン・デマンド方式の限界でした。

液滴は、紙へのインク印刷や薬物送達用のマイクロカプセル製造など多くのことに用いられています。その中でも、インクジェット印刷は液滴を用いるもっとも一般的な技術として知られています。そして、インクジェット印刷で用られる液体の粘度は水の10倍程度に限られていました。

液体の粘度がネック
ところが研究者にとって興味のある液体はもっと粘性の高いものばかり。バイオ医薬品とバイオプリンティングに不可欠な生物高分子などは少なくとも水の100倍、中にはハチミツと同じ2万5000倍ほどの粘性を持つ生物高分子などなど…。

バイオ医薬品や新素材、化粧品、食材そしてヒト組織の製造において、制御された大きさと構成での液滴の生産はきわめて重要になります。しかし、前述のような液体の粘性は温度や配合によって変わるため、液滴の大きさを管理する難易度はさらに上がるという状況でした。

このように、研究者たちにとって液体の粘度はネックとなっていたのです。

続きはソースで

■動画
Acoustophoretic Printing Summary https://youtu.be/FCbxfe9F6fs



https://assets.media-platform.com/gizmodo/dist/images/2018/09/06/20180906-acoustophoretic-printing-1-w1280.gif
https://www.gizmodo.jp/2018/09/acoustophoretic-printing.html
images (3)


引用元: ハーバード大、「音」を使って液体の粘度に左右されない印刷技術を研究[09/06]

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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/
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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]

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1: 2018/08/30(木) 02:37:25.05 ID:CAP_USER
地球から124億光年先にあって、猛烈な勢いで星を作り出している「モンスター銀河」を高精度で観測することに成功したと、国立天文台などの国際研究チームが29日付英科学誌ネイチャー電子版で発表した。

 星のもととなる水素などを含む「分子ガス」の濃さは、地球がある天の川銀河の約30倍。

続きはソースで

https://nordot-res.cloudinary.com/t_size_l/ch/images/407582258118083681/origin_1.jpg

共同通信
https://this.kiji.is/407581921885783137?c=39550187727945729
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引用元: 【宇宙】モンスター銀河を観測 猛烈に星を作り出す[08/30]

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